Kontaktanordnung für stromlos zu unterbrechen bestimmte Schalter
Das Hauptpatent betrifft eine Kontaktanordnung für stromlos zu unterbrechen bestimmte Schalter mit mehreren parallel geschalteten Einzelkontakten, insbesondere für Stufenwähler, Wender und Umsteller an Stufenschalteinrichtungen für Regeltransformatoren und für Trennschalter, wobei die Einzelkontaktstellen aus kammartig abwechselnd ineinandergreifenden Kontaktstücken und Gegenkontaktstücken bestehen, welche im zusammengefügten Zustand nur durch eine einzige, in Richtung der übereinanderliegenden Kontaktstücke und senkrecht zur Schaltrichtung wirkende, mit einem nur für eine Einzelkontaktstelle erforderlichen Kontaktdruck bemessene Federkraft zusammengepresst werden.
Durch diese Kontaktanordnung soll erreicht werden, dass eine beliebige Anzahl von Kontaktstellen parallel geschaltet werden kann, wobei jedoch die Summe des aufgewendeten Kontaktdrucks immer gleich bleibt. Dadurch sollen schwere und aufwendige Konstruktionen für derartige Schalter vermieden werden, die sonst durch Einzelfederkräfte angewendet werden müssten.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung der Kontaktanordnung nach dem Hauptpatent dadurch, dass die Kontaktstücke und die Gegenkontaktstücke in Nuten kammartiger Träger federnd gehalten und geführt sind und im ineinandergesteckten Zustand über einen oder mehrere abgefederte, schwenkbare zweiarmige Hebel geschlossen sind. Dabei sind in vorteilhafter Weise die Kontaktstücke als streifenförmige Lamellen und die Gegenkontaktstücke als an je einem flexiblen Metallband befestigte Kontaktkappen ausgebildet. Vorzugsweise sind die Lamellen der Kontaktstücke Kontaktbrücken, die jeweils eine Reihe oberer und eine Reihe unterer Kontaktkappen der Gegenkontaktstücke überbrücken.
Die Kontaktstücke sind dabei zweckmässig in Nuten des kammartigen Trägers mittels Federn in Schaltrichtung einzeln abgefedert und mittels Führungsschlitzen und Führungsstiften begrenzt beweglich gehalten.
Der kammartige Träger mit den Kontaktstücken ist mit Vorteil in einem U-förmigen Steg befestigt und mit diesem in Führungsschlitzen einer oberen und einer unteren Lagerplatte verschiebbar gelagert.
Jeder zweiarmige Hebel ist in vorteilhafter Weise am kammartigen Träger der Kontaktstücke mittels einer Drehachse in Schaltrichtung liegend befestigt und mit Rollen versehen, die bei Bewegung des Trägers in Schaltrichtung durch einen feststehenden Nocken steuerbar sind. Dabei überträgt zweckmässig jeder zweiarmige Hebel den auf einen Arm wirkenden Druck einer parallel zur Schaltrichtung wirkenden Schliessfeder mit dem zweiten Arm auf die ineinandergesteckten Kontaktstücke und Gegenkontaktstücke, sobald die feststehende Nocke den Hebelarm freigibt.
Die kappenartigen Gegenkontakte sind in vorteilhafter Weise mit ihrem flexiblen Metallband am Grund der Nuten des kammartigen Trägers befestigt und in den Kammnuten mit Spiel geführt. Dabei dienen die Zinken des kammartigen Trägers der Gegenkontaktstücke zweckmässig als Anschlagflächen für die Kontaktstükke.
Der wesentlichste Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Kontaktdruck für die Kontaktstücke und Gegenkontaktstücke durch die Schaltbewegung der Kontaktanordnung selbst gesteuert wird, und zwar derart, dass die Kontaktstücke und Gegenkontaktstücke zu nächst lose ineinandergeführt werden und der Kontaktdruck durch die Federkraft erst wirksam wird, wenn die Endeinschaltstellung erreicht ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Kontaktanordnung nach der Erfindung dargestellt, die besonders für Stufenschalter von Regeltransformatoren geeignet ist.
Fig. 1 zeigt die Kontaktanordnung von der Seite gesehen und im geöffneten Zustand der Kontakte,
Fig. 2 einen Schnitt II-II der Kontaktanordnung nach Fig. 1, jedoch im geschlossenen Zustand; die Fig. 3, 4 und 5 zeigen schematisch die Kontaktanordnung im geschlossen, im halb geöffneten und im ganz geöffneten Zustand.
Die Kontaktstücke 10 sind als streifenförmige Lamellen ausgeführt und in Nuten 11 eines kammartigen Trägers 12 mit Spiel gelagert. Dabei sind die Kontakt stücke 10 in Schaltrichtung durch Federn 13 einzeln abgefedert, wobei die Federn am Grund der Nuten 11 durch Isoliernäpfe 14 zur Vermeidung der Stromführung abgesichert sind. Die Kontaktstücke sind mit Führungsschlitzen 15 versehen, durch welche ein Führungsstift 16 führt, der im Kamm 12 befestigt ist.
Dadurch sind die Kontaktstücke 10 begrenzt beweglich gehalten. Der kammartige Träger 12 ist in einem Uförmigen Steg 17 befestigt, der von einer Schubstange 18 bewegt wird und in Nuten 19 einer oberen Lagerplatte 20 und einer unteren Lagerplatte 21 verschiebbar gelagert ist.
Am kammartigen Kontaktträger 12 sind mittels der Drehachse 22 zweiarmige Hebel 23 schwenkbar befe stigt, die an ihren Armen 24, 25 mit je einer Rolle 26, 27 versehen sind. Auf den Hebelarm 25 des zweiarmigen Hebels 23 drückt parallel zur Schaltrichtung die Schliessfeder 28. Die Rollen 26 und 27 und damit der zweiarmige Hebel 23 werden bei Bewegen des Uförmigen Steges 17 durch die feststehende Nocke 21 gesteuert.
Die Gegenkontaktstücke sind gemäss den Fig. 1 und 2 in eine obere Reihe und eine untere Reihe von Kontaktkappen 30 bzw. 30a geteilt und mit je einem aus Folien bestehenden, flexiblen Metallband 31 am Grund der Nuten 32 zweier ebenfalls kammartiger Träger 33 bzw. 33a befestigt. Dabei werden die Gegenkontakte 30 bzw. 30a mit Spiel in den Kammnuten 32 geführt. Die kammartigen Träger 33 bzw. 33a sind an Isolierstäben 34 befestigt und mit Anschlüssen 35 bzw. 35a für die
Zu- bzw. Ableitung versehen. Diese Isolierstäbe 34 sind an der oberen und unteren Lagerplatte 20, 21 befe stigt.
Anhand der Fig. 3 bis 5 soll die Wirkungsweise der Kontaktanordnung erläutert werden.
Fig. 3 zeigt dabei schematisch die Kontaktanordnung im geschlossenen Zustand, wobei die Kontaktstükke 10 und die Gegenkontaktstücke 30 ineinandergesteckt sind. Dabei sind die Federn 13 (Fig. 1, 2) der Kontaktstücke 10 zusammengedrückt, und die Kontaktstücke 10 stossen an die Zinken 36 (Fig. 2) des kammartigen Trägers 33 an. Die Rollen 27 des zweiarmigen Hebels 23 hat die Nocke 29 verlassen, so dass die Schliessfeder 28 über den Hebel 23 die Rolle 26 gegen die ineinandergesteckten Kontakte 10 und Gegenkontakte 30 drückt. Dabei dient die letzte Zinke 36a als Widerlager gegen den Kontaktdruck der Schliessfeder 28.
Bei Bewegung des kammartigen Trägers 12 in Richtung des Pfeiles nach Fig. 4 bleiben zunächst die Kontaktstücke 10 mit den Gegenkontaktstücken 30 ineinandergesteckt, was durch den Druck der Federn 13 (Fig. 1, 2) auf die Kontaktstücke 10 erreicht wird.
Durch Auflaufen der Rolle 27 auf die Nocke 29 wird der Kontaktdruck der Schliessfeder 28 von den ineinandergesteckten Kontakten 10 und Gegenkontakten 30 weggenommen, wie es die Fig. 4 zeigt. Erst dann werden die Kontaktstücke 10 aus den Gegenkontaktstücken 30 herausgezogen, wobei durch den Führungsstift 16 und den Führungsschlitz 15 (Fig. 1, 2) die Kontaktstücke 10 in dem kammartigen Träger 12 gehalten werden (Fig.
5). Damit ist der Ausschaltvorgang abgeschlossen.
Das Einschalten erfolgt in umgekehrter Weise in der Reihenfolge der Darstellungen nach Fig. 5, Fig. 4 und Fig. 3. Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 zeigt die Kontaktanordnung als doppelunterbrechenden Schalter mit Schaltbrücken 10 und zwei getrennten Reihen von Gegenkontakten 30 und 30a. Hierfür sind zweckmässig zwei zweiarmige Hebel 23 vorgesehen. Es ist auch ohne weiteres eine einfache Kontaktanordnung mit kurzen Kontaktstücken 10 und einer Reihe von Gegenkontaktstücken 30 möglich, für welche dann nur ein zweiarmiger Hebel 23 erforderlich ist. Ausserdem könnten auch, von Fig. 2 ausgehend ein zweiarmiger bzw. zwei zweiarmige Hebel 23 von unten und ein bzw.
zwei gleich ausgebildete zweiarmige Hebel von oben gegen die zusammengefügten Kontaktstücke und Gegenkontaktstücke drücken, wobei eine zweite oder eine verlängerte Schliessfeder 28 vorgesehen werden sollte, die jedoch in der gleichen Richtung parallel zur Schaltrichtung wirkt. Letztere Anordnung ist dann besonders zweckmässig, wenn die Anzahl der Kontaktstücke 10 und der Gegenkontaktstücke 30 noch vergrössert wird.
Das Widerlager für die beiden entgegenwirkenden Kontaktdrücke könnte dann in der Mittelzinke 36 des kammartigen Trägers 33 liegen. Dadurch wäre die Möglichkeit für eine besonders hohe Stromübertragung der Kontaktanordnung gegeben.
Contact arrangement for de-energized to interrupt certain switches
The main patent relates to a contact arrangement for switches to be de-energized to be interrupted with several individual contacts connected in parallel, in particular for tap selector, reverser and changeover switch on tap changer devices for regulating transformers and for isolating switches, the individual contact points consisting of comb-like, alternating contact pieces and mating contact pieces, which in the assembled state only go through a single spring force acting in the direction of the superposed contact pieces and perpendicular to the switching direction, measured with a contact pressure only required for a single contact point, can be compressed.
This contact arrangement is intended to ensure that any number of contact points can be connected in parallel, but the sum of the contact pressure applied always remains the same. This is to avoid heavy and complex constructions for such switches, which would otherwise have to be applied by individual spring forces.
The present invention aims to improve the contact arrangement according to the main patent in that the contact pieces and the mating contact pieces are resiliently held and guided in grooves in comb-like carriers and, when plugged into one another, are closed via one or more spring-loaded, pivotable two-armed levers. In this case, the contact pieces are advantageously designed as strip-shaped lamellae and the mating contact pieces as contact caps each fastened to a flexible metal band. The lamellae of the contact pieces are preferably contact bridges, which each bridge a row of upper and a row of lower contact caps of the mating contact pieces.
The contact pieces are expediently individually cushioned in the grooves of the comb-like carrier by means of springs in the switching direction and kept movable to a limited extent by means of guide slots and guide pins.
The comb-like carrier with the contact pieces is advantageously fastened in a U-shaped web and mounted displaceably with this in guide slots in an upper and a lower bearing plate.
Each two-armed lever is advantageously attached to the comb-like carrier of the contact pieces by means of an axis of rotation in the switching direction and is provided with rollers which can be controlled by a fixed cam when the carrier moves in the switching direction. Each two-armed lever expediently transfers the pressure acting on one arm of a closing spring acting parallel to the switching direction with the second arm to the nested contact pieces and mating contact pieces as soon as the stationary cam releases the lever arm.
The cap-like mating contacts are advantageously attached to the base of the grooves of the comb-like carrier with their flexible metal band and are guided in the comb grooves with play. The prongs of the comb-like carrier of the mating contact pieces are expediently used as stop surfaces for the contact pieces.
The main advantage of the invention is that the contact pressure for the contact pieces and mating contact pieces is controlled by the switching movement of the contact arrangement itself, in such a way that the contact pieces and mating contact pieces are initially loosely inserted into one another and the contact pressure through the spring force only becomes effective when the end position has been reached.
The drawing shows an embodiment of a contact arrangement according to the invention, which is particularly suitable for tap changers of regulating transformers.
Fig. 1 shows the contact arrangement seen from the side and in the open state of the contacts,
FIG. 2 shows a section II-II of the contact arrangement according to FIG. 1, but in the closed state; 3, 4 and 5 show schematically the contact arrangement in the closed, in the half-open and in the fully open state.
The contact pieces 10 are designed as strip-shaped lamellae and mounted in grooves 11 of a comb-like carrier 12 with play. The contact pieces 10 are individually cushioned in the switching direction by springs 13, the springs being secured at the bottom of the grooves 11 by insulating cups 14 to avoid current conduction. The contact pieces are provided with guide slots 15 through which a guide pin 16, which is fastened in the comb 12, passes.
As a result, the contact pieces 10 are kept movable to a limited extent. The comb-like carrier 12 is fastened in a U-shaped web 17 which is moved by a push rod 18 and is mounted displaceably in grooves 19 of an upper bearing plate 20 and a lower bearing plate 21.
On the comb-like contact carrier 12 two-armed levers 23 are pivotably BEFE Stigt by means of the axis of rotation 22, which are each provided with a roller 26, 27 on their arms 24, 25. The closing spring 28 presses on the lever arm 25 of the two-armed lever 23 parallel to the switching direction. The rollers 26 and 27 and thus the two-armed lever 23 are controlled by the fixed cam 21 when the U-shaped web 17 is moved.
The mating contact pieces are divided according to FIGS. 1 and 2 into an upper row and a lower row of contact caps 30 and 30a and each attached with a flexible metal strip 31 made of foils at the base of the grooves 32 of two likewise comb-like supports 33 and 33a . The mating contacts 30 and 30a are guided in the comb grooves 32 with play. The comb-like carrier 33 and 33a are attached to insulating rods 34 and with connections 35 and 35a for the
Provide inlet and outlet. These insulating rods 34 are on the upper and lower bearing plate 20, 21 BEFE Stigt.
The mode of operation of the contact arrangement is to be explained with reference to FIGS. 3 to 5.
3 shows schematically the contact arrangement in the closed state, the contact pieces 10 and the mating contact pieces 30 being plugged into one another. The springs 13 (FIGS. 1, 2) of the contact pieces 10 are compressed, and the contact pieces 10 abut the prongs 36 (FIG. 2) of the comb-like carrier 33. The rollers 27 of the two-armed lever 23 have left the cam 29, so that the closing spring 28 presses the roller 26 via the lever 23 against the contacts 10 and mating contacts 30 which are plugged into one another. The last prong 36a serves as an abutment against the contact pressure of the closing spring 28.
When the comb-like carrier 12 moves in the direction of the arrow according to FIG. 4, the contact pieces 10 with the mating contact pieces 30 initially remain plugged into one another, which is achieved by the pressure of the springs 13 (FIGS. 1, 2) on the contact pieces 10.
By running up of the roller 27 on the cam 29, the contact pressure of the closing spring 28 is removed from the nested contacts 10 and mating contacts 30, as FIG. 4 shows. Only then are the contact pieces 10 pulled out of the mating contact pieces 30, the contact pieces 10 being held in the comb-like carrier 12 by the guide pin 16 and the guide slot 15 (Fig. 1, 2) (Fig.
5). The switch-off process is now complete.
Switching on takes place in reverse in the order of the representations according to FIG. 5, FIG. 4 and FIG. 3. The exemplary embodiment according to FIGS 30a. Two two-armed levers 23 are expediently provided for this purpose. A simple contact arrangement with short contact pieces 10 and a number of mating contact pieces 30 is also easily possible, for which only a two-armed lever 23 is then required. In addition, starting from FIG. 2, a two-armed or two two-armed lever 23 could also be viewed from below and one or
press two identically designed two-armed levers from above against the joined contact pieces and mating contact pieces, whereby a second or an extended closing spring 28 should be provided, which, however, acts in the same direction parallel to the switching direction. The latter arrangement is particularly expedient when the number of contact pieces 10 and counter-contact pieces 30 is increased.
The abutment for the two counteracting contact pressures could then lie in the central prong 36 of the comb-like carrier 33. This would provide the possibility for a particularly high current transmission of the contact arrangement.