Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktanordnung, insbesondere für Schaltanlagen mit ausziehbaren Schaltgeräten, mit zwei gegeneinander bewegbaren Kontaktstücken von zumindest an ihren sich gegenüberstehenden Enden rechteckigem Querschnitt, von denen das erste einen um eine Schwenkachse schwenkbaren Kontaktträger aufweist, in dem zwei spiegelbildlich zu einer durch die Schwenkachse gehenden Ebene angeordnete Reihen von gefederten Kontaktfingern gelagert sind, die die beiden Kontaktstücke in Einsteckstellung elektrisch leitend verbinden, wobei der Kontaktträger das erste Kontaktstück mit zwei von der Schwenkachse durchsetzten Schenkeln umgreift.
Eine solche Kontaktanordnung ist aus der CH-PS 618 809 bekannt. Bei dieser bekannten Kontaktanordnung schwenkt der Kontaktträger um zwei in das erste Kontaktstück eingeschraubte Schrauben, die durch Bohrungen in den beiden Schenkeln gesteckt sind.
Auch bei der aus der CH-PS 656 985 bekannten Kontaktanordnung bilden Schrauben, die durch Bohrungen in den beiden Schenkeln gesteckt sind, die Schwenkachse. Zwischen den Schenkeln und dem ersten Kontaktstück besteht je ein Spiel. Durch Verdrehen der Schrauben lässt sich der Kontaktträger längs der Schwenkachse verschieben und genau auf die Lage des zweiten Kontaktstückes ausrichten.
Zur Führung grösserer Ströme werden zwei oder mehr Kontaktträger mit einer gleichen Zahl von Kontaktstückpaaren nebeneinander angeordnet. Damit eine solche Kombination möglichst wenig Platz beansprucht, sollte zwischen den einzelnen Kontaktträgern kein Zwischenraum freibleiben. Bei den beiden bekannten Kontaktanordnungen ist dies nicht möglich, da zwischen zwei einzelnen Kontaktträgern Raum frei gelassen werden muss, um die Schrauben einführen zu können, es sei denn, die Kontaktträger werden auf die zugehörigen Kontaktstücke montiert, be vor diese an das Schaltgerät angebracht werden.
Bei den aus der DE-PS 1 092 988 und der GB-PS 1 598 251 bekannten Kontaktanordnungen bildet ein zylindrischer Bolzen die Schwenkachse, der durch Bohrungen in den beiden Schenkeln und im ersten Kontaktstück gesteckt wird und durch Sicherungselemente wie z.B. Sprengringe am Herausfallen gehindert wird. Auch bei diesen bekannten Kontaktanordnungen ist die Anordnung von mehreren Kontaktträgern nebeneinander nur mit Inkaufnahme von Zugeständnissen bezüglich Platzbedarf und/ oder Freiheit in der Montagereihenfolge möglich.
Allen bekannten Kontaktanordnungen ist zudem gemeinsam, dass sie zur Befestigung des Kontaktträgers am zugehörigen Kontaktstück separate Montageelemente wie Bolzen, Schrauben und Sicherungselemente benötigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktanordnung der genannten Art zu schaffen, bei der der Kontaktträger ohne zusätzliche Montageelemente auf das zugehörige Kontaktstück montiert werden kann und die es erlaubt, bei schon montierten Kontaktstücken mehrere Kontaktträger ohne Zwischenraum in Richtung der Schwenkachse aneinanderzureihen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einer Kontaktanordnung der genannten Art die beiden Schenkel des Kontaktträgers mittels aus Nuten und Zapfen bestehenden Verbindungen mit dem ersten Kontaktstück verbunden sind.
Bevorzugterweise sind die beiden Schenkel auf der einander zugekehrten Seite mit runden vorspringenden Zapfen versehen, die in Nuten eingreifen, die an den den Schenkeln gegenüberliegenden Seitenflächen des ersten Kontaktstückes angebracht sind, wobei die Nuten in der Richtung gegen das zweite Kontaktstück hin geschlossen und in der entgegengesetzten Richtung offen sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform münden die Nuten in mindestens einseitig offene Quernuten.
Vorzugsweise ist der Kontaktträger mit einem zwischen den beiden Schenkeln aufgespannten Steg versehen, der von den eingelegten Kontaktfingern umgriffen wird und durch Anstossen an das freie Ende des ersten Kontaktstückes eine Bewegung der Zapfen längs der Nuten verhindert, solange der Kontaktträger nicht um einen nahezu rechten Winkel von der Symmetrieebene ausgeschwenkt ist, wobei eine so starke Ausschwenkung durch die im Kontaktträger montierten Kontaktfinger verhindert wird.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- die Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Kontaktanordnung,
- die Fig. 2 einen Schnitt längs der mit II-II in der Fig. 1 angedeuteten Schnittebene,
- die Fig. 3 den Kontaktträger der Kontaktanordnung nach Fig. 2 und das zugehörige Kontaktstück in der gegenseitigen Lage bei Beginn der Montage,
- die Fig. 4 den Kontaktträger in isometrischer Darstellung,
- die Fig. 5 das erste Kontaktstück, ebenfalls in isometrischer Darstellung, und
- die Fig. 6 das erste Kontaktstück in einer anderen Ausführung, ebenfalls in isometrischer Darstellung.
In den Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemässe Kontaktanordnung 1 in der Einsteckstellung gezeigt. Sie verbindet die beiden Kontaktstücke 2 und 3 miteinander. Das erste Kontaktstück 2 ist z.B. mit einem Anschluss eines fahrbaren Leistungsschalters verbunden, das Gegenkontaktstück 3 mit der Sammelschiene oder dem Abgang einer Schaltanlage. Durch horizontales Verschieben lässt sich der Leistungsschalter von der Sammelschiene bzw. dem Abgang trennen.
Die Kontaktanordnung 1 besteht neben den beiden Kontaktstücken 2, 3 aus einem Kontaktträger 4, zwei Reihen von Kontaktfingern 5 und zwei Federelementen 6.
Die beiden Kontaktstücke 2, 3 und die Kontaktfinger 5 bestehen aus gut leitendem Material wie Kupfer und sind vorzugsweise zumindest in der Gegend ihrer Kontaktstellen versilbert. Der Kontaktträger 4 wird vorzugsweise durch Druckgiessen aus Metall hergestellt, kann aber auch aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff sein.
Im Bereich der Kontaktanordnung 1 haben die beiden Kontaktstücke 2, 3 rechteckigen Querschnitt. Das Ende 21 des ersten Kontaktstückes 2 ist leicht abgerundet, das Ende 31 des Gegenkontaktstückes 3 ist abgeschrägt.
Wie besonders aus Fig. 4 ersichtlich ist, besteht der Kontaktträger 4 aus zwei Seitenwänden 41. Diese haben auf der dem Gegenkontaktstück 3 zugewandten Seite je einen Ausschnitt 44, so dass die Seitenwände 41 die Form eines U annehmen. Dank dem Ausschnitt 44 kann die Kontaktanordnung 1 auch Gegenkontaktstücke 3 aufnehmen, deren Breite grösser ist als der Abstand zwischen den Seitenwänden 41. Somit lassen sich Fehlausrichtungen der Kontaktstücke 2, 3 tolerieren. Die Seitenwände 41 sind am Grund des Ausschnitts 44 durch einen Steg 421 und an den Rändern des Ausschnitts 44 durch zwei weitere Stege 431 miteinander verbunden. Diese Stege tragen Abstandsglieder 422, 432, welche zusammen mit den Stegen 421, 431 Führungsrechen 42, 43 für die Kontaktfinger 5 bilden. Weitere Abstandsglieder 423, 433 distanzieren die Kontaktfinger 5 auch von den Seitenwänden 41.
Dank der Abstandsglieder 422, 423, 432, 433 sind die Kontaktfinger 5 gegeneinander und gegenüber den Seitenwänden 41 distanziert. Sie werden dadurch gut von der umgebenden Luft gekühlt und der Kontaktdruck der Kontaktfinger 5 wird nicht durch Reibungskräfte der Kontaktfinger 5 untereinander beeinflusst.
Die Kontaktfinger 5 (Fig. 2) sind symmetrisch aufgebaut. Auf der einen Längsseite weisen sie in der Gegend der Enden je eine vorspringende Kontaktstelle 54, 55 und dazwischen zwei rechteckige Einschnitte 52, 53 auf. Der Einschnitt 52 umfasst mit geringem axialem Spiel einen der Stege 431. Dadurch wird ein axiales Verschieben der Kontaktfinger 5 gegenüber dem Kontaktträger 4 verhindert. Der Einschnitt 53 umfasst mit mehr Spiel den Steg 421. Auf der anderen Längsseite haben die Kontaktfinger 5 an den Enden je eine Kuppe 51.
Der Kontaktdruck aller Kontaktfinger 5 wird je Seite von einem einzigen Federelement 6 erzeugt. Dieses ist aus einem flachen Blech aus Federmaterial gestanzt und besteht aus einem zentralen Steg 61 und davon beidseitig kammartig abstehenden Armen 62. Die Enden 621 der Arme 62 liegen je auf einer einzelnen Kuppe 51 eines Kontaktfingers 5 auf. Der zentrale Steg 61 wird beidseitig durch Zungen 63 fortgesetzt, die in rechteckige \ffnungen 45 in den Seitenwänden 41 des Kontaktträgers 4 eingreifen. In der Nähe der Enden der Zungen 63 sind Nocken 64 eingeprägt, die an den Seitenwänden 41 anstehen und damit ein Verschieben der Federelemente 6 quer zu den Kontaktfingern 5 verhindern.
Auf der dem Gegenkontaktstück 3 abgewandten Seite bilden die Seitenwände 41 des Kontaktträgers 4 zwei über den Steg 42 vorstehende Schenkel 411, die das erste Kontaktstück 2 umfassen (Fig. 4). Auf den einander zugekehrten Innenseiten dieser Schenkel 411 sitzt je ein Zapfen 412.
Am ersten Kontaktstück 2 (Fig. 5) sind auf den Schmalseiten Nuten 22 eingefräst. Die Breite dieser Nuten 22 entspricht dem Durchmesser der Zapfen 412. Die Nuten 22 sind in Richtung gegen das Gegenkontaktstück 3 hin geschlossen, in der Gegenrichtung münden sie in Quernuten 221, die beidseitig offen sind. Alternativ können die Quernuten 221 auch einseitig geschlossen sein, oder es kann (Fig. 6) die Breite des ersten Kontaktstückes 2 am vom Gegenkontaktstück 3 abgewandten Ende der Nuten 22 reduziert sein, so dass die Nuten 22 an diesem Ende offen sind.
Zur Montage der Kontaktanordnung 1 auf das erste Kontaktstück 2 wird der Kontaktträger 4 in die in Fig. 3 gezeigte Lage bezüglich des ersten Kontaktstückes 2, d.h. mit seiner Symmetrieebene in eine Ebene durch die Schwenkachse senkrecht zur Längsachse des ersten Kontaktstückes 2 gebracht. Der Kontakt träger 4 wird nun gemäss dem Pfeil 7 so verschoben, dass die Zapfen 412 in die Nuten 22 eingeführt werden, bis die Zapfen 412 am geschlossenen Ende der Nuten 22 anstehen. Darauf wird der Kontaktträger 4 gemäss dem Pfeil 8 im Uhrzeigersinn um 90 DEG in die normale Betriebslage abgedreht. Der Steg 421 befindet sich dann unmittelbar vor dem Ende 21 des ersten Kontaktstückes 2 und verhindert dadurch, dass sich die Zapfen 412 rückwärts aus den Nuten 22 entfernen können.
Nun werden zuerst auf der einen Seite die Kontaktfinger 5 eingelegt und mit dem Federelement 6 gesichert, wobei zuerst eine Zunge 63 in die entsprechende rechteckige \ffnung 45 eingefüht wird, anschliessend Druck auf den zentralen Steg 61 ausgeübt wird, so dass die andere Zunge 63 in ihre zugehörige rechteckige \ffnung 45 eingeführt werden kann, bis die Nocken 64 zwischen den Seitenwänden 41 einrasten. Schliesslich werden auf die gleiche Art die Kontaktfinger 5 der anderen Seite eingelegt.
Die Kontaktfinger 5 liegen (bei noch ausgestecktem Gegenkontaktstück 3) mit ihren Einschnitten 52 auf den weiteren Stegen 431 auf. Die Kontaktstellen 54 gegenüberliegender Kontaktfinger 5 sind daher voneinander distanziert, was das Einführen des Gegenkontaktstückes 3 erleichtert. Zudem behalten die Federelemente 6 eine erhebliche Vorspannung und drücken die Kontaktfinger 5 an den Kontaktstellen 55 mit grosser Kraft auf das erste Kontaktstück 2, wodurch eine zentrierende Wirkung entsteht. Die eingelegten und mit den Federelementen 6 gesicherten Kontaktfinger 5 beschränken den Winkel, um den der Kontaktträger 4 um die Zapfen 412 geschwenkt werden kann, so dass deshalb der Steg 421 immer gegen das Ende 21 des ersten Kontaktstückes 2 stösst und die Zapfen 412 in den Nuten 22 nicht verschoben werden können. Somit kann auch der Kontaktträger 4 nicht vom ersten Kontaktstück 2 gelöst werden.
Die erfindungsgemässe Kontaktanordnung 1 besteht, abgesehen von den beiden Kontaktstücken 2, 3 aus nur 3 Arten von Teilen, nämlich aus einem Kontaktträger 4, aus einer Anzahl Kontaktfinger 5 und aus zwei Federelementen 6. Weitere Teile wie Be festigungselemente, Schrauben, Bolzen oder Splinten werden nicht benötigt. Es ist auch möglich, mehrere Kontaktanordnungen in Richtung der Schwenkachse ohne Zwischenraum aneinanderzureihen, ohne dass sich bei der Montage Platzprobleme ergeben.
The invention relates to an electrical contact arrangement, in particular for switchgear with pull-out switching devices, with two mutually movable contact pieces of at least at their opposite ends rectangular cross-section, of which the first has a contact carrier pivotable about a pivot axis, in which two mirror images of one through the pivot axis Arranged on the outgoing plane are arranged rows of spring-loaded contact fingers which connect the two contact pieces in an electrically conductive manner in the inserted position, the contact carrier engaging around the first contact piece with two legs penetrated by the pivot axis.
Such a contact arrangement is known from CH-PS 618 809. In this known contact arrangement, the contact carrier pivots about two screws screwed into the first contact piece, which are inserted through bores in the two legs.
Also in the contact arrangement known from CH-PS 656 985, screws which are inserted through bores in the two legs form the pivot axis. There is a game between the legs and the first contact piece. By turning the screws, the contact carrier can be moved along the swivel axis and aligned precisely with the position of the second contact piece.
To guide larger currents, two or more contact carriers with an equal number of contact piece pairs are arranged side by side. So that such a combination takes up as little space as possible, no space should be left between the individual contact carriers. In the two known contact arrangements, this is not possible since space must be left between two individual contact carriers in order to be able to insert the screws, unless the contact carriers are mounted on the associated contact pieces before they are attached to the switching device.
In the contact arrangements known from DE-PS 1 092 988 and GB-PS 1 598 251, a cylindrical bolt forms the pivot axis, which is inserted through bores in the two legs and in the first contact piece and by securing elements such as e.g. Snap rings are prevented from falling out. With these known contact arrangements, the arrangement of a plurality of contact carriers next to one another is only possible by accepting concessions regarding space requirements and / or freedom in the assembly sequence.
All known contact arrangements also have in common that they require separate mounting elements such as bolts, screws and securing elements for fastening the contact carrier to the associated contact piece.
The invention has for its object to provide a contact arrangement of the type mentioned, in which the contact carrier can be mounted on the associated contact piece without additional mounting elements and which allows several contact carriers to be lined up without space in the direction of the pivot axis in the case of already mounted contact pieces.
This object is achieved in that in a contact arrangement of the type mentioned, the two legs of the contact carrier are connected to the first contact piece by means of connections consisting of grooves and pins.
The two legs are preferably provided on the side facing one another with round projecting pins which engage in grooves which are provided on the side surfaces of the first contact piece opposite the legs, the grooves being closed in the direction towards the second contact piece and in the opposite direction Direction are open.
In a preferred embodiment, the grooves open into transverse grooves which are open at least on one side.
Preferably, the contact carrier is provided with a web stretched between the two legs, which is encompassed by the inserted contact fingers and, by bumping against the free end of the first contact piece, prevents movement of the pins along the grooves, as long as the contact carrier is not at an almost right angle of the plane of symmetry is swung out, such a swiveling out being prevented by the contact fingers mounted in the contact carrier.
The invention is illustrated by the figures. Show it:
1 shows a top view of a contact arrangement according to the invention,
2 shows a section along the section plane indicated by II-II in FIG. 1,
3 shows the contact carrier of the contact arrangement according to FIG. 2 and the associated contact piece in the mutual position at the start of assembly,
4 shows the contact carrier in an isometric representation,
- The Fig. 5, the first contact piece, also in an isometric view, and
- The Fig. 6, the first contact piece in another version, also in an isometric view.
1 and 2, a contact arrangement 1 according to the invention is shown in the inserted position. It connects the two contact pieces 2 and 3 with each other. The first contact piece 2 is e.g. connected to a connection of a mobile circuit breaker, the mating contact piece 3 with the busbar or the outlet of a switchgear. The circuit breaker can be separated from the busbar or outgoing circuit by moving it horizontally.
In addition to the two contact pieces 2, 3, the contact arrangement 1 consists of a contact carrier 4, two rows of contact fingers 5 and two spring elements 6.
The two contact pieces 2, 3 and the contact fingers 5 are made of a highly conductive material such as copper and are preferably silver-plated at least in the area of their contact points. The contact carrier 4 is preferably made of metal by die casting, but can also be made of thermoplastic or thermosetting plastic.
In the area of the contact arrangement 1, the two contact pieces 2, 3 have a rectangular cross section. The end 21 of the first contact piece 2 is slightly rounded, the end 31 of the counter contact piece 3 is chamfered.
As can be seen particularly from FIG. 4, the contact carrier 4 consists of two side walls 41. These each have a cutout 44 on the side facing the mating contact piece 3, so that the side walls 41 assume the shape of a U. Thanks to the cutout 44, the contact arrangement 1 can also accommodate mating contact pieces 3, the width of which is greater than the distance between the side walls 41. Misalignments of the contact pieces 2, 3 can thus be tolerated. The side walls 41 are connected to one another at the base of the cutout 44 by a web 421 and at the edges of the cutout 44 by two further webs 431. These webs carry spacers 422, 432, which together with the webs 421, 431 form guide rakes 42, 43 for the contact fingers 5. Further spacers 423, 433 also distance the contact fingers 5 from the side walls 41.
Thanks to the spacers 422, 423, 432, 433, the contact fingers 5 are spaced from one another and from the side walls 41. As a result, they are well cooled by the surrounding air and the contact pressure of the contact fingers 5 is not influenced by the frictional forces between the contact fingers 5.
The contact fingers 5 (Fig. 2) are constructed symmetrically. On the one long side, in the region of the ends, they each have a projecting contact point 54, 55 and between them two rectangular incisions 52, 53. The incision 52 encompasses one of the webs 431 with little axial play. This prevents the contact fingers 5 from being axially displaced relative to the contact carrier 4. The incision 53 includes the web 421 with more play. On the other long side, the contact fingers 5 each have a tip 51 at the ends.
The contact pressure of all contact fingers 5 is generated on each side by a single spring element 6. This is punched out of a flat sheet of spring material and consists of a central web 61 and arms 62 protruding from both sides like a comb. The ends 621 of the arms 62 each rest on a single dome 51 of a contact finger 5. The central web 61 is continued on both sides by tongues 63 which engage in rectangular openings 45 in the side walls 41 of the contact carrier 4. In the vicinity of the ends of the tongues 63, cams 64 are embossed, which abut the side walls 41 and thus prevent the spring elements 6 from being displaced transversely to the contact fingers 5.
On the side facing away from the mating contact piece 3, the side walls 41 of the contact carrier 4 form two legs 411 protruding beyond the web 42, which comprise the first contact piece 2 (FIG. 4). A pin 412 sits on the mutually facing inner sides of these legs 411.
At the first contact piece 2 (Fig. 5) grooves 22 are milled on the narrow sides. The width of these grooves 22 corresponds to the diameter of the pins 412. The grooves 22 are closed in the direction toward the counter-contact piece 3, in the opposite direction they open into transverse grooves 221 which are open on both sides. Alternatively, the transverse grooves 221 can also be closed on one side, or (FIG. 6) the width of the first contact piece 2 at the end of the grooves 22 facing away from the mating contact piece 3 can be reduced, so that the grooves 22 are open at this end.
To mount the contact arrangement 1 on the first contact piece 2, the contact carrier 4 is moved into the position shown in FIG. 3 with respect to the first contact piece 2, i.e. brought with its plane of symmetry into a plane through the pivot axis perpendicular to the longitudinal axis of the first contact piece 2. The contact carrier 4 is now moved according to the arrow 7 so that the pins 412 are inserted into the grooves 22 until the pins 412 are at the closed end of the grooves 22. Then the contact carrier 4 is turned clockwise by 90 ° into the normal operating position according to arrow 8. The web 421 is then located directly in front of the end 21 of the first contact piece 2 and thereby prevents the pins 412 from being able to move out of the grooves 22 backwards.
Now the contact fingers 5 are first inserted on one side and secured with the spring element 6, a tongue 63 first being introduced into the corresponding rectangular opening 45, then pressure being exerted on the central web 61 so that the other tongue 63 is in its associated rectangular opening 45 can be inserted until the cams 64 engage between the side walls 41. Finally, the contact fingers 5 of the other side are inserted in the same way.
The contact fingers 5 rest (with the counter contact piece 3 still unplugged) with their incisions 52 on the further webs 431. The contact points 54 of opposing contact fingers 5 are therefore spaced apart from one another, which facilitates the insertion of the mating contact piece 3. In addition, the spring elements 6 retain a considerable prestress and press the contact fingers 5 at the contact points 55 with great force onto the first contact piece 2, which creates a centering effect. The inserted and secured with the spring elements 6 contact fingers 5 limit the angle by which the contact carrier 4 can be pivoted about the pin 412, so that therefore the web 421 always abuts the end 21 of the first contact piece 2 and the pin 412 in the grooves 22 cannot be moved. Thus, the contact carrier 4 can not be detached from the first contact piece 2.
The contact arrangement 1 according to the invention consists, apart from the two contact pieces 2, 3, of only 3 types of parts, namely a contact carrier 4, a number of contact fingers 5 and two spring elements 6. Further parts such as fastening elements, screws, bolts or split pins are used not required. It is also possible to string together several contact arrangements in the direction of the swivel axis without space, without there being space problems during assembly.