DD230107A1 - Steckbare kontaktanordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine steckbare Kontaktanordnung fuer die Starkstromtechnik. Ausgehend vom Stand der Technik weist ein Kontaktstueck, das mit einem zweiten, vorzugsweise im Querschnitt kreisrunden Kontaktstueck zusammenwirkt, Kontaktfinger auf, die entsprechend der Kontur des ersten Kontaktstueckes angeordnet und gekroepft sind. Dadurch wirkt sich eine Druckbeanspruchung auf die Kontaktfingerenden als Torsionsbeanspruchung in den Kontaktfingern aus, welche ihrerseits stets einen kreisrunden oder kreisaehnlichen Querschnitt aufweisen. Des weiteren werden die Kontaktfinger nahe der Kroepfstelle von einem Spannring umgeben. Die Anordnung zeichnet sich durch geringe bauliche Abmessungen quer zum Leiterzug aus und vermag axiale Versetzungen der beiden Kontaktstuecke gegeneinander zu kompensieren, womit Fertigungs- und Montagetoleranzen ausgeglichen werden. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine steckbare Kontaktanordnung für die Verbindung von Geräten bzw. von Geräten und Schaltanlagenteilen für die Starkstromtechnik, die aus einem im Querschnitt runden, elliptischen oder eckigen sowie stabartigen ersten Kontaktstück sowie einem zweiten Xontaktfinger aufweisenden Kontaktstück besteht. Bei diesem zweiten Kontaktstück sind die Kontaktfinger entsprechend der Kontur des ersten Kontaktstückes angeordnet; an dem einen Ende sind die Kontaktfinger in einem Kontaktstückteil befestigt, während sie an ihrem anderen Ende Gleitkontakte oder Rollenkontakte tragen. Beide Kontaktstücke sind relativ zueinander und axial verschiebbar. Im Ergebnis dieser Verschiebung kommen beide Kontaktstücke miteinander in Eingriff.

Derartige steckbare Kontakte sind vorzugsweise dort einsetzbar, wo Ströme von mehr als 630 Ampere übertragen werden und wo die Unterbrechung des Leiterzuges z. B. zum Zwecke der Revision der Anlage oder des elektrischen Gerätes gefordert wird. Eine solche steckbare Kontaktanordnung ist auch geeignet, wo eine sichtbare Trennung des Stromkreises zur Anzeige des Betriebszustandes gewünscht ist, z. B. als Teil eines elektrischen Trenners oder als Kontaktstrecke zwischen elektrischen Leistungsschalter und Schaltanlage, beispielsweise dort, wo der elektrische Leistungsschalter aus der Anlage wenigstens teilweise herausfahrbar ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Kontaktanordnungen für steckbare elektrische Verbindungen von elektrischen Geräten, Apparaten und/oder Sehaltanordnungen, die aus zwei Kontaktstücken bestehen, die axial zueinander verschiebbar sind und mittels Gleitkontakten oder Rollenkontakten miteinander in Eingriff kommen, sind bekannt (DE-A 12525082 bzw. DE-B 211213). Rollenkontakte haben gegenüber Gleitkontakten den Vorteil, daß sie die zur Relativbewegung der Kontaktstücke notwendigen Kräfte reduzieren. Rollenkontakte sind rotationssymmetrisch gestaltete und drehbar gelagerte leitende Körper; sie sind in verschiedenen geometrischen Formen bekannt,z.B. als Kegelstumpf (DE-B 21167940), als Kugel (DE-B 21205172), als Kugelkalotte (DE-C 31003323), als paarweise mit einer Achse angeordnete Scheiben (DE-C 31040653) sowie als zylinderförmige Rollen (DE-B 21216968).

Die Kontaktkraft, mit der das eine Kontaktstück auf das andere drückt, wird dabei meist mittels Stahlfedern, die als Spiralfedern oder Blattfedern ausgebildet sind, erzeugt (DE-B 211 67946; DE-C 31142940). Diese Anordnungen weisen, sofern die Notwendigkeit besteht, beträchtliche Kontaktkräfte zu übertragen und eine größere Zahl von Rollenkontakten benötigt wird, meist ungünstige radiale Abmessungen auf, die den Leiterabstand und damit die Größe der Geräte und Schaltanlagen nachteilig beeinflussen.

Zur Überwindung dieser Nachteile sind auch schon Steckverbindungen bekannt geworden, wo die Teile, die den elektrischen Strom führen, auch zugleich zur Erzeugung der Kontaktkraft ausgenutzt werden (DE-B 21145254). Diese Teile sind fingerartig und als Kontaktfedern aus elektrisch gut leitendem Material, z.B. Kupferlegierungen, hergestellt und nehmen in, dem beweglichen Kontaktstück zugewandten Ende angeordneten Nuten Rollen mit, die mit Nuten im beweglichen Kontaktstück in Eingriff stehen. Die auf Biegung beanspruchten Kontaktfedern vermögen aber nur eine Undefinierte Kontaktkraft aufzubringen, weil selbige in hohem Maße von der Länge des Biegebalkens abhängig ist. Tritt durch Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen bedingt ein Versatz der Achsen des beweglichen Kontaktstückes und des feststehenden Kontaktstückes auf, so führt dies dazu, daß nicht mehr alle Kontaktfinger an der Kontaktgabe beteiligt sind. Diese Anordnung ist für die genannten Zwecke als Steckverbindung auch deshalb ungeeignet, weil sie nur in einem definierten Abstand des beweglichen und des feststehenden Kontaktstückes zueinander zu einer sicheren Kontaktgabe führt. '

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine ökonomisch herstellbare Steckverbindung mit günstigen radialen Abmessungen anzugeben, die den Montage- und Betriebsbedingungen gut genügt und in der Lage ist, große Ströme zu übertragen.

-3- 712

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches, die für die Übertragung großer Ströme geeignet ist, anzugeben, die große und gleichmäßig verteilte Kontaktkräfte erzeugt, ohne Rücksicht darauf, ob ein radialer Versatz der zu verbindenden Kontaktstücke vorliegt. Die Steckverbindung soll darüber hinaus auch in der Lage sein, Toleranzen auch in axialer Richtung zwischen den Kontaktstücken auszugleichen. Diese Aufgabe wird durch die Anwendung der im Patentanspruch genannten Merkmale gelöst.

Ausführungsbeispiel

Anhand der beigefügten Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Patentgegenstandes beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: Eine Steckverbindung mit einem Kontaktstück von kreisrundem Querschnitt und mit Rollenkontakten an den Kontaktfingern.

Fig.2: Eine Draufsicht auf das Kontaktstück mit Kontaktfingern gemäß Fig. 1 in der Ansicht A — A Fig.3: eine Schnittdarstellung des Kontaktstückes nach Fig. 1 im Schnitte — B In Fig. 1 ist ein mit kreisrundem Querschnitt ausgeführtes und bewegliches erstes Kontaktstück mit 1 bezeichnet, während das zweite feststehende Kontaktstück die Bezeichnung 2 trägt. Dieses Kontaktstück 2 nimmt in seinem Flansch 3 im Querschnitt kreisrunde Kontaktfinger 4 auf, welche in der Ebene B— B gekröpft sind, wie sich auch aus Fig. 3 ergibt. Am Ende der Kontaktfinger sind Rollenführungen 5 befestigt, die die Kontaktrollen 6 aufnehmen. Kommt das erste bewegliche Kontaktstück 1 mit dem zweiten feststehenden Kontaktstück 2 in Eingriff, werden die Kontaktrollen radial nach außen gedrückt. Durch die Kröpfung der Kontaktfinger 4 bedingt, werden selbige in dem Bereich zwischen dem Schnitt B — B und der Einspannung im Flansch 3 auf Torsion beansprucht. Die Federwirkung wird also nicht durch eine Biegekraft, sondern durch eine Torsionskraft erzeugt.

Im Bereich nahe der Kröpfstelle ist ferner ein kreisringförmiger Spannring 7 vorgesehen. Dieser Spannring hat die Aufgabe, bei axialem Versatz der beiden Kontaktstücke 1 und 2 dafür zu sorgen, daß alle Kontaktfinger 4 bzw. die ihnen zugeordneten Rollen 6 mit dem Kontaktstück 1 in Kontakt kommen.

In Fig. 2 und Fig. 3 sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszahlen versehen.

Zur Verdeutlichung sind die Kontaktfinger mit kreisrundem Querschnitt im Bereich der Kröpfstelle in Fig. 3 mit 4' bezeichnet. In diesem Bereich wirken diese Kontaktfinger als Hebel und wandeln die von Kontaktstück 1 auf die Kontaktrollen 6 ausgeübte Kraft in eine Torsionsbeanspruchung in den Kontaktfingern unterhalb der Kröpfstelle um. Es liegt selbstverständlich noch im Rahmen der offenbarten Lehre, wenn die Kontaktfinger 4 im Bereich der Rollenführungen bzw. oberhalb der Kröpfstelle einen anderen, z. B. quadratischen, Querschnitt aufweisen. Auch im Bereich der Torsionsbeanspruchung ist es möglich, andere, von der Kreisringform abweichende Querschnitte, z. B. elliptische Querschnitte, anzuwenden, wenngleich dies auch zu einer verschlechterten Ausführung führt.

Claims (2)

1. -2- 712 59

   Patentansprüche:

   1. Steckbare Kontaktanordnung für Geräte und/oder Schaltanlagenteile der Starkstromtechnik, bestehend

   — aus einem im Querschnitt runden, elliptischen oder eckigen stabartigen ersten Kontaktstück,

   — einem zweiten Kontaktfinger aufweisenden Kontaktstück, bei dem die Kontaktfinger entsprechend der Kontur des ersten Kontaktstückes angeordnet und an ihrem einen Ende in einem Kontaktstückteil befestigt sind, während sie an ihrem anderen Ende Gleit- oder Rollenkontakte tragen, und

   — wobei das erste und das zweite Kontaktstück relativ und axial zueinander verschiebbar sind,

   — wodurch beide Kontaktstücke vermittels der Gleit- oder Rollenkontakte miteinander in Eingriff kommen, gekennzeichnet dadurch, daß

   — die Kontaktfinger in Richtung der Kontur des ersten Kontaktstückes gekröpft sind, derart, daß eine Druckbeanspruchung der am Ende der Kontaktfinger angeordneten Gleit- oder Rollenkontakte sich als Torsionsbeanspruchung in den Kontaktfingern auswirkt,

   — die Kontaktfinger kreisrunden oder nahezu kreisrunden Querschnitt aufweisen, und

   — daß die Kontaktfinger, bevorzugt in der Nähe der Kröpfstelle, von einem, dem Querschnitt des ersten Kontaktstückes angepaßten Bauelement umschlossen sind.
2. 2. Steckbare Kontaktanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß

   — das erste Kontaktstück einen kreisrunden Querschnitt aufweist und als bewegliches Kontaktstück ausgestaltet ist,

   — die Kontaktfinger des zweiten und feststehenden Kontaktstückes kreisringförmig angeordnet sind,

   — die Kontaktfinger tangential zum kreisrunden Querschnitt des ersten Kontaktfingers gekröpft sind, und

   — unmittelbar unterhalb der Kröpfstelle von einem kreisringförmigen Ring umschlossen sind.

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen