DD246412A1

DD246412A1 - Starkstromkontakt fuer elektrische schalter

Info

Publication number: DD246412A1
Application number: DD28609686A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Schmeckebier; Klaus Pann; Siegfried Gebhardt
Original assignee: Liebknecht Transformat
Priority date: 1986-01-10
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1987-06-03

Abstract

Die Erfindung ist anwendbar fuer elektrische Schalter fuer hohe elektrische Stroeme. Es soll ein rotationssymmetrischer Vielfachkontakt gefunden werden, der z. B. mechanisiert mit geringem Materialabfall und geringem Fertigungsaufwand herstellbar ist, wobei eine hohe Mass- und Formtreue zur Sicherung einer sehr gleichmaessigen Stromaufteilung gewaehrleistet sein soll. Dieses wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass er aus einem Traegerring (2) aus elektrisch gut leitendem Material und aus einer Vielzahl von Kontaktelementen (1) aus ebenfalls gut leitfaehigem Material mit federelastischen Eigenschaften besteht, wobei die Kontaktelemente (1) einseitig in so im Traegerring (2) vorhandenen Bohrungen (3) und/oder Aussparungen angeordnet sind, dass sie mindestens auf einem Teilkreis (2.1; 2.2) einen Kreis von Kontaktelementen (1) bilden, und dass der Traegerring (2) und die Kontaktelemente (1) an ihrer Verbindungsstelle mechanisch fest und elektrisch homogen gut leitend miteinander verbunden sind. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung bezieht sich auf Starkstromkontakte für elektrische Schalter für hohe elektrische Ströme.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, bei Schaltern für große elektrische Ströme den Starkstromkontakt als Parallelschaltung einer Vielzahl von einzelnen Kontakten auszubilden (z.B. CH-PS 631570, H 01 H, 1/10)

Bei fremdgefederten Kontakten ist aus Platzgründen die Anzahl der Einzelkontakte relativ niedrig. Trotz Erhöhung des Kontaktdruckes ist die Stromtragfähigkeit des Kontaktes gering. Bauabmessungen, Material- und Bearbeitungsaufwand dieser Bauweise sind hoch.

(z.B. CH-PS 631026, H 01 H, 1/10 oder DE-AS 2145070, H 01 H, 31/00)

Es ist weiter bekannt, durch Verwendung federelastischer Leiterwerkstoffe Vielfachkontakte mit Selbstfederung zu realisieren.

Damit konnten zwar die Stromaufteilung erhöht und die baulichen Abmessungen gesenkt werden, es mußten aber nachteiligerweise teure Werkstoffe und kostenintensive Technologien und Verfahren eingesetzt werden.

So ist bekannt, einen Starkstromkontakt aus Blech auf einer Drückmaschine zum Zylinder mit Flansch umzuformen und nachfolgend durch radiales Schlitzen die einzelnen Kontaktelemente herzustellen. Sowohl das Umformverfahren Drücken als auch das radiale Schlitzen bedingen viel Abfall des teuren Materials und auch kostenintensive Bearbeitung auf Spezialausrüstungen. (CH-PS 610139 bzw. DE-OS 2800048, H 01 H, 1/38)

Es ist auch bekannt, einen Vielfachkontakt dadurch herzustellen, daß zunächst in ein ebenes Blech durch Schlitzen die einzelnen Kontaktelemente hergestellt werden, das geschlitzte Blech dann zum Zylinder gerollt wird und nachfolgend dieser Zylinder in Werkzeugen aufgeweitet und eingezogen wird.

Dieses Verfahren ergibt Starkstromkontakte mit geringer Formtreue der Kontaktelemente und großen Maßschwankungen, wodurch keine hohe Stromtragfähigkeit erreicht wird (infolge der ungleichen Stromaufteilung).

Nachteilig ist auch an dieser Bauweise des Kontaktes und dem Verfahren die geringe Produktivität und der Materialabfall.

(CH-PS 625079, H 01 H, 1/44; DE-GM 1776095, 21 g, 32)

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Vielfachkontakt für Starkstrom zum Einsatz in einem elektrischen Leistungsschalter mit einer großen Anzahl paralleler Kontaktelemente so zu gestalten, daß der Vielfachkontakt mechanisiert oder automatisiert mit geringem Materialabfall und geringem Fertigungsaufwand hergestellt werden kann.

Die technische Aufgabe

Die technische Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht in der Schaffung eines rotationssymmetrischen Vielfachkontaktes aus selbstfederndem Leiterwerkstoff mit hoher Maß- und Formtreue zur Sicherstellung einer sehr gleichmäßigen Stromaufteilung trotz eines abfallarmen, hochproduktiven und automatisierbaren Verfahrens zu seiner Herstellung.

Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der rotationssymmetrische Vielfachkontakt aus einem Trägerring aus elektrisch gut leitendem Material und aus einer Vielzahl von Kontaktelementen aus ebenfalls gut leitfähigem Material mit federelastischen Eigenschaften besteht, wobei die Kontaktelemente einseitig in so im Trägerring vorhandenen Bohrungen und/oder Aussparungen angeordnet sind, daß sie mindestens einen Kreis von Kontakteiementen bilden, und daß der Trägerring und die Kontaktelemente an ihrer Verbindungsstelle mechanisch fest und elektrisch homogen gut leitend miteinander verbunden sind.

Vorteilhafterweise bestehen die Kontaktelemente aus Runddrähten.

Die Kontaktelemente können an ihren später freien Enden so abgebogen sein, daß ihr Kreis für den Einlaufkqntakt zunächst einen Einlauftrichter bildet.

Es kann aber auch von Vorteil sein, wenn die Bohrungen und/oder Aussparungen im Trägerring zur Achse hin spitzwinklig verlaufen, daß die nunmehr nahezu geradlinigen Kontaktelemente zwischen sich einen kegelstumpfförmigen Hohlraum bilden.

Zur Erhöhung der Zahl der möglichen Kontaktelemente kann der Trägerring zu ihrer Aufnahme mit mehreren Reihen von zu einander versetzten Bohrungen und/oder Aussparungen in unterschiedlichem radialen Abstand der Kreise von der Achse versehen sind, wobei die Kontaktelemente entsprechend ihren zugehörigen Kreisen abgebogen sind.

Der Trägerring kann aber auch axial übereinander mit mehreren Ringen von Bohrungen und/oder Aussparungen zur Aufnahme von in jeder Reihe gleich abgebogenen Kontaktelementen versehen sein, wobei die radiale Abmessung des Trägerringes im Verhältnis zu seiner axialen Abmessung relativ klein ist.

Die Bohrungen und/oder Aussparungen können noch von Reihe zu Reihe radial gegeneinander versetzt sein.

Die mechanische und elektrische Verbindung der Kontaktelemente mit dem Trägerring kann vorteilhafterweise als Elektronenstrahlschweißung oder -lötung oder aber ajls Preßverbindung in Form einer Ringzacke ausgebildet sein.

Bei einer derartigen Ausbildung des Vielfachkontaktes wird die Verwendung des teuren, federelastischen Leitermaterials — wie

z. B. CuCr, CuBe — vorteilhafterweise auf die Kontaktpartien beschränkt, wo diese Werkstoffeigenschaften erforderlich sind.

Weiterhin wird durch die Fügebauweise Materialabfall weitgehend ausgeschlossen, da das federelastische Leitermaterial in Form von Stangen oder Draht der elektrisch bzw. mechanisch erforderlichen Abmessungen verwendet wird und nur durch produktive Umformoperationen—z.B. durch Biegen — seine Endform erhält.

Für das Fügen des Trägerringes mit den Kontaktelementen sind Strahlverfahren deshalb besonders vorteilhaft, da ihr Energieeintrag in die Fügeteile—Trägerring und Kontaktelemente—gering ist, wodurch Verzug und Bearbeitungszugaben bzw. Fertigbearbeitung weitgehend gesenkt werden können.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1: einen rotationssymmetrischen Vielfachkontakt in Längsachse teilweise geschnitten,

Fig.2: einen rotationssymmetrischen Vielfachkontakt in der Draufsicht (als Ausschnitt),

Fig. 3: einen weiteren rotationssymmetrischen Vielfachkontakt (als Ausschnitt),

Fig.4: einen rotationssymmetrischen Vielfachkontakt in Längsachse teilweise geschnitten mit Kerbverbindung,

Fig. 5: einen rotationssymmetrischen Vielfachkontakt in Längsachse teilweise geschnitten mit zur Achse schrägen Bohrungen,

Fig. 6: einen weiteren Vielfachkontakt, jedoch mit axial versetzten Kontaktelementen, in Längsachse teilweise geschnitten.

Ein Trägerring 2 trägt in auf zumindest einem Teilkreis 2.1 (Fig. 2) oder mehreren Teilkreisen 2.1 und 2.2 (Fig. 3) angeordneten Bohrungen 3 mit ihren Einspannenden 1.1 in diesen angeordnete Kontaktelemente 1, die mittels Elektronenstrahl 4 (Fig. 1) oder mit Ringzacken 5 (Fig.4) in dem Trägerring 2 befestigt sind.

Dabei können die Kontaktelemente 1 an ihren freien Enden 1.2 so abgeknöpft sein, daß die Gesamtheit der Kontaktelemente 1 außen zunächst einen Einlauftrichter bilden (Fig. 1). Die Bohrungen 3 im Trägerring 2 können aber auch schräg zur Achse verlaufen, so daß die Gesamtheit der Kontaktelemente 1 einen Kegelstumpf bilden (Fig. 5). Entsprechend Fig. 6 weist der Trägerring 2 mehr die Form eines Hohlzylinders auf, der axial übereinander zwei Reihen von Bohrungen 3 trägt, in denen sich zwei Reihen von gleich abgebogenen Kontaktelementen 1 mit ihren Einspannenden 1.1 befinden. Die Bohrungen 3 können zusätzlich noch von Reihe zu Reihe radial gegeneinander versetzt sein.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Starkstromkontakt für elektrische Schalter, der als rotationssymmetrischer Vielfachkontakt ausgebildet ist, gekennzeichnet dadurch, daß er aus einem Trägerring (2) aus elektrisch gut leitendem Material und aus einer Vielzahl von Kontaktelementen (1) aus ebenfalls gut leitfähigem Material mit federelastischen Eigenschaften besteht, wobei die Kontaktelemente (1) einseitig in so im Trägerring (2) vorhandenen Bohrungen (3) und/oder Aussparungen angeordnet sind, daß sie mindestens auf einem Teilkreis {2.1; 2.2) einen Kreis von Kontaktelementen (1) bilden, und daß der Trägerring (2) und die Kontaktelemente (1) an ihrer Verbindungsstelle mechanisch fest und elektrisch homogen gut leitend miteinander verbunden sind.
2. Starkstromkontakt nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kontaktelemente (1) aus Runddrähten bestehen.
3. Starkstromkontakt nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß die Kontaktelemente (1) aus Profilmaterial bestehen.
4. Starkstromkontakt nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Kontaktelemente (1) an ihren später freien Enden (1.2) so abgebogen sind, daß ihr Kreis für den Einlaufkontakt zunächst einen Einlauftrichter bildet.
5. Starkstromkontakt nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Bohrungen (3) und/oder Aussparungen im Trägerring (2) zur Achse des Kontaktes hin so spitzwinklig verlaufen, daß die nunmehr nahezu geradlinigen Kontaktelemente (1) zwischen sich einen kegelstumpfförmigen Hohlraurn bilden.
6. Starkstromkontakt nach Punkt 1 bis 4 oder 1,2,3 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Trägerring (2) mit auf mehreren Teilkreisen (2.1,2.2) versetzt liegenden Bohrungen versehen ist, in denen die Kontaktelemente (1) angeordnet sind, wobei sie jeweils entsprechend ihrem Teilkreisdurchmesser abgebogen sind.
7. Starkstromkontakt nach Punkt 1 bis 4 oder 1,2,3 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Trägerring (2) axial übereinander mit mehreren Reihen von Bohrungen und/oder Aussparungen versehen ist, in denen sich gleich abgebogene Kontaktelemente nach innen weisend angeordnet sind.
8. Starkstromkontakt nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Bohrungen und/oder Aussparungen von Reihe zu Reihe radial gegeneinander versetzt sind. .
9. Starkstromkontakt nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kontaktelemente (1) mit dem Trägerring (2) elektronenstrahlgelötet oder-geschweißt sind.
10. Starkstromkontakt nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindung zwischen Kontaktelementen (1) und Trägerring (2) als Preßverbindung in Form einer Ringzacke ausgebildet ist.