DE102004058764A1

DE102004058764A1 - Anschlussschiene für flexible elektrische Leiter

Info

Publication number: DE102004058764A1
Application number: DE200410058764
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Bach; Detlev Dipl.-Ing. Schmidt; Günter Dipl.-Ing. Seidler; Sezai Dipl.-Ing. Türkmen; Artur Wajnberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anschlussschiene für flexible elektrische Leiter, die an ihrem mit der Anschlussschiene zu verbindenden Ende, gegebenenfalls gemeinsam mit den Enden weiterer Leiter, ein durch mechanische Verdichtung kalibriertes Leiterseilende aufweisen, welches mit der Anschlussschiene unlösbar verbunden ist, beispielsweise für die Verbindung mit elektrischen Leiterseilen, die zur Stromführung zu beweglichen Schalterkontakten eines Niederspannungs-Leistungsschalters dienen. DOLLAR A Vorgeschlagen wird, dass die Anschlussschiene (2) aus einem profilierten Strangpressprofil hergestellt ist, wobei in die Anschlussschiene (2) mindestens eine mit den kalibrierten Leiterseilenden (6) korrespondierende Nut (8) eingeformt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlussschiene für flexible elektrische Leiter, die an ihrem mit der Anschlussschiene zu verbindenden Ende, gegebenenfalls gemeinsam mit den Enden weiterer Leiter, ein durch mechanische Verdichtung kalibriertes Leiterseilende aufweisen, welches mit der Anschlussschiene unlösbar verbunden ist, beispielsweise für die Verbindung mit elektrischen Leiterseilen, die zur Stromführung zu beweglichen Schalterkontakten eines Niederspannungs-Leistungsschalters dienen.

Eine Anschlussschiene für einen elektrischen Leistungsschalter ist zum Beispiel aus DE 44 16 104 C2 bekannt. Die Anschlussschiene weist hierbei Durchgangsöffnungen auf, in die die kalibrierten Enden der Leiterseile eingesteckt werden, wobei die Kalibrierung dem Maß der Durchgangsöffnungen entspricht. Die kalibrierten Enden schließen nach dem Durchstecken mit der Unterseite der Anschlussschiene bündig ab und werden dort mittels Elektronenstrahlschweißen (EB-Schweißen) mit der Anschlussschiene verbunden. Die Anzahl der Durchgangsöffnungen richtet sich nach dem Bemessungsstrom des Schalters und der dementsprechenden Anzahl paralleler Leiterseile. Durch die Anzahl einheitlicher Leiterseile, von denen mehrere pro Schaltkontakt vorgesehen sein können, wobei für einen Schalterpol wiederum mehrere parallele Schaltkontakte vorhanden sein können, kann so auf einfache Weise eine Anpassung an den erforderlichen Bemessungsstrom erreicht werden.

Da der Bemessungsstrom bis zu mehreren Kiloampere betragen kann, kann die Zahl der Leiterenden, die in Durchgangsöffnungen einzustecken sind, recht erheblich sein. In DE 199 30 812 A1 wurde deshalb bereits vorgeschlagen, randseitig Ausnehmungen in die Anschlussschiene einzubringen, die mit der Form der Leiterseilenden korrespondieren und die Form der Ausnehmungen so auszubilden, dass eine Andruckkraft auf die Leiterseilenden eine gegenseitige flächenhafte Berührung erzeugt. Vorzugsweise ist eine Keilform der Ausnehmungen und der Leiter vorgesehen oder paarweise eine gegenseitig gerichtete Keilform von Leiterseilenden, so dass beim gegenseitigen Verschieben der Leiterseilenden eine seitlich gerichtete Andruckkraft an parallel ausgerichteten Wänden der Ausnehmungen entsteht. Die Leiterseilenden werden unter Zwischenlegen einer Lötfolie durch Widerstandslöten mit der Anschlussschiene verbunden. Durch die flächenhafte Berührung beim Lötvorgang soll eine Lötung mit hohem Bindeanteil gewährleistet werden.

Die Lösung hat den Vorteil, dass gegebenenfalls auch die Enden mehrerer paralleler Leiterseile zuammengefasst und zu einem gemeinsamen Leiterseilende verdichtet und kalibriert werden können. Die Ausnehmungen in der Anschlussschiene sind dann entsprechend größer.

Die Ausnehmungen werden in die Stromschienen aus Stangenmaterial durch spanende Bearbeitung (Fräsen) im rechten Winkel zur Längsrichtung (Ziehrichtung) der Stangen eingebracht, was einen erheblichen Fertigungsaufwand verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlussschiene der eingangs genannten Art anzugeben, die mit vermindertem Fertigungsaufwand herzustellen ist und die eine Ver bindung mit den Leiterseilenden bei weiter erhöhtem Bindeanteil erlaubt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Danach ist die Anschlussschiene aus einem profilierten Strangmaterial, zum Beispiel durch Strangpressen, hergestellt und in Pressrichtung der Anschlussschiene mindestens eine mit den kalibrierten Leiterseilenden korrespondierende Nut eingeformt.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anschlussschiene ist, dass die Nut beziehungsweise die Nuten bereits beim Strangziehvorgang hergestellt werden können und so eine wie bisher erforderliche Bearbeitung der Anschlussschienen entfällt.

Die Nut kann jede denkbare geeignete Form aufweisen, insbesondere kann sie vorteilhaft hinterschnitten sein, so dass die Kraft, die beispielsweise bei einem Lötvorgang auf die Leiterseile aufgebracht werden muss, durch Zug ausgeübt werden kann.

Die Verbindung der Leiterseilenden in der beziehungsweise den Nuten kann mit allen auch bisher verwendeten Verfahren erfolgen, also mittels Löten, Schweißen oder mittels Pressverbindungen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1 den bewegbaren Kontakthebel eines Leistungsschalters und seine flexible Stromverbindung zu einer erfindungsgemäßen Anschlussschiene;
2 eine zweite Variante des Anschlussschienenprofils und
3 eine dritte Variante des Anschlussschienenprofils.
In 1 sind ein einzelner Kontakthebel 1 und seine Verbindung zu einer Anschlussschiene 2 mit einem flexiblen Leiter 3 veranschaulicht. Die Anschlussschiene 2 dient zur Stromführung innerhalb eines Leistungsschalters. Der Kontakthebel 1 wird an einer Lageröffnung 4 gelagert. Er wird durch eine hier nicht gezeigte Antriebsvorrichtung betätigt. Der flexible Leiter 2 mit zwei parallelen, biegsamen Leiterseilen ist an seinen beiden Leiterseilenden 5 und 6 durch Verdichten kalibriert, indem die Leiterseile durch hohen Druck zu einem kompakten Körper verfestigt wurden. Das Leiterseilende 5 weist eine Keilform auf, die mit einer Ausnehmung 7 im Kontakthebel 1 korrespondiert, während das Leiterseilende 6 in eine Nut 8 in der Anschlussschiene 2 passt.
Zur Verbindung mit der Anschlussschiene 2 sind insbesondere Verfahren, wie zum Beispiel das Widerstandslöten, Widerstandsschweißen oder das Elektronenstrahlschweißen (EB-Schweißen), geeignet.
In erfindungsgemäßer Weise ist die aus Kupfer beziehungsweise einer Kupferlegierung bestehende Anschlussschiene 2 durch Strangpressen hergestellt, wobei die Nut 8 passgenau mit eingeformt wird. Die mechanische Bearbeitung der Anschlussschiene 2 reduziert sich damit auf das Abtrennen von einer Profilschiene in einer bestimmten Breite. Die Nut 8 korrespondiert mit dem kalibrierten Leiterseilende 6 des flexiblen Leiters 3, gegebenenfalls bei Berücksichtigung einer zwischengelegten Lötfolie 9, wie sie in 2 für eine zweite Variante hinsichtlich der Nutform gezeigt ist. Beim Widerstandslöten wird nach dem Einlegen der Lötfolie 9 und dem Einbringen der Leiterseilenden 6 ein Stromkreis zwischen Anschlussschiene 2 und den Leitern 3 geschlossen, so dass ein Stromfluss zustande kommt, der bezüglich Höhe und Dauer zum Schmelzen der Lötfolie 9 führt und eine dauerhafte Bindung zwischen Anschlussschiene 2 und Leiterseilenden 6 herstellt.
Nach der Variante gemäß 2 ist die Nut 8 schwalbenschwanzförmig ausgebildet. Die Lötfolie 9 und die Enden 6 der vorgesehenen Leiter 3 werden von der Seite in die Nut 8 eingeschoben. Das hat einmal den Vorteil, dass die Leiter 3 gegebenenfalls mit einer Anschlussschiene 2 lange vor einem Verlöten konfektioniert und auf Lager gelegt werden können. Die Bestückung der Anschlussschiene 2 mit Leitern 3 lässt sich so auch leichter automatisieren. Es hat weiter den Vorteil, dass die Leiterseilenden 6, gegebenenfalls mit einer wieder entfernbaren seitlichen Befestigung unverlierbar in der Nut 8 gehalten werden. Außerdem besteht der Vorteil, dass die nötige Anpresskraft beim Widerstandslöten der Kontaktflächen durch Zug auf die Leiter 3 aufgebracht werden kann. Zug kann auf die Leiterseilenden 6 sehr viel leichter ausgeübt werden als ein ausreichender Druck, wie es bei den bisher üblichen Formen vonnöten war. Das Lot kann bei einer Erwärmung durch einen Stromdurchgang so nicht unkontrolliert verlaufen, die Flächenbindung wird verbessert. Gegebenenfalls kann zusätzlich vor dem Verlöten von den Nutenden her eine axiale Pressung der in die Nut eingebrachten Leiterseilenden 6 erfolgen.
Zweckmäßig weisen die Leiterseilenden 6 und 7 bei dieser Variante die gleiche Form auf, so dass keine unterschiedlichen Werkzeuge für die Kalibrierung der Leiterseilenden 6 und 7 benötigt werden und die Leiter 3 in jeder Richtung verwendet werden können.
Neben der üblichen symmetrischen Schwalbenschwanzform sind auch andere hinterschnittene Nutformen denkbar.
Es sind noch mannigfaltige andere Formen von Leiterseilenden 6 und Nut 8 mit jeweils spezifischen Vorteilen denkbar. 3 zeigt beispielsweise eine weitere Form, bei der die Leiterseilenden 6 und die Nut 8 abgerundet sind.
In den hier gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Nut 8 so in die Anschlussschiene 2 eingebracht, dass die Leiter 3 sich rechtwinklig zur Längserstreckung der Anschlussschiene 2 nach oben richten. Es kann jedoch auch erforderlich sein, dass die Nut 8 sich an der Stirnseite der Anschlussschiene 2 befindet, was bezüglich der Herstellung der Anschlussschiene 2 keinen Unterschied macht.

1: Kontakthebel
2: Anschlussschiene
3: Flexibler Leiter
4: Lageröffnung
5: Leiterseilende
6: Leiterseilende
7: Ausnehmung
8: Nut
9: Lötfolie

Claims

Anschlussschiene für flexible elektrische Leiter, die an ihrem mit der Anschlussschiene zu verbindenden Ende, gegebenenfalls gemeinsam mit den Enden weiterer Leiter, ein durch mechanische Verdichtung kalibriertes Leiterseilende aufweisen, welches mit der Anschlussschiene unlösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussschiene (2) aus einem profilierten Strangpressprofil hergestellt ist, wobei in die Anschlussschiene (2) mindestens eine mit den kalibrierten Leiterseilenden (6) korrespondierende Nut (8) eingeformt ist.
Anschlussschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (8) eine hinterschnittene Form aufweist.
Anschlussschiene nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (8) eine symmetrische Schwalbenschwanzform aufweist.
Anschlussschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (8) eine mit paarweise eine gegensinnige Keilform aufweisenden Leiterseilenden (6) korrespondierende Rechteckform aufweist.
Anschlussschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch ein dem Strangpressen ähnliches Verfahren wie Formwalzen oder ähnliche Profilierungsverfahren hergestellt ist.