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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromband-Kontakt-Kombination für einen schnellen Sicherheitsschalter und Verfahren zum Herstellen einer solchen Stromband-Kontakt-Kombination.
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Sicherheitsschalter, auch Schnellerder oder Kurzschlussschalter, sind insbesondere aus der Mittelspannung, also zwischen 1000V und etwa 52,5kV zum Löschen von Lichtbögen im Fehlerfall bekannt. Auch unterhalb von 1000V Nennspannung besteht aber ein Bedarf an solchen Sicherheitsschaltern.
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Aus dem Stand der Technik sind Strombänder bekannt, die aus Gewebebändern, Litzen oder Lamellen bestehen und wobei die Gewebebänder, Litzen oder Lamellen an zwei Enden entweder verlötet oder verschweißt und/oder in jeweils einer Hülse verpresst und/oder verlötet oder verschweißt sind. Diese Strombänder werden dann in der Regel mit weiteren Bauteilen verschweißt, verlötet oder verschraubt.
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Eine Anbindung eines Schaltkontaktes, insbesondere des Bewegkontaktes, erfolgt im Stand der Technik über weitere Bauteile, was zu einem erhöhten Materialeinsatz, erhöhten Kosten und einen komplexen Aufbau und damit zu einer aufwendigen und teuren Montage führt.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben und ein verbessertes Stromband bereit zu stellen.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 9.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Stromband-Kontakt-Kombination für einen schnellen Sicherheitsschalter, wobei die Stromband-Kontakt-Kombination mit
- - einem Bewegelement, das mit einem oder mehr von einem Gewebeband oder Litzen oder Lamellen gebildet ist, wobei das Bewegelement
- ◯ ein erstes Bewegelementende und ein zweites Bewegelementende aufweist und
- ◯ das erste Bewegelementende einen ersten Bewegelementanschluss aufweist, der mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten gebildet ist und das zweite Bewegelementende einen zweiten Bewegelementanschluss aufweist, der mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten gebildet ist,
- - einem Festkontakt gebildet ist, der am erste Bewegelementanschluss oder am zweiten Bewegelementanschluss angeordnet ist, wobei der Festkontakt durch das Bewegelement beweglich anordbar ist.
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Beweglich anordbar ist hier so zu verstehen, dass in einer ordnungsgemäß montierten Weise der Festkontakt eine Beweglichkeit aufweist, die insbesondere eine beschränkte Ausweichbewegung erlaubt, bei der der Festkontakt bei einem Auftreffen eines Bewegkontaktes auf den Festkontakt eine beschränkte Ausweichbewegung vom Bewegkontakt weg, insbesondere eine Ausweichbewegung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Bewegkontaktes, erlaubt. Mit anderen Worten beweglich anordbar bedeutet hier, dass der Festkontakt durch den Bewegkontakt bewegbar ist, insbesondere der Festkontakt eine Ausweichbewegung in Bezug auf den Bewegkontakt, insbesondere senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bewegkontaktes ausführen kann. Der Festkontakt ist also kein aktiv bewegtes Element, sondern ein durch den Bewegkontakt bewegbares, insbesondere zu einer beschränkten Ausweichbewegung ausgestaltetes Element.
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Eine solche Stromband-Kontakt-Kombination ermöglicht einen kompakten und einfachen Aufbau eines beweglichen Festkontaktes, der so ein schnelles und zuverlässiges Schalten ermöglicht. Ein solcher Sicherheitsschalter dient dem sicheren und schnellen Abschalten von Fehlern in Energieverteilungssystemen und dem Löschen von etwaigen Störlichtbögen. Der Sicherheitsschalter ist bevorzugt ein Schnellerder oder Kurzschließer.
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Auch wird bevorzugt, dass die Stromband-Kontakt-Kombination derart U-förmig angeordnet ist, mit einem ersten Schenkel des U, also der U-Form, und einem zweiten Schenkel des U, also der U-Form.
Dabei bilden insbesondere das Bewegelement und der Festkontakt die U-Form aus, das heißt, insbesondere der erste Bewegelementanschluss oder der zweite Bewegelementanschluss bildet bevorzugt einen ersten Schenkel der U-Form und der Festkontakt bildet bevorzugt einen zweiten Schenkel.
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Insbesondere wird auch bevorzugt, dass bei einem Stromfluss durch die Stromband-Kontakt-Kombinationen eine abstoßende Kraft zwischen dem jeweils ersten Schenkel des U und dem zweiten Schenkel des U bewirkt wird. So wird erreicht, dass jeweils der Festkontakt gegen einen Bewegkontakt drückt und so der Kontaktandruck erhöht wird.
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Besonders bevorzugt wird, dass der Festkontakt ein, zwei oder mehr Festkontaktfinger aufweist, wobei die Festkontaktfinger einzeln an dem ersten Bewegelementende oder dem zweiten Bewegelementende mit dem Bewegelement verbunden sind. Insbesondere werden 4 oder 5 Festkontaktfinger bevorzugt.
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Der Festkontakt kann dabei vollständig von dem oder den Festkontaktfingern gebildet werden oder noch weitere Elemente, wie einen Festkontaktfingerträger, einen Festkontaktträger oder eine Ausweichbewegungsbeschränkung aufweisen.
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Eine solche Segmentierung, also Aufspaltung, des Festkontaktes in einzelne Festkontaktfinger führt zu einer höheren Zuverlässigkeit bei der Kontaktierung zwischen Bewegkontakt und Festkontakt.
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Insbesondere wird bevorzugt, dass der Festkontakt zwei oder mehr Festkontaktfinger aufweist, wobei
- - die Festkontaktfinger mit dem ersten Bewegelementende oder dem zweiten Bewegelementende verbunden sind, und
- - das mit den Festkontaktfingern verbundene erste Bewegelementende oder zweite Bewegelementende zusammen mit einem ersten Bewegelementabschnitt des Bewegelementes derart geschlitzt, also segmentiert, ist, dass das mit den Festkontaktfingern verbundene erste Bewegelementende oder zweite Bewegelementende Bewegelementendsegmente aufweist und jeweils ein nur Festkontaktfingern mit jeweils einem Bewegelementendsegment verbunden ist.
Dadurch wird insbesondere eine unabhängige Beweglichkeit der Festkontaktfinger untereinander ermöglicht, was die Zuverlässigkeit des Aufbaus weiter steigert. Unter geschlitzt ist hier eine Auftrennung, insbesondere eine Segmentierung zu verstehen.
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Besonders bevorzugt wird, dass jeder der zwei oder mehr Festkontaktfinger mit jeweils einem Bewegelementsegment durch Löten, Schweißen oder Pressen verbunden ist.
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Auch wird bevorzugt, dass jeder der zwei oder mehr Festkontaktfinger eine erste Aufnahme für eine Ausweichbewegungsbeschränkung aufweist. Das ermöglicht eine definierte, also vorbestimmte zulässige Ausweichbewegung, insbesondere ohne dabei eine sichere, also zuverlässige, Kontaktierung zu gefährden.
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Bevorzugt wird auch, dass jeder der zwei oder mehr Festkontaktfinger eine zweite Aufnahme für einen Festkontaktfingerträger aufweist. Eine solche zweite Aufnahme für einen Festkontaktfingerträger ermöglicht eine modulare Vorfertigung, also die Möglichkeit die Festkontakte in einem Festkontaktfingerträger als eine Baugruppe zu montieren und dann diese Baugruppe einfach in ein vorgegebenes Kontaktsystem zu integrieren. Eine solche Vormontage reduziert Montagekosten, Montagezeit und die Montagezuverlässigkeit, also die Reduzierung von Fehlerquellen, insbesondere wenn solche vormontierte Baugruppen separat getestet werden.
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Weiter wird bevorzugt, dass an dem ersten Bewegelementende oder an dem zweite Bewegelementende, das nicht mit dem Festkontakt verbunden ist, eine Befestigungsmittelaufnahme vorgesehen ist. Eine solche Befestigungsmittelaufnahme ermöglicht einfaches Verbinden der Stromband-Kontakt-Kombination mit einem Kontaktsystem, insbesondere ohne stoffschlüssige Verbindungen zu fordern.
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Bevorzugt wird auch, dass am Festkontakt eine oder mehr Krafteinleitungspunkte vorgesehen sind. Solche Krafteinleitungspunkte ermöglichen ein Aufbringen einer Kraft, insbesondere einer Federkraft, auf den Festkontakt, die bevorzugt entgegen der möglichen Richtung der Ausweichbewegung gerichtet ist. So kann ein zusätzlicher Anpressdruck zwischen dem Festkontakt und einem Bewegkontakt in dem Zustand erzeugt werden, in dem der Bewegkontakt den Festkontakt elektrisch kontaktiert. Insbesondere ist die Richtung der Ausweichbewegung senkrecht zur Richtung der Bewegung des Bewegkontaktes.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Stromband-Kontakt-Kombination, wobei ein Bewegelement mit einem oder mehr von einem Gewebeband oder Litzen oder Lamellen gebildet wird, das Bewegelement mit einem ersten Bewegelementende und einem zweiten Bewegelementende versehen wird, wobei das erste Bewegelementende mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten mit einen ersten Bewegelementanschluss und das zweite Bewegelementende mittels Schwei-ßen, Pressen und/oder Löten mit einen zweiten Bewegelementanschluss versehen wird, wobei
ein Festkontakt derart mit dem ersten Bewegelementanschluss oder mit dem zweiten Bewegelementanschluss verbunden wird, dass der Festkontakt durch das Bewegelement bewegbar ist. Das direkte Verbinden des Festkontaktes mit einem Bewegelement bietet den Vorteil, dass bei einem geringen Montageaufwand eine gleichzeitig geringe Fehleranfälligkeit erreicht wird und zusätzlich ein Festkontakt mit einem vorgebbaren Bewegungsfreiheitsgrad ermöglicht wird.
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Bevorzugt wird die Verbindung zwischen dem ersten Bewegelementanschluss und dem Festkontakt oder dem zweiten Bewegelementanschluss und dem Festkontakt mittels Löten, Schweißen, Pressen, Verschrauben oder Nieten hergestellt. So wird eine sichere, sprich stabile, Verbindung zwischen dem Festkontakt und dem Bewegelement erreicht, wobei gleichzeitig der Festkontakt einen vorgebbaren Bewegungsfreiheitsgrad erhält.
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Bevorzugt wird, dass der Festontakt, im Anschluss an das Verbinden des Festontaktes mit dem ersten Bewegelementanschluss oder mit dem zweiten Bewegelementanschluss, derart segmentiert wird, dass zwei oder mehr Festkontaktfinger ausgebildet werden. Segmentiert bezieht sich hier und folgend auf ein Verfahren zum Trennen von Bereichen durch Materialentfernung.
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Besonders bevorzugt wird, dass weiter auch der mit den zwei oder mehr Festkontaktfinger verbundene erste Bewegelementanschluss oder zweite Bewegelementanschluss segmentiert wird, so dass die zwei oder mehr Festkontaktfinger unabhängig voneinander mit dem bewegbar sind. Das Verfahren ermöglicht so die Herstellung von einzelnen, unabhängig bewegbaren Festkontaktfingern, ohne die Notwendigkeit der einzelnen Montage.
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Weiter besonders bevorzugt wird, dass weiter auch das Bewegelement in einem Abschnitt, der an den mit dem Festkontakt verbundene erste Bewegelementanschluss oder zweite Bewegelementanschluss grenzt, segmentiert ist. Diese Weiterbildung bewirkt, dass die einzelnen Festkontaktfinger eine erhöhte Beweglichkeit aufweisen, ohne einen komplexeren Montageprozess zu benötigen, bei dem einzelne Festkontaktfinger einzeln montiert werden müssen.
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Bevorzugt wird auch, dass das Segmentieren durch Sägen, Fräsen, Verdampfen, Ablation oder andere materialentfernende Methoden vorgenommen wird.
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Auch wird bevorzugt, dass der Festkontakt mit zwei oder mehr Festkontaktfingern gebildet wird, wobei die zwei oder mehr Festkontaktfinger mit einem einstückigen oder segmentierten ersten Bewegelementanschluss oder einem einstückigen oder segmentierten zweiten Bewegelementanschluss verbunden werden. Dabei sind zwar mehr Verfahrensschritte notwendig, es ermöglicht aber eine materialsparende Herstellung.
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Besonders bevorzugt wird auch, dass das Bewegelement zumindest in einem Abschnitt, der an den mit dem Festkontakt verbundene erste Bewegelementanschluss oder zweite Bewegelementanschluss grenzt, segmentiert wird, oder der Abschnitt des Bewegelementes vorher segmentiert worden ist.
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Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Einrichtung gelten alle zu dem erfindungsgemäßen Verfahren voranstehend und nachfolgend gemachten Ausführungen und umgekehrt in entsprechender Weise. Auch hinsichtlich der Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung wird auf die zu dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile verwiesen und umgekehrt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die spezifische Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels ist für die allgemeine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einrichtung in keiner Weise einschränkend zu verstehen; vielmehr können einzelne Ausgestaltungsmerkmale des Ausführungsbeispiels in beliebiger Weise frei untereinander und mit den voranstehend beschriebenen Merkmalen kombiniert werden.
- 1: Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Stromband-Kontakt-Kombination;
- 2: Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Stromband-Kontakt-Kombination mit Festkontaktfingern;
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Stromband-Kontakt-Kombination 1 mit einem Festkontakt 215 und einem Bewegelement 255. Das Bewegelement 255 weist ein erstes Bewegelementende 256 und ein zweites Bewegelementende 257 auf. Das erste Bewegelementende 256 bildet mittels Sschweißen, Pressen und/oder Löten einen ersten Bewegelementanschluss und das zweites Bewegelementende 257 bildet mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten einen zweiten Bewegelementanschluss. An dem zweiten Bewegelementanschluss am zweiten Bewegelementende 257 ist hier beispielhaft der Festkontakt 215 angeordnet. Der erste Bewegelementanschluss am ersten Bewegelementende 256 weist hier beispielhaft und bevorzugt zwei Befestigungsmittelaufnahmen 254 auf. Der Festkontakt 215 weist hier beispielhaft eine erste Aufnahme 216 für einen nicht gezeigte Ausweichbewegungsbeschränkung auf. Weiter ist eine optionale zweite Aufnahme 217 am Festkontakt gezeigt, die zur Aufnahme eines hier nicht gezeigten Festkontaktfingerträgers dienen.
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Der Festkontakt 215 ist derart mit dem zweiten Bewegelementanschluss verbunden, dass der Festkontakt 215 durch das Bewegelement 255 bewegbar ist. Insbesondere ist der Festkontakt so in der Lage eine Ausweichbewegung in Bezug auf einen nicht gezeigten Bewegkontakt auszuführen, wobei der Bewegkontakt eine Bewegungsrichtung 201 aufweist und der Festkontakt 215 eine Bewegung in eine Bewegungsrichtung 203 senkrecht zur Bewegungsrichtung 201 des Bewegkontaktes ausführen kann.
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Die Verbindung des Festkontakt 215 mit dem zweiten Bewegelementanschluss erfolgt bevorzugt mittel Schweißen, Pressen, Schrauben, Nieten und/oder Löten, besonders bevorzugt mittels Schweißen.
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Weiter sind optional Krafteinleitungspunkte 218 vorgesehen, die ein Aufbringen einer Kraft, insbesondere einer Federkraft, auf den Festkontakt 215, die bevorzugt entgegen der möglichen Richtung der Ausweichbewegung gerichtet ist.
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Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Stromband-Kontakt-Kombination 1 mit Festkontaktfingern 215a, 215b, 215c, 215d und einem Bewegelement 255 mit einem ersten Bewegelementende 256 und einem zweiten Bewegelementende 257 auf.
Das Bewegelement 255 ist in einem ersten Bewegelementabschnitt 255a hin zum zweiten Bewegelementende 257 derart geschlitzt oder segmentiert, dass Bewegelementendsegmente 255b, 255c, 255d, 255e gebildet sind, die jeweils mit einem Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d verbunden sind. Dadurch ist in diesem Ausführungsbeispiel jeder der Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d einzeln beweglich.
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Das erste Bewegelementende 256 bildet mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten einen ersten Bewegelementanschluss und das zweites Bewegelementende 257 bildet mittels Schweißen, Pressen und/oder Löten einen zweiten Bewegelementanschluss. An dem zweiten Bewegelementanschluss am zweiten Bewegelementende 257 sind hier beispielhaft die Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d angeordnet. Der erste Bewegelementanschluss am ersten Bewegelementende 256 weist hier beispielhaft und bevorzugt zwei Befestigungsmittelaufnahmen 254 auf. Die Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d weisen hier beispielhaft jeweils erste Aufnahmen 216 für eine nicht gezeigte Ausweichbewegungsbeschränkung auf.
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Weiter ist eine optionale zweite Aufnahme 217 an den einzelnen Festkontaktfingern 215a, 215b, 215c, 215d gezeigt, die zur Aufnahme eines hier nicht gezeigten Festkontaktfingerträgers dienen.
Die Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d sind derart mit dem zweiten Bewegelementanschluss verbunden, dass die Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d durch das Bewegelement 255 bewegbar sind. Insbesondere sind die Festkontaktfinger so in der Lage eine Ausweichbewegung in Bezug auf einen nicht gezeigten Bewegkontakt auszuführen, wobei der Bewegkontakt eine Bewegungsrichtung 201 aufweist und der Festkontakt 215 eine Bewegung in eine Bewegungsrichtung 203 senkrecht zur Bewegungsrichtung 201 des Bewegkontaktes ausführen kann.
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Die Verbindung der Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d mit dem zweiten Bewegelementanschluss, bzw. mit den Bewegelementsegmenten 255b, 255c, 255d, 255e erfolgt bevorzugt mittel Schweißen, Pressen, Schrauben, Nieten und/oder Löten, besonders bevorzugt mittels Schweißen.
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Weiter sind optional Krafteinleitungspunkte 218 vorgesehen, die ein Aufbringen einer Kraft, insbesondere einer Federkraft, auf die Festkontaktfinger 215a, 215b, 215c, 215d, die bevorzugt entgegen der möglichen Richtung der Ausweichbewegung gerichtet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stromband-Kontakt-Kombination;
- 201
- Bewegungsrichtung des Bewegkontaktes;
- 203
- Bewegungsrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bewegkontaktes;
- 215
- Festkontakt;
- 215a
- erster Festkontaktfinger;
- 215b
- zweiter Festkontaktfinger;
- 215c
- dritter Festkontaktfinger;
- 215d
- vierter Festkontaktfinger;
- 216
- erste Aufnahme;
- 217
- zweite Aufnahme;
- 218
- Krafteinleitungspunkt;
- 254
- Befestigungsmittelaufnahme;
- 255
- Bewegelement;
- 255a
- erster Bewegelementabschnitt;
- 255b
- Bewegelementsegment;
- 255c
- Bewegelementsegment;
- 255d
- Bewegelementsegment;
- 255e
- Bewegelementsegment;
- 256
- erstes Bewegelementende;
- 257
- zweites Bewegelementende;
