DE1092102B - Rollenkontaktanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenkontaktanordnung zur Stromübertragung zwischen zwei in einer Achse liegenden Stromführungselementen, von denen zumindest eines um diese Achse drehbar ist.

In elektrischen Geräten kommen als Stromübertragungselemente zwischen gegeneinander bewegten Teilen oftmals Rollenkontakte zur Anwendung, da sie gegenüber Gleitkontakten neben anderem den Vorteil geringerer Reibungsverluste und daher leichterer Gängigkeit auch dann beibehalten, wenn, wie z. B. im Kurzschlußfall, hohe elektrodynamische Kräfte auf sie einwirken. So ist es beispielsweise im Bau von Hochspannungs-Leistungsschaltern üblich, die Stromübertragung auf einen in axialer Richtung bewegten Schaltstift mittels lose auf Achsbolzen sitzenden und unter Federwirkung stehenden Rollenkontaktpaaren vorzunehmen, die zwischen dem Schaltstift und parallel dazu verlaufenden Stromführungsbolzen abrollen.

Neben dieser Art mit in axialer Richtung bewegtem stiftförmigem Schaltglied tritt in der Praxis häufig auch der Fall einer Stromübertragung zwischen zwei in einer Achse liegenden und gegeneinander verdrehbaren Stromführungselementen auf, beispielsweise in Schaltgeräten mit schwenkbaren Schaltstücken. Um hierbei Gleitkontakte oder flexible Strombänder zu umgeben, ist es bekannt, ähnlich Rollenlagern ausgebildete Rollenkontakte zwischen den beiden Stromführungselementen vorzusehen. Es ist dabei aber der Nachteil in Kauf zu nehmen, daß bei Verwendung von mehr als drei Kontaktrollen bzw. -kugeln, also bei höheren Strömen, eine symmetrische Stromaufteilung auf die einzelnen Rollen infolge ungleichmäßigen Kontaktdruckes nicht hinreichend gewährleistet ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine besonders vorteilhafte Rollenkontaktanordnung zur Stromübertragung zwischen zwei in einer Achse liegenden und gegeneinander verdrehbaren Stromelementen. Erfindungsgemäß sind die einzelnen Rollen auf radialsymmetrisch an einem Stützring angeordneten Bolzen dreh- und verschiebbar gelagert, die jeweils eine Rolle tragen sowie senkrecht zur Achse der Stromführungselemente stehen und am Stützring anliegende Druckfedern durchsetzen, die die Rollen gegen die Kontaktflächen der Stromführungselemente drücken. Dadurch wird bei äußerst geringem technischem Aufwand ein sehr kleiner Raumbedarf erzielt. Die neue Kontaktanordnung besteht nur aus wenigen unkomplizierten Einzelelementen und kann deshalb mit einfachen Mitteln zeit- und arbeitssparend, d. h. preisgünstig gefertigt werden. Ein weiterer beträchtlicher Vorteil ist vor allem auch noch darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Rollenkontaktanordnung eine einfache Montage und gleichbleibend gute Stromübertragung auch dann gewährleistet, wenn größere Rollenkontaktanordnung

Anmelder:
Sachsenwerk

Licht- und Kraft-Aktiengesellschaft,
München 15, Schillerstr. 14

Gerhard Harz, Regensburg,
ist als Erfinder genannt worden

Maßabweichungen hinsichtlich der Lage der Stromführungselemente zueinander in Kauf zu nehmen sind. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, die Kontaktflächen der Stromführungselemente kegelstumpfförmig und die Laufflächen der Rollen kalottenförmig auszubilden. Auch ist beim neuen Kontakt die praktisch völlig symmetrische Aufteilung der Teilströme und der dadurch hervorgerufenen elektrodynamischen Kräfte hervorzuheben. Es werden alle Rollen gleichsinnig von gleich großen Teilströmen durchflossen. Ähnlich wie bei den Lamellen eines sogenannten Tulpenkontaktes übt daher der durch jede Rolle fließende Teilstrom auf alle anderen Rollen völlig symmetrisch Kräfte im Sinne einer Erhöhung des Kontaktdruckes aus, so daß die einzelnen Federn an den Rollen klein dimensioniert werden können.

Im Normalfall wird man den die Achsbolzen der Rollen tragenden Stützring aus Metall herstellen. Er ist dann spannungsführend. Um den Schlagweitenabstand vom Stützring zu anderen spannungsführenden oder geerdeten Teilen verringern zu können, schlägt die Erfindung gemäß einem weiteren Merkmal vor, den Stützring sowie die Bolzen und gegebenenfalls zwischen den Federn und die Rollen eingelegte Scheiben aus Isolierstoff, insbesondere faserstoffverstärktem Kunststoff, z. B. Hartgewebe, glasfaserverstärktem Gießharz od. ä., herzustellen. Die Bolzen können dabei zweckmäßig in den Stützring eingeklebt werden.

Die Erfindung sei des weiteren an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen in schemati scher Darstellung

Abb. 1 und 2 im Auf- und Seitenriß die neue Rollenkontaktanordnung mit innerhalb eines Stützringes radialsymmetrisch angeordneten Rollen;

009 630/317

Ab. 3 und 4 geben ein Einbaubeispiel der Kontaktanordnung in ein nicht näher dargestelltes elektrisches Schaltgerät mit schwenkbarem Schaltstück wieder.

In den Abb. 1 und 2 ist mit 1 ein Drehkörper und mit 2 seine Lagerstelle bezeichnet. Der in der gleichen Achse wie der Drehkörper liegende Gegenkontakt 3 ist im Lager 4 drehbar angeordnet. Sowohl der Drehkörper 1 als auch der Gegenkontakt 3 sind durch nicht näher dargestellte Mittel in axialer Richtung festgelegt. Die im Abstand gegenüberliegenden, die Kontaktflächen bildenden Stirnseiten 5 und 6 des Drehkörpers 1 und des Gegenkontaktes 3 haben die Form eines Kegelstumpfes mit einem Neigungswinkel von 45°. Auf den beiden Kontaktflächen wälzen sich die die Stromübertragung vornehmenden kalottenförmigen Rollen 7 ab. Diese sind auf den Bolzen 8 drehbar und axial verschiebbar angeordnet, die ihrerseits radial symmetrisch im Stützring 9 befestigt sind. Den Kontaktdruck liefern die über die Bolzen 8 geschobenen Federn 10. Um die Reibung zwischen den Federn und den Rollen zu verringern, sind dazwischen Scheiben 11 eingelegt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel wurden sechs Rollen 9 gewählt. Je nach der zu übertragenden Stromstärke können selbstverständlich auch vier bzw. acht Rollen usw. zur Anwendung kommen.

Die Abb. 3 und 4 zeigen im Auf- und Seitenriß eine Einbaumöglichkeit zweier vorangehend Ijeschriebener Rollenkontakte in den Pol eines elektrischen Schaltgerätes, mit schwenkbarem Doppelschaltmesser 12, beispielsweise eines Trenners oder eines Leistungsschalters, mit Löschung des Lichtbogens durch magnetische Blasung. Das Polgehäuse dieses Schalters ist mit 13 bezeichnet. Die übrigen Schalterteile, wie Löscheinrichtung, ortsfester Gegenkontakt des Schaltmessers usw., sind weggelassen, da sie zur Erläuterung der Erfindung nicht benötigt werden. Der Strom wird vom Schaltmesser 12 auf den mit diesem leitend verbundenen Drehkörper 1 und von diesem über die beiden Rollenkontaktanordnungen auf die beiden Gegenkontakte 3 geführt. Die beiden Stromleitungen 14 und 15 sind mit den Gegenkontakten leitend verbunden und schließen dadurch die Strombahn zu dem Anschlußflansch 16. Die Stromleitungen dienen außerdem in Verbindung mit den beiden Pfannenlagern 17 und 18 aus Isoliermaterial zur Lagerung des Bolzens 19, auf dem der Drehkörper 1 dreh- und verschiebbar gelagert ist. Der Einbau des Schaltmessers 12 erfolgt gemeinsam mit den beiden Rollenkontakten und den Gegenkontakten 3. Er läßt sich sehr einfach durchführen, da die Rollenkontakte den Drehkörper 1 auch bei noch fehlendem Lagerbolzen 9 bereits zentrieren, solange keine äußeren Kräfte am Schaltmesser 12 eingreifen.

Wenn auch vorstehend die Anwendung der erfindungsgemäßen Rollenkontaktanordnung bei einem

ίο Leistungsschalter bestimmter Gattung erläutert wurde, so ist es offensichtlich, daß sich ihre Verwendungsmöglichkeit nicht in diesem Beispiel erschöpft. Die neue Kontaktanordnung kann vielmehr überall dort in elektrischen Geräten, wie Trennern, Last- und Leistungsschaltern usw., vorteilhaft eingesetzt werden, wo mit einfachen Mitteln und auf kleinem Raum Strom zwischen zwei in einer Achse liegenden und gegeneinander verdrehbaren Teilen übertragen werden soll.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Rollenkontaktanordnung zur Stromübertragung zwischen zwei in einer Achse liegenden Stromführungselementen, von denen zumindest eines um diese Achse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rollen (7) auf radialsymmetrisch an einem Stützring (9) angeordneten Bolzen (8) dreh- und verschiebbar gelagert sind, die jeweils eine Rolle tragen sowie senkrecht zur Achse der Stromführungselemente (1, 3) stehen und am Stützring anliegende Druckfedern (10) durchsetzen, die die Rollen gegen die Kontaktflächen (5, 6) der Stromführungselemente drücken.

2. Rollenkontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (7) kalottenförmig und die Kontaktflächen (5, 6) der Stromführungselemente (1, 3) kegelstumpfförmig ausgebildet sind.

3. Rollenkontaktanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stützring (9) und Bolzen (8) aus Isolierstoff, z. B. Hartgewebe, glasfaserverstärktem Gießharz od. dgl., bestehen und daß die Bolzen in den Stützring eingeklebt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 681 725.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen