DE1184834B

DE1184834B - Contact device for power transmission to pivoting parts of electrical devices, in particular disconnectors

Info

Publication number: DE1184834B
Application number: DEC29329A
Authority: DE
Inventors: Hans Brust
Original assignee: Concordia Masch & Elekt
Current assignee: Concordia Masch & Elekt
Priority date: 1963-03-08
Filing date: 1963-03-08
Publication date: 1965-01-07

Description

Kontaktvorrichtung zur Stromübertragung auf schwenkbare Teile von elektrischen Geräten, insbesondere Trennschaltern Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung zur Stromübertragung auf schwenkbare Teile von elektrischen Geräten, insbesondere Trennschaltern, bei der zwischen der Oberfläche des bolzenförmigen Kontaktträgers und den Laufflächen auf der Innenseite des hülsenförmigen Kontaktträgers zwei Kugelreihen als Strom- und Druckübertragungselemente unter Verwendung konischer Laufflächen vorgesehen sind, zwischen denen eine konzentrisch zum Bolzen angeordnete Druckfeder mit ringförmigen Zwischenlagen zu beiden Seiten letzterer angeordnet ist.Contact device for power transmission to pivoting parts of electrical devices, in particular disconnectors. The invention relates to a contact device for power transmission to swiveling parts of electrical devices, in particular Disconnectors, in which between the surface of the bolt-shaped contact carrier and the running surfaces on the inside of the sleeve-shaped contact carrier two rows of balls as flow and pressure transmission elements using conical running surfaces are provided, between which a compression spring arranged concentrically to the bolt is arranged with annular intermediate layers on both sides of the latter.

Es ist eine Ausführung mit einer konzentrisch zum Bolzen angeordneten Druckfeder und mit je einer Zwischenlage zu beiden Seiten letzterer bekanntgeworden. Diese Zwischenlagen sind vollkommen starr. Sie können keine Toleranzen in den Abmessungen der Kugeln ausgleichen, weshalb die Kontaktdrücke letzterer verschieden sind. Es ist von Nachteil, daß über die Kugeln als Verbindungselemente verschiedene Ströme fließen. Außerdem fließt noch ein unerwünschter Strom über den Nebenweg von einer Kugelreihe über die Feder zur anderen Kugelreihe.It is a version with a concentric to the bolt Compression spring and with an intermediate layer on both sides of the latter became known. These intermediate layers are completely rigid. You cannot have tolerances in dimensions balance the balls, which is why the contact pressures of the latter are different. It The disadvantage is that different currents through the balls as connecting elements flow. In addition, an unwanted current flows through the byway of one Row of balls over the spring to the other row of balls.

Außerdem sind Drehknöpfe bekannt, die als Stromübertragungselemente zwischen dem sich drehenden und dem feststehenden Teil Federrollen, ballige Abwälzkörper bzw. Wälzringe verwenden. Diese Verbindungselemente haben den Nachteil, daß infolge zu geringen Kontaktdruckes Stromübertragungsschwierigkeiten auftreten.In addition, rotary knobs are known as power transmission elements between the rotating and the stationary part spring rollers, spherical rolling elements or use rolling rings. These fasteners have the disadvantage that as a result If the contact pressure is too low, current transmission difficulties occur.

Erfindungsgemäß werden die angeführten Nachteile dadurch vermieden, daß mindestens eine weitere Druckfeder kontinuierlich zu der anderen vorgesehen ist, daß jede der Zwischenlagen aus mehreren flachen Ringen besteht, von denen der an den Druckfedern anliegende Ring starr ist, der benachbarte elastisch und isolierend, z. B. aus Gummi, und der den Kugeln zugewandte metallisch und nachgiebig ist, und daß die Konusflächen in an-sich bekannter Weise dem hülsenförmigen Kontaktträger zugeordnet sind.According to the invention, the disadvantages mentioned are avoided by that at least one further compression spring is provided continuously to the other is that each of the intermediate layers consists of several flat rings, of which the The ring resting on the compression springs is rigid, the neighboring one is elastic and insulating, z. B. made of rubber, and facing the balls is metallic and flexible, and that the conical surfaces correspond to the sleeve-shaped contact carrier in a manner known per se assigned.

Sollen höhere Ströme übertragen werden, so ist es zweckmäßig, mehrere Doppelreihen von Kugeln etagenförmig übereinander in Richtung Längsachse vorzusehen.If higher currents are to be transmitted, it is advisable to use several Provide double rows of balls in layers one above the other in the direction of the longitudinal axis.

Der Gegenstand der Erfindung löst die Aufgabe der Stromübertragung von feststehenden auf drehbare Teile elektrischer Geräte insbesondere bei Trennschaltern in vorteilhafter Weise. Die erfindungsgemäße Anordnung mit zwei konzentrischen Druckfedern bietet den Vorteil, daß die Verbindungselemente gleichzeitig als Strom- und Druckübertragungselemente dienen. Dies bedeutet, daß eine eventuelle axiale Verschiebung des bolzenförmigen Kontaktträgers weder den Kontaktdruck aufhebt noch irgendwelche Konstruktionsteile beschädigt, da die Kugeln auf der glatten Oberfläche des Bolzens abrollen, ohne die Stromübertragung zu beeinträchtigen. Bei den bekannten Ausführungen werden zur Vermeidung der für sie nachteiligen axialen Verschiebung besondere Führungslager vorgesehen.The object of the invention solves the problem of power transmission from stationary to rotating parts of electrical devices, especially in the case of disconnectors in an advantageous manner. The arrangement according to the invention with two concentric compression springs offers the advantage that the connecting elements act as current and pressure transmission elements at the same time to serve. This means that any axial displacement of the bolt-shaped Contact carrier neither removes the contact pressure nor any structural parts damaged because the balls roll on the smooth surface of the bolt without affect the power transmission. In the known versions are used for Avoidance of the disadvantageous axial displacement for them special guide bearings intended.

Die elastische und isolierende Zwischenlage, z. B. aus Gummi, des Gegenstandes der Erfindung bietet den zweifachen Vorteil, daß einerseits die Toleranzen in den Abmessungen der Kugeln ausgeglichen werden, so daß dieselben alle in gleichem Maße als Strom- und Druckübertragungselemente dienen, andererseits aber kein Nebenweg für den Strom zwischen den Kugelreihen entstehen kann. Für den Ausgleich der Toleranzen ist außerdem erforderlich, daß die den Kugelreihen zugewandten Ringe metallisch und nachgiebig sind.The elastic and insulating intermediate layer, e.g. B. made of rubber, des The subject of the invention offers the twofold advantage that on the one hand the tolerances be balanced in the dimensions of the balls so that the same are all in the same Dimensions serve as flow and pressure transmission elements, but on the other hand no bypass for the current between the rows of balls can arise. To compensate for the tolerances it is also necessary that the rings facing the rows of balls are metallic and are compliant.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung. Es zeigt F i g. 1 die schematische Darstellung zum Teil im Schnitt und zum Teil in Ansicht, F i g. 2 den Ausschnitt einer Kugelreihe.The drawing illustrates an embodiment of the invention Contact device. It shows F i g. 1 shows the schematic representation partly in section and partly in view, FIG. 2 the section of a row of balls.

Die Kontaktvorrichtung besteht aus dem bolzenförmigen, feststehenden Kontaktträger 1 und dem koaxialen, hülsenförmigen, drehbaren, aus zwei Teilen 2 und 3 bestehenden Kontaktträger. Die Kontaktträgerteile 2 und 3 sind auf der Innenseite mit konischen Laufflächen 4 bzw. 5 versehen und werden mittels Schrauben 6 zusammen und auf der Anschlußschiene 7 festgeschraubt. Der Anschlußbolzen 1 wird durch zwei Isolierhülsen 8 und 9 gegenüber den Teilen 2 und 3 sowie der Anschlußschiene 7 elektrisch isoliert, damit keine Nebenwege entstehen und der Strom nur über die Stromübertragungselemente fließt. Ein Sicherungsring 10 verhindert eine Axialbewegung des Bolzens 1, der auf der Schulter der Isolierhülse 9 aufsteht und bei einer Schwenkbewegung des beweglichen Kontaktträgers 2, 3 gleitet. Als Stromübertragungselemente und gleichzeitig als Druckübertragungselemente dienen zwei konzentrische Kugelreihen 11 und 12 zwischen der Oberfläche des Anschlußbolzens 1 und den konischen Laufflächen 4 und 5 auf der Innenseite des Kontaktträgers 2, 3. Zwei konzentrische Druckfedern 13 und 14 wirken zur Erzeugung des erforderlichen Kontaktdruckes über Zwischenlagen auf die Kugelreihen 11 und 12. Die Zwischenlagen bestehen jede aus drei verschiedenen Ringen. Die Druckfedern 13 und 14 wirken auf die starren Ringe 15 und 18 der beiden Zwischenlagen. Zwischen diesen Ringen 15 und 18 und den entsprechenden Kugelreihen sind noch je ein elastischer und isolierender Ring 16 bzw.19, z. B. aus Gummi, und je ein metallischer, dünner, nachgiebiger Ring 17 bzw. 20 vorgesehen. Die Gummiringe 16 und 19 und die Ringe 17 und 20 dienen, wie F i g. 2 zeigt, dazu, Toleranzen der Kugelabmessungen auszugleichen. Gleichzeitig isolieren die Gummiringe 16 und 19 die Kugelreihen 11 und 12 elektrisch gegeneinander, so daß kein Strom über die Druckfedern 13 und 14 als Nebenweg fließt. Der Raum zwischen dem feststehenden und dem drehbaren Kontaktträger wird mit Fett zur Schmierung und als Korrosionsschutz angefüllt, weshalb die Dichtung 21 vorgesehen ist. Es können in einer Kugelreihe auch abwechselnd Metall- und Isolierkugeln vorgesehen werden, um einen Stromfluß von Kugel zu Kugel zu vermeiden.The contact device consists of the bolt-shaped, fixed contact carrier 1 and the coaxial, sleeve-shaped, rotatable contact carrier consisting of two parts 2 and 3. The contact carrier parts 2 and 3 are provided on the inside with conical running surfaces 4 and 5 and are screwed together and on the connecting rail 7 by means of screws 6. The connecting bolt 1 is electrically isolated from the parts 2 and 3 and the connecting bar 7 by two insulating sleeves 8 and 9, so that there are no secondary paths and the current only flows through the current transmission elements. A locking ring 10 prevents axial movement of the bolt 1, which rests on the shoulder of the insulating sleeve 9 and slides during a pivoting movement of the movable contact carrier 2, 3. Two concentric rows of balls 11 and 12 between the surface of the connecting bolt 1 and the conical running surfaces 4 and 5 on the inside of the contact carrier 2, 3. Two concentric compression springs 13 and 14 act to generate the required contact pressure via intermediate layers as current transmission elements and at the same time as pressure transmission elements the rows of balls 11 and 12. The intermediate layers each consist of three different rings. The compression springs 13 and 14 act on the rigid rings 15 and 18 of the two intermediate layers. Between these rings 15 and 18 and the corresponding rows of balls are each an elastic and insulating ring 16 or 19, z. B. made of rubber, and each a metallic, thin, resilient ring 17 or 20 is provided. The rubber rings 16 and 19 and the rings 17 and 20 are used, as shown in FIG. 2 shows to compensate for tolerances in the dimensions of the spheres. At the same time, the rubber rings 16 and 19 electrically isolate the rows of balls 11 and 12 from one another, so that no current flows through the compression springs 13 and 14 as a bypass. The space between the stationary and the rotatable contact carrier is filled with grease for lubrication and as a protection against corrosion, which is why the seal 21 is provided. It is also possible to alternate metal and insulating balls in a row of balls in order to avoid a current flow from ball to ball.

Die Zu- bzw. Ableitung des Stromes wird als Rohrleiter oder Seil an das freie Ende des Anschlußbolzens 1 angeschlossen. Der Strom fließt über den Anschlußbolzen 1, die Kugelreihen 11 und 12 als Stromübertragungselemente, den hülsenförmigen Kontaktträger 2, 3 und die Anschlußschiene 7 oder umgekehrt. Wird dem drehbaren Kontaktträger 2, 3 samt Anschlußschiene 7 - eine Drehbewegung vermittelt, so rollen die Kugeln der Kugelreihen 11 und 12 auf den konischen Laufflächen 4 und 5 und der Oberfläche des feststehenden Anschlußbolzens 1 als Stromübertragungselemente ab. Dieselben Kugelreihen 11 und 12 dienen gleichzeitig als Druckübertragungslager für den Bolzen 1. Die Reibung zwischen dem drehbaren und dem feststehenden Kontaktträger ist gering, was bei Anschlußseilen geringen Querschnitts von Bedeutung ist.The supply or discharge of the current is connected to the free end of the connecting bolt 1 as a pipe or rope. The current flows via the connecting bolt 1, the rows of balls 11 and 12 as current transmission elements, the sleeve-shaped contact carrier 2, 3 and the connecting rail 7 or vice versa. If the rotatable contact carrier 2, 3 including the connecting bar 7 - is given a rotary movement, the balls of the rows of balls 11 and 12 roll on the conical running surfaces 4 and 5 and the surface of the fixed connecting bolt 1 as current transmission elements. The same rows of balls 11 and 12 serve at the same time as pressure transmission bearings for the bolt 1. The friction between the rotatable and the fixed contact carrier is low, which is important for connecting cables with a small cross section.

Für hohe Ströme können der Anschlußbolzen 1, die Stromübertragungselemente 11 und 12 sowie der hülsenförmige Kontaktträger 2, 3 mit entsprechend größeren Abmessungen ausgelegt werden. Bei noch höheren Strömen können in Richtung der Längsachse erfindungsgemäße Kontaktvorrichtungen etagenförmig angeordnet werden. Bei zu großer Erwärmung kann der Bolzen 1 mit bekannten Kühlvorrichtungen versehen werden. Die Erfindung bietet die Möglichkeit einer besonders vorteilhaften Stromübertragung von einem feststehenden auf einen dreh- bzw. schwenkbaren Kontaktträger.For high currents, the connecting bolt 1, the current transmission elements 11 and 12 and the sleeve-shaped contact carrier 2, 3 can be designed with correspondingly larger dimensions. In the case of even higher currents, contact devices according to the invention can be arranged in layers in the direction of the longitudinal axis. In the event of excessive heating, the bolt 1 can be provided with known cooling devices. The invention offers the possibility of a particularly advantageous power transmission from a stationary to a rotatable or pivotable contact carrier.

Claims

Claims: 1. Contact device for power transmission to pivoting parts of electrical devices, in particular disconnectors, in which two rows of balls are provided as power and pressure transmission elements using conical running surfaces between the surface of the bolt-shaped contact carrier and the running surfaces on the inside of the sleeve-shaped contact carrier, between which a compression spring arranged concentrically to the bolt is arranged with annular intermediate layers on both sides of the latter, characterized in that at least one further compression spring (14) is provided concentrically to the other (13), that each of the intermediate layers consists of several flat rings (18, 19 , 20) , of which the ring (18) resting on the compression springs is rigid, the adjacent (19) elastic and insulating, e.g. B. made of rubber, and the balls facing (20) is metallic and resilient, and that the conical surfaces (4, 5) are associated with the sleeve-shaped contact carrier (2, 3) in a manner known per se.

2. Contact device according to claim 1, characterized in that several double rows of balls are tiered are provided one above the other in the direction of the longitudinal axis. Considered publications: French Patent No. 1125167; British Patent No. 812,878; U.S. Patent No. 2,660,631.