DE1540202B1

DE1540202B1 - Starkstrom-Steckverbindung

Info

Publication number: DE1540202B1
Application number: DE19651540202D
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl-Ing Eichenberger; Rudolf Ramel
Original assignee: Motor Columbus AG
Current assignee: Motor Columbus AG
Priority date: 1965-01-15
Filing date: 1965-12-10
Publication date: 1972-05-31
Also published as: CH447304A; US3378813A; SE313098B; GB1126984A; FR1469229A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Starkstrom-Steckverbindung mit Stecker- und Steckergehäuseteil und Kontakten aus federnden schraubenförmig gewundenen Drahtwicklungen.

Drahtwicklungen als Kontaktanordnungen für elektrische Schalter sind bereits bekannt. So beschreibt die deutsche Patentschrift 685 738 eine solche Anordnung für Schalter, insbesondere für Hochleistungsschalter, bei welchen eine stiftförmige Elektrode im Einschaltzustand von einer festen Elektrode mit Abstand umschlossen wird, wobei der Abstand zwischen den beiden Elektroden von einem oder mehreren Ringen aus schraubenförmig gewundenem Draht überbrückt wird, die in einem Kontaktgehäuse aus elektrisch leitendem Stoff gelagert sind, und ist gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Federringe, bei der die einzelnen Windungen im Einschaltzustand radial zu den konzentrischen Elektroden liegen und ihre Form unter dem Druck der Schaltelektrode so verändert wird, daß die Windungshöhe größer als im unverformten Zustand ist.

In der britischen Patentschrift 186 526 ist ein elektrischer Schalter beschrieben, der als Kontakte eine ringförmige Spiralfeder auf einem Ring besitzt, die beim Ineinanderschieben mit dem Kolben in enge Berührung treten. Die einzelnen Spiralfederringe sind durch Ringscheiben voneinander getrennt.

Schließlich ist aus der deutschen Patentschrift 544 104 ein Steckerstift für größere Stromstärken bekannt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß um den Umfang des Steckerstiftes dachförmig gebogene, nach Art einer Ringmulde geformte Kontaktbleche konzentrisch angeordnet sind, die durch feste Anschläge am Steckerstift gehalten werden, und daß der Abstand der einzelnen Kontaktbleche untereinander durch in deren Mulde gelagerte Ringe festgelegt ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Starkstrom-Steckverbindung zu schaffen, welche eine möglichst hohe Kontaktsicherheit und Verschleißfestigkeit aufweist. Weiter sollen die durch Wärmeausdehnung hervorgerufenen Longitudinalverschiebungen innerhalb der Stromschienen aufgefangen werden, ohne daß Verschweißungen auftreten, da es sonst zu mechanischen Spannungen oder zur Beschädigung der Kontakte kommen kann. Schließlich soll auch noch die Auswechslung der Kontakte in einfacher Weise erfolgen können, was bei den bisher bekannten Ausführungsformen nicht der Fall ist, da diese Steckkontakte nicht unterteilte Windungen enthalten, die sich über den ganzen Umfang des Steckers erstrecken.

Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung eine Starkstrom-Steckverbindung mit Stecker- und Steckergehäuseteil und Kontakten aus federnden schraubenförmig gewundenen Drahtwicklungen, deren Windungen an den Kontaktstellen wenigstens annähernd parallel zur Steckrichtung verlaufen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kontakte aus flachen angenähert quaderförmig ausgebildeten Drahtpaketen mit im Querschnitt ellipsenförmig ausgebildeten und eng aneinander anliegenden Drahtwindungen bestehen und die Drahtwindungen der Pakete parallel zu den Längsseiten eines Quaders verlaufend in einen Rahmen eingelegt sind. Auf dem Steckeroder Steckergehäuseteil können in Steckrichtung hintereinander mehrere Reihen aus Drahtpaketen angeordnet sein. Die Ellipsen der Drahtwindungen in den Drahtpaketen weisen ein Achsenverhältnis von 1: 2 bis 1: 8 auf.

Durch diese Maßnahme wird ein Umkippen der einzelnen Windungen unter der Wirkung des Kontaktdruckes vermieden. Damit läßt sich eine höhere Sicherheit bei der Kontaktgabe, sowie ein erhöhter Flächendruck auf die Kontaktstellen erreichen. Als Ergebnis dieser Maßnahme lassen sich, bei sonst gleichen Abmessungen der Steckkontakte, um das Zehnfache höhere Stromstärken übertragen als mit bisher bekannten Ausführungen dieser Art. Ein weiterer großer Vorteil der Drahtpakete besteht darin, daß sie sich leicht vorfabrizieren lassen und daß sich die Stecker leicht montieren lassen, da das umständliche Hantieren mit den langen, über den ganzen Umfang reichenden Drahtspiralen entällt. Ein weiterer Vorteil besteht schließlich darin, daß sich mit einer einzigen Paketgröße Stecker verschiedener Formen und verschiedenen Durchmessers mit den gleichen vorfabrizierten Drahtpaketen bestücken lassen. Es braucht nur die Zahl der über den Umfang verteilten Pakete geändert zu werden.

Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar.

F i g. 1 zeigt einen Kontakt aus einem Drahtpaket in perspektivischer Sicht;

F i g. 2 stellt eine Steckverbindung mit Drahtpaketen gemäß Fig. 1 in Seitenansicht und teilweisem Schnitt, in offener Lage dar und

F i g. 3 ist die Steckverbindung gemäß F i g. 2 in geschlossener Lage, im Schnitt gemäß Linie X-X der Fig. 2.

Das in F i g. 1 perspektivisch dargestellte Drahtpaket 101 besteht aus einer Mehrzahl von aneinandergereihten, sich berührenden Drahtwindungen von der Form langgestreckter Ellipsen oder von ellipsenähnlicher Form. Das Drahtpaket ist angenähert quaderförmig, wobei die Höhe 105 des Quaders wesentlich

kleiner ist als dessen übrige Abmessungen sind. Das Achsenverhältnis der ellipsenförmigen Windungen beträgt mindestens 1:2, vorzugsweise 1: 5 bis 1: 8. Das Drahtpaket 101 besteht aus etwa 15 Windungen eines Runddrahtes aus hartversilberter Kupfer-Beryllium-Bronze und ist in einen Rahmen 103 eingelegt, um es in Längs- und Querrichtung zusammenzuhalten und insbesondere ein Umkippen der einzelnen Windungen unter der Wirkung des Kontaktdruckes zu vermeiden. Die Höhe 107 des Rahmens 103 ist hierbei kleiner als die Höhe 105 des Drahtpaketes 101, so daß beim Auflegen des Rahmens 103 auf eine Fläche eines Steckverbindungsteiles elliptisch gewölbte Drahtteile über den Rahmen 103 vorstehen. Der Rahmen .103 weist ferner an seinen beiden kürzeren Seitenteilen Ausnehmungen 115 auf, damit beim Anordnen des Drahtpaktes auf einer gewölbten, insbesondere zylindrischen Fläche nur die Längsseitenteile des Rahmens aufliegen. Der Rahmen ist beiäußeren Teile der Windungen der Drahtpakete 101 eine umhüllende Zylinderfläche festlegen, deren Durchmesser größer ist, als der Innendurchmesser des Gehäuseteils 111, werden sie durch diesen Steckergehäuseteil 111 radial nach innen gedrückt. Dies hat zur Folge, daß jede einzelne, langgestreckte Windung in mindestens zwei, meistens aber mehreren Punkten sowohl an die Innenwand des Steckergehäuseteils 111 als auch gleichzeitig kontaktschlüssig an der Oberfläche des Steckerteils 109 anliegt. Dies wird dadurch bewirkt, daß die im ungedrückten Zustand ellipsenförmigen Windungen unter dem Kontaktdruck eine beispielsweise nierenähnliche Form annehmen. Die Vielzahl der Berührungspunkte ergibt eine maximale Stromübertragung bei geringer, spezifischer Flächenpressung. Diesem Umstand kommt bei Schiebe- oder Steckkontakten große Wichtigkeit zu. Infolge der zahlreichen, dicht aneinanderliegenden Kontaktpunkte ist der Widerstand des eingeeng-

spielsweise aus einem gepreßten Isolierstoff oder aus 20 ten Leitungsquerschnittes an den metallischen Berühisoliertem Leichtmetall gefertigt und kann aus in ein- rungspunkten sehr klein und ein Verschweißen bei

fächer Weise herstellbaren Abschnitten eines rechteckigen Hohlprofils dieser Materialien bestehen.

In den F i g. 2 und 3 sind Stecker- und Steckergehäuseteil 109 bzw. 111 einer stromleitenden Steckverbindung mit Drahtpaketen 101 gemäß F i g. 1 dargestellt. Auf einem zylindrischen, metallischen Stekkerteil 109 sind in zwei Reihen 113 über den ganzen Umfang aneinandergereihte, in den Rahmen 103 einKurzschluß vermieden.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Steckverbindung liegt darin, daß die Drahtpakete in beliebiger Zahl und auf Steckerteilen beliebiger Form angeordnet werden können. So kann z. B. der Steckergehäuseteil einer Steckverbindung für Flachschienen aus einem ungefähr rechteckförmigen Hohlraum bestehen, in welchen eine ebenfalls rechteckförmige Zunge

geschobene Drahtpakete 101 angeordnet, und zwar 30 als Steckerteil geschoben wird. Auf den Breitseiten so, daß die Windungen parallel zur Steckrichtung,
d. h. zur Längsachse des Steckerteils 109 liegen. Zur
Distanzierung jeder Reihe 113 von Drahtpaketen 103
ist der Steckerteil 109 mit aus einem Isoliermaterial
bestehenden Ringen 117 versehen. Statt dessen kön- 35
nen im metallischen Steckerteil auch Ausnehmungen
vorgesehen sein, in welche die Drahtpakete 101 je zu
einer Reihe 113 eingelegt werden. Der an der Stirnseite des Steckerteils 109 angebrachte Isolierring 117

(F i g. 2) wird hierbei mit Vorteil als Führungsring 40 für alle gebräuchlichen Querschnittformen und Steckbeim Einfahren des Steckerteils 109 in dem Stecker- verbindungen möglich ist und da ferner die Stromgehäuseteil 111 beibehalten. Sein Außendurchmesser Übertragungskapazität auch bei kleineren Abmessun-

des Hohlraumes oder der Zunge werden Drahtpakete 101 gemäß Fig. 1 in entsprechende Vertiefungen eingelegt. Ihre Zahl richtet sich nach der Größe des zu übertragenden Stromes. Hierbei liegen die einzelnen Windungen der Drahtpakete immer parallel zur Richtung der Steckverbindung. Es ist auch möglich, die Drahtpakete 101 im Steckergehäuseteil statt im Steckerteil anzuordnen.

Da die Anwendung der beschriebenen Drahtpakete

ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Steckergehäuseteils 111.

Infolge der Ausnehmungen 115 im Rahmen 103 hegen diese Rahmen nur entlang den Längsseiten auf dem zylindrischen Steckerteil 109 auf.

Der im Schnitt gezeigte, als Rohr ausgebildete Steckergehäuseteil Ul wird zum Zusammenbau der gen der Steckverbindung dadurch sehr groß gestaltet werden kann, daß zahlreiche Drahtpakete neben- oder hintereinander angeordnet werden, sind die Verwendungsmöglichkeiten einer derartigen Steckverbindung sehr vielseitig, und z. B. für alle vorkommenden Schienen, für Apparateanschlüsse und bei entsprechender Isolation für Kabelverbindungen und Kupp-

Steckverbindung über den Steckerteil 109 geschoben. 50 hingen verwendbar. Eine weitere Möglichkeit bietet Der Innendurchmesser des Steckergehäuseteils 111 die Verwendung in gekapselten Schaltfeldern, insbeist hierbei nur wenig größer als der Durchmesser des sondere als Steckkontakte für ausfahrbare Schalzylindrischen Teils des Steckers 109. Da die radialen ter.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Starkstrom-Steckverbindung mit Steckerund Steckergehäuseteil und Kontakten aus federnden schraubenförmig gewundenen Drahtwicklungen, deren Windungen an den Kontaktstellen wenigstens annähernd parallel zur Steckrichtung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte aus flachen angenähert quaderförmig ausgebildeten Drahtpaketen (101) mit im Querschnitt ellipsenförmig ausgebildeten und eng aneinander anliegenden Drahtwindungen bestehen und die Drahtwindungen der Pakete (101) parallel zu den Längsseiten eines Quaders verlaufend in einen Rahmen (103) eingelegt sind.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Stecker- oder Steckergehäuseteil in Steckrichtung hintereinander mehrere Reihen (113) aus Drahtpaketen (101) angeordnet sind.

3. Steckverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ellipsen der Drahtwindungen in den Drahtpaketen (101) ein Achsenverhältnis von 1:2 bis 1:8 aufweisen.