DE1924076A1

DE1924076A1 - Kontaktanordnung fuer elektrische Schalter

Info

Publication number: DE1924076A1
Application number: DE19691924076
Authority: DE
Inventors: Sven Bachler
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1968-05-15
Filing date: 1969-05-12
Publication date: 1970-05-06
Also published as: FR2008547A1; US3560688A; GB1259018A; CH488268A; JPS518174B1; DE1924076B2; DE1924076C3; SE310020B

Description

■; -:■■··:. 1924078

Dipu-ir*o. HELMUT MISSLING ©aomssEN, 10.5.1969

. RICHARD SCHLEE telefon:ιοβ*θ73·«>

. PATENTANWÄLTE

9949

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden

Kontaktanordnung für elektrische Schalter

Die Erfindung betrifft eine Zontaktanordmang mit einem Sehaltstift, einem den Schaltstift umgehenden Hülsenkontakt und mit mehreren sich in Richtung des Schaltstifts erstreckenden Kontaktfingern, die ringförmig zwischen dem Schaltstift und einem die Kontaktfinger umschließenden Kontaktgehäuse angeordnet sind und durch zwischen dem Kontaktgehäuse und den Kontaktfingern angeordnete Federn radial gegen den Schaltstift gepreßt werden.

Zweck der Erfindung ist in erster Linie, eine Kontaktanordnung der genannten Art zu schaffen, "bei der die zu dem Hülsenkontakt gehörenden Teile einfach hergestellt und montiert werden, können, so daß die Kontaktanordnung "billiger als bisher bekannte Anordnungen wird. Es ist weiter wünschenswert, daß die Kontaktanordnung wenig Raum "beansprucht, besonders wenn sie für ölarme Schalter in Innenraum-Ausführung verwendet werden soll. Bei solchen Schaltern ist nämlich die Platzfrage von besonderer Bedeutung, weiter ist es u.a. vom Sicherheitsgesichtspunkt aus wünschenswert, daß die erforderliche Ölmenge so klein wie möglieh ist. Die Kontaktanordnung ist bei diesem

-2-

009810/1287

BAD ORIGINAL

1924078

Schaltertyp oft im wesentlichen Grad für die Abmessungen des Schalters "bestimmend.

Bei einem Hülsenkontakt der obengenannten Art is-t es zum Erreichen des kontaktdruckes üblich, Schraubenfedern zu benutzen. Um solche Federn befestigen zu können, müssen die Kontaktfinger oder das umgebende Kontaktgehäuse mit Vertiefungen, Führungszapfen oder Führungshülsen o.dgl. versehen werden« Me Kontaktfinger bzw· das Gehäuse müssen deshalb gepreßt, gegossen oder in anderer Weise zu einer speziellen Form bearbeitet werden, was eine wesentliche Verteuerung des Kontakts bedeutet. Schraubenfedern erfordern außerdem recht viel Platz,

Um den Platzbedarf der Kontaktanordnung herabzusetzen^ hat man bereits Blattfedern benutzt, die winkelrecht zu ihrer Fläche arbeiten. Diese Federn hat man gewöhnlich am Kontaktgehäuse oder den Kontaktfingern festgenietet oder angeschraubt₅ die für diesen Zweck spezielle, eventuell mit "Gewinde versehene Löcher haben müssen. Dies bedeutet eine erhebliche Komplizierung der Herstellung. Die feste Einspannung bewirkt außerdem in der Hegel eine ungünstige Beanspruchung der Federn«,

Die erfindungsgemäße Kontanordnung gehört zu der Art von Hülsenkontaktanordnungen, bei der Blattfedern verwendet werden^ so daß der Platzbedarf bedeutend geringer wird als bei Hülsenkontakten mit Sc.hraubenfedern_e Die Erfindung ist dadurch net, daß die Kontaktfinger und/oder das Kontaktgehäuse aus Ab

' Q09819/12S7

BAD ORIGINAL

schnitten eines mit dem gewünschten Profil der Finger und/oder des Gehäuses gepreßten oder gezogenen Stangenmaterials mit längs-

in

laufenden Nuten besteht und daß/diese Nuten die auf die Kontaktfinger einwirkenden Blattfedern eingelegt sind. Diese Ausführung vereinfacht die Herstellung der Kontaktanordnung erheblich, weil die Kontaktfinger durch Abschneiden vom Stangenmaterial, gewöhnlich aus Kupfer, Hergestellt werden können und nicht waiter bearbeitet zu werden brauchen, abgesehen von einer etwaigen Versilberung oder einer anderen Oberflächenbehandlung. Dadurch, daß die Federn nur durch ihre Anordnung in Nuten in den Kontaktfingern oder im Kontaktgehäuse auf ihrem Platz gehalten werden, wird die Zusammensetzung des Hülsenkontakts vereinfacht, weiter wird die Beanspruchung der Federn gleichmäßiger über die Länge der Federn verteilt, wodurch die Gefahr eines Federbruches geringer wird.

Eine besonders vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Federn so angeordnet sind, daß die Federung in der Ebene der betreffenden Feder stattfindet.

Dadurch, daß die Federn z.B. aus Stahlblech ausgestanzt werden und dabei eine solche Kontur bekommen, daß sie hochkant federn können, wird der Platztedarf in der IJmfausrichtung.nur gleich der Dicke der Feder. Der notwendige Raum für die Feder wird dadurch bedeutend kleiner als für eine übliche Blattfeder, bei der der Platzbedarf, im Querschnitt gerechnet, gleich der Breite der Feder mal der Federung wird. Der Platzbedarf kann im übrigen weiter dadurch herabgesetzt werden, da£ die Feder zum

9819/ 1 257

größten Teil in den Kontaktfingernliegt.

Das eine Ende der Kontaktfinger wird zweckmäßig durch einen Abbrandring festgehalten, der vom Kontaktgehäuse an seinem vorderen Ende, also an der Einführöffnung des Schaltstiftes, getragen wird, während das andere Ende der Kontaktfinger von einem im Hülsenkontak't fest angeordneten Kontaktzapfen getragen wird. Eine besondere Leitungsverbindung für den Stromübergang zwischen den Kontaktfingern und dem festen Kontaktzapfen ist-deshalb nicht notwendig, die Kontaktfinger können Lose in das Kontaktgehäuse eingelegt werden. Dies bedeutet: eine erhebliche Vereinfachung der Kontaktanordnung..

Die Kontaktfedern werden vorteilhaft so ausgeführt, daß ihr Angriffspunkt an den Kontaktfingern nahe den Enden der Finger liegt, die am festen Kontaktzapfen des Hülsenkontakts anliegen. Dadurch erhält man einen stärkeren Anpressdruck für den festen Kontaktzapfen als für den Schaltstift. Das ist wünschenswert, weil einerseits die Kontaktfinger um den festen Kontaktzapfen schwenkbar sind, so daß dieser mit einer in axialer Richtung abgerundeten Fläche ausgeführt werden muß und seine Kontaktfläche deshalb kleiner wird als bei einem zylindrischen Schaltstift, und weil andererseits der feste Kontaktteil nicht als Austauschteil vorgesehen ist und deshalb Brennschäden vermieden werden müssen.

Um eine möglichst gute Anlage zwischen aen Kontaktfingern und lern Schaltstift bzw. dem Kontaktzapfen zu erhalten, ist es zweckmäßig, die iem Schaltstift zugekehrte Fläche der Konta.kt-

0 0 981971257

BAD ORIGINAL

.finger konkav gewölbt auszuführen, zweckmäßig zylindrisch mit dem gleichen Krümmungsradius wie der Schalüstift. Um ein und denselben Kontaktfingertyp zusammen mit Schaltstiften von verschiedenem Durchmesser verwenden zu können, kann die Kontafctflache der Kontaktfinger mit mehreren verschiedenen Krümmungsradien ausgeführt wexd-en, deren Größe in tangentialer Richtung von der Symmetrieachse der Pläche aus zunimmt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigen :

Pig. 1 einen Axialschnitt nach Linie I-I der Pig. 2 durch

einen erf-indungs gemäß en Hülsenkontakt, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Hülsenkontakt nach der linie II-II in Pig. 1 und ,

Pig. 3 im größeren Maßstab eine Ansicht eines im Hülsenkontakt enthaltenen Kontaktfingers.

Die in Pig. 1 und 2 gezeigte Kontaktanordnung hat einen beweglichen Schaltstift 1, der mit einem fest angeordneten Hülsenkon'-takt 2 zusammenwirkt. Es ist aber auch möglich, den Schaltstift fest und den Hülsenkontakt beweglich anzuordnen.. Der Hülsenkontakt besteht aus mehreren stabförmigen Kontaktfingern 3» im Au&führungsbeispiel aus sieben Kontaktfingern, Jeder Kontaktfinger bildet einen Stangenabschnitt einer profilierten Kupferstange, die einen ringsegmentförmigen Querschnitt und eine längslaufende und radial gerichtete Uut 7 von geringer Breite hat. Die Kontaktfinger 3 sind ringförmig in einer rohrförmigen Hülse 4 angeordnet, die mit Schrauben 13 auf dem Blind '14 eines festen Kontaktstückes

009819/1257 - "⁶"

"befestigt ist. Der Bund 13 trägt einen runden Kontaktzapfen 9» der den gleichen Durchmesser wie der Kontaktstift 1 hat. Die Oberfläche 16 des Ansatzes 9 ist abgerundet und dient als hinteres Auflager für die Kontaktfinger 3. Der Kontaktzapfen trägt weiter einen Ring 17, der als Widerlager für die Kontaktfinger 3 dient. An ihren vorderen Enden bilden die Kontaktfinger eine Nase 18. In das vordere Ende der Hülse 4 ist ein Ring 11 eingesetzt, der einen nach innen vorspringenden ringförmigen Ansatz 19 und mit diesem eine Ringnut 12 bildet. In diese Nut greifen die Nasen 18 ein, wobei der Ansatz 19 als Träger der Nasen 18 der Kontaktfinger 3 dient, wenn sich der Kontaktstift 1 nicht im Hülsenkontakt befindet. Die Kontaktfinger 3 tragen an ihrem vorderen Ende, und zwar an ihrer Innenfläche, ein Abstandstück 8 aus Kupfer-Wolfram. Der Ring 11 besteht ebenfalls aus Kupfer-Wolfram· und dient als Abbrandring für den beim Herausziehen des Stiftes 1 etwa entstehenden Lichtbogen. Die Kontaktfinger selbst bestehen aus Kupfer, d.h. sie sind Abschnitte einer profilierten Kupferstange.

Die Nut 7 jedes Kontaktfingers 3 nimmt eine Blattfeder 5 auf, die aus einem dünnen Federstahlblech, z.B. von 1 mm Stärke, ausgestanzt ist, und zwar mit einem in der Längsrichtung der Feder verlaufenden Langloch 6. Diese F.eder hat eine solche Form, daß sie ihre größte Breite an der mit 10 bezeichneten Stelle hat, d.h. an dieser Stelle liegt die Feder am Grund der Nut 7 auf. Beim Einschieben des Schaltstiftes 1 wird jede Feder 5 zusammengedrückt, d.h. die innere Fläche jedes Kontaktfingers 3 wird einmal gegen

009 819/125?

BAD ORIGINAL

den Umfang des Schaltstiftes und zum anderen gegen den Umfang des Kontaktzapfens 9 gedrückt, so daß ein guter Stromübergang sowohl vom Schaltstift 1 zum Kontaktfinger 3 wie vom Schaltstift zum. Kontaktzapfen 9 erreicht wird. Das vordere Ende des SchaltStiftes ist etwas konisch ausgeführt. Das bewirkt, daß die Anlagefläche des Kontaktfingers 3 vom Auflagepunkt 10 einen größeren Abstand hat als die Auflagefläche des Kontaktfingers am Kontaktzapfen 9 von der gleichen Stelle 10, d.h. der größere Teil der Federkraft wird vom Kontaktzapfen 9 aufgenommen. Dadurch wird dem Umstand Rechnung getragen, daß die Kontaktfläche zwischen jedem Kontaktfinger und Kontaktzapfen 9 kleiner ist als die zwischen Kontaktfinger 3 und dem Schaltstift 1«

Um ein großes Strombelastungsvermögen zu erreichen, muß man eine gute Anlage zwischen jedem Kontaktfinger 3 und dem Schaltstift 1 einerseits und dem Kontaktzapfen 9 andererseits haben. Von diesem Gesichtspunkt aus soll die Anlagefläche des Kontaktfingers möglichst denselben Krümmungsradius wie der S.chaltstift 1 und der Kontaktzapfen 9 haben. Es ist jedoch in der Regel wünschenswert, ein und dasselbe Kontaktfingerprofil für Schaltstifte verschiedenen Durchmessers verwenden zu kennen. Dies kann erreicht werden, wenn der Kontaktfinger aus einem Kupferprofil hergestellt Mi wird, das in Fig. 3 gezeigt ist. Im Gebiet A hat hier der Kontaktfinger einen Krümmungsradius von z.B. 6 mm, in den Gebieten B einen Radius von 11,5 mit und in den Gebieten C von 12,5 mm. Ein solcher Kontaktfinger kann somit für drei verschiedene Stiftdurchmesser, nämlich To, .23 und 35 nun, verwendet werden.

009813/1257

1924078

Die als Auaführungsbeispiel gezeigte Kontaktanordnung kann besonders einfach hergestellt und montiert werden, was in erster Linie darauf beruht, daß man den Kontaktfingern eine solche Form gegeben hat, daß sie aus z.B. durch Strangpressen hergestellten Profilstangen angefertigt werden können, wodurch auch das Festhalten der Kontaktfedern in denkbar einfachster Weise erreicht wird. Durch die spezielle Ausbildung und Anordnung der Federn braucht die Kontaktanordnung außerdem besonders wenig Platz»

k ■ Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern Abänderungen sind im Rahmen der Patentansprüche denkbar. Man kann sich z.B. denken, anstelle der Blattfedern, die hochkant federn, gewöhnliche Blattfedern zu.verwenden, die winkelrecht zu ihrer Fläche arbeiten.

009819/1257 _₉_

BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche :

μ .Λ Kontaktanordnung für elektrische Schalter mit einem Schaltstift und einem den Schältstift aufnehmenden Hülsenkontakt, der aus einem rohrförmigen Kontaktgehäuse und aus mehreren in diesem Gehäuse ringförmig angeordneten Kontakt fingern "besteht, die sich in der Längsrichtung des Gehäuses erstrecken und durch Blattfedern in radialer Richtung gegen den Schaltstift gedruckt werden, die zwischen dem Kontaktgehäuse und den Kontaktfingern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfinger (3) und/oder das Kontaktgehäuse (4) aus Abschnitten eines mit dem gewünschten Profil der finger und/oder des Gehäuses gepreßten oder gezogenen Stangenmaterials mit längslaufenden Nuten besteht und daß in diese Hüten die auf die Kontaktfinger (3) einwirkenden Blattfedern (5) eingelegt sind.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (5) in den Nuten (7) so angeordnet sind, daß die Federung in der Blattebene der Federn erfolgt.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Blattfedern (5) ein Langloch (6) ausgestanzt ist.

4.' Kontaktanordnung nach den Ansprüchen „2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Längskante der Feder konvex gekrümmt ist.

-10-

0 0 9 8 1 97 1 2 51

j. Kontaktanordnung nach Anspruch 1- oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (5) ganz oder zum größten Teil in den Nuten (/) der Kontaktfinger (3) liegen.

6. Kontaktanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktgehäuse (4) an seinem äußeren Ende einen Abbrandring (11) trägt, der zugleich als Stützfläche für die vorderen Enden der Kontaktfinger (3) bei herausgezogenem Schaltstift (1) dient.

7. Kontaktanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Enden der Kontaktfinger (3) auf einem im Kontaktgehäuse (4) zentral angeordneten Kontaktzapfen (9) abgestützt sind.

8. Kontaktanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfinger durch ein und dieselbe Kontaktfeder (5) sowohl gegen den Kontaktstift (1) als auch gegen den festen Kontaktzapfen (9) gedrückt werden und der Angriffspunkt (10) jeder Feder (5) am Kontaktfinger näher dem Kontaktzapfen (9) liegt.

9. Kontaktanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schaltstift (1) zugekehrte/ Fläche der Kontaktfinger (3) mit einer dem Stift (1) angepaßten und konkav gewölbten Fläche ausgeführt ist.

—11 — 009819/1267

BAD ORIGINAL

10. Kontaktanordnung nach Anspruch. 9, dadurch gekennzeichnet j daß die dem Schaltstift (1) zugekehrte und gewölbte Fläche der Kontaktfinger (3) mit mehreren verschiedenen Krümmungsradien· ausgeführt ist. .

009819/125 7

"OBIG«**.

Leerseite