DE1950738C3

DE1950738C3 - Electrical connector for high switching loads

Info

Publication number: DE1950738C3
Application number: DE19691950738
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6927 Bad Rappenau Billmann
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Bunker Ramo Corp
Priority date: 1969-10-08
Filing date: 1969-10-08
Publication date: 1980-02-14
Also published as: BE757234A; CH533370A; ES188475U; FR2065155A5; NO139148B; NL7014483A; ES188475Y; AT314006B; LU61803A1; SE378332B; NO139148C; DE1950738B2; DE1950738A1; GB1316345A

Description

JOJO

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steckverbinder für hohe Schaltlasten gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical connector for high switching loads according to the preamble of claim 1.

Bei dem aus der DE-AS 11 06 390 bekannten Steckverbinder ist ein rohrartiger Schaft vorgesehen, in dem eine aus einem zylindrisch gebogenen Federkamm bestehende Kontaktfeder untergebracht ist. Die einzelnen Zinken des Federkamms sind etwas verdrillt, so daß jeweils eine Kante jedes Zinkens in den Innenraum des Kontaktschaftes hineinragt. Beim Einführen eines Gegenkontaktelements werden die Federkammzinken nach außen gedrückt. Die Einstecköffnung des Steckverbinders wird von einem als Funkenschutzelement dienenden Ring aus abbrandfestem Material umgeben, der direkt an die Spitzen der Federkammzinken fj anschließt. Der Innendurchmesser dieses Rings ist etwas größer gewählt als der Außendurchmesser des Gegenkontaktelements. Dieser Spielraum ist notwendig, um Fertigungstoleranzen Rechnung zu tragen. Ein wesentlicher Nachteil einer derartigen Ausbildung besteht jedoch darin, daß das Gegenkontaktelement keinen festen Halt in dem Steckverbinder hat.In the case of the 11 06 390 known from DE-AS Connector a tubular shaft is provided in which one of a cylindrically curved spring comb existing contact spring is housed. The individual prongs of the spring comb are slightly twisted so that one edge of each prong protrudes into the interior of the contact shaft. When inserting a Counter-contact element, the spring comb teeth are pressed outwards. The plug-in opening of the connector is surrounded by a ring made of non-erosive material that serves as a spark protection element, which connects directly to the tips of the spring comb teeth fj. The inside diameter of this ring is something selected to be larger than the outer diameter of the mating contact element. This leeway is necessary to Manufacturing tolerances must be taken into account. There is a major disadvantage of such a design however, in the fact that the mating contact element does not have a firm hold in the connector.

Aus dem DE-GM 68 !2 420 ist ein Schaltstück für Hochspannungsleitungsschalter bekannt, bei dem an den einzelnen Kontaktfederabschnitten jeweils ein schützendes Abbrandstück angeschweißt ist. Eine derartige Maßnahme, einem Materialverschleiß durch Lichtbögen entgegenzuwirken, ist jedoch äußerst aufwendig, da jedes Kontaktelement einzeln verschweißt werden muß, ferner muß darauf geachtet *>o werden, daß beim Schweißen das Kontaktmaterial selbst nicht nachteilig beeinflußt wird. Ferner ist es aus dieser Druckschrift bekannt, in der Einstecköffnung eine Einlaufschräge vorzusehen.From DE-GM 68! 2 420 a switching piece for high-voltage line switches is known, in which a protective consumable piece is welded to each of the individual contact spring sections. However, such a measure to counteract material wear from arcing is extremely complicated, since welded each contact element must be individually, also must *> o be taken to ensure that the contact material itself is not adversely affected during welding. It is also known from this publication to provide a run-in bevel in the insertion opening.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe <> zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder der oben genannten Art anzugeben, der bei einfachem Aufbau ein gutes Führen und Halten des Gegenkontaktelements gewährleistetThe object of the present invention is <> based on specifying an electrical connector of the type mentioned above, with a simple structure good guiding and holding of the mating contact element guaranteed

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöstThis object is achieved by the invention specified in claim 1

Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder ist elso stets gewährleistet, daß das Gegenkontaktelement sicher zwischen den einzelnen Kontaktsegmenten geführt und in gestecktem Zustand dort gehalten wird. Das Gegenkontaktelement wird also nicht nur durch die eigentliche Kontaktfeder gehalten, sondern auch durch die sich an das Gegenkontaktelement anlegenden Kontaktsegmente. Der erfindungsgemäße Steckverbinder ermöglicht einen äußerst einfachen Aufbau mit nur wenigen Einzelelementen. Bereits beim Eintauchen des Kontaktstifts bzw. -messers wird ein guter mechanischer Schutz der Kontaktfeder erreichtIn the connector according to the invention is elso always ensures that the mating contact element securely between the individual contact segments is guided and held there when plugged in. The mating contact element is not only through the actual contact spring held, but also by resting on the mating contact element Contact segments. The connector according to the invention enables an extremely simple structure with only few individual elements. As soon as the contact pin or knife is dipped in, a good mechanical one is achieved Protection of the contact spring achieved

Eine besonders günstige Weiterbildung der Erfindung ist in Anspruch 3 angegeben. Sie gestattet eine besonders rationeile Fertigung infolge des einfachen Aufbaus und der Montage weniger Einzelteile. Ein Querschlitz kann im Bedarfsfall zur vorübergehenden Aufnahme eines Quersteckers dienen. Diese Weiterbildung ermöglicht es, den Durchmessertoleranzen des Gegenkontaktelements in weitem Maße Rechnung zu tragen.A particularly favorable development of the invention is specified in claim 3. She allows one particularly efficient production due to the simple structure and assembly of fewer individual parts. A If necessary, the transverse slot can be used to temporarily accommodate a transverse connector. This training makes it possible to take into account the diameter tolerances of the mating contact element to a large extent wear.

Im folgenden wird ein Ausführungebeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dieses zeigt in Stirnansicht und Längs-Schnittansicht einen erfindungsgemäßen Steckverbinder.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. This shows a connector according to the invention in an end view and a longitudinal sectional view.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel weist der erfindungsgemäße Steckverbinder einen rohrartigen Kontaktschaft 1 auf, der an seinem Steckende zwei koaxial dazu angeordnete Kontaktsegmente 2 trägt. Diese bestehen aus einem abbrandsicheren Werkstoff und gestatten es dank ihrer federnden Anordnung bereits beim Einstecken des Kontaktstiftes bzw. -messers eines Gegen-Kontaktelementes eine elektrisch gute Verbindung herzustellen. Die Kontaktsegmente 2 sind mit einer großen Einlaufschräge 3 versehen, welche das Einführen des Kontaktstiftes bzw. -messers unterstützt. Außerdem wird beim Trennen der Steckverbindung der entstehende Lichtbogen auf die Einlaufschräge 3 verlagert Dadurch bleibt eine saubere und weitestgehend verschleißfeste Axialführung 4 erhalten, an die sich als eigentlicher Kontaktteil eine Kontaktfeder 5 anschließt. Unabhängig davon, wie diese Kontaktfeder 5 ausgebildet ist, erhält sie durch die Zentrierwirkung der Kontaktsegmente 2 einen gewissen Schutz gegen Verbiegung. Zusätzlich ist die Kontaktfeder 5 dadurch vor Abbrand geschützt, daß der Kontaktstift bzw. das Kontaktmesser des Gegen-Kontaktelementes beim Trennen zuerst von der Kontaktfeder 5 und dann vom Kontaktsegment 2 gelöst wird, deren Einlaufschräge 3 den entstehenden Lichtbogen aufnimmt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Kontaktfeder 5 aus einer Zylinder- bzw. Rohrfeder mit achsenparallelem elastisch erweiterbarem Mantelschlitz. Wie die Zeichnung erkennen läßt, kann eine solche Rohrfeder auch in Umfangsrichtung Schlitze aufweisen, so daß die Kontaktfeder 5 eine Anzahl von Federarmen hat, deren freie Enden an dem Kontaktstift bzw. -messer zur Anlage kommen. Aus der Zeichnung ist ferner ersichtlich, daß am Kontaktschaft eines erfindungsgemäßen Steckverbinders vorzugsweise ein konischer Klemmanschluß 6 für die elektrischen Leiter vorgesehen ist, die insbesondere für rauhen Betrieb wie bei der Eisenbahn geeignet ist.In the illustrated embodiment, the connector according to the invention has a tubular Contact shaft 1, which carries two contact segments 2 arranged coaxially thereto at its plug end. These consist of a non-erosive material and allow it thanks to their resilient arrangement already when inserting the contact pin or blade of a counter-contact element an electrical one make good connection. The contact segments 2 are provided with a large inlet slope 3, which supports the insertion of the contact pin or knife. In addition, when the connector is disconnected the resulting arc is shifted to the run-in bevel 3. This leaves a clean one and largely wear-resistant axial guide 4 to which the actual contact part is a Contact spring 5 connects. Regardless of how this contact spring 5 is designed, it receives through the Centering effect of the contact segments 2 a certain protection against bending. In addition, the Contact spring 5 is protected from burning that the contact pin or the contact blade of the counter-contact element is released when separating first from the contact spring 5 and then from the contact segment 2, whose run-in slope 3 absorbs the resulting arc. In a preferred embodiment of the Invention, the contact spring 5 consists of a cylinder or tube spring with an axially parallel elastic expandable jacket slot. As the drawing shows, such a Bourdon tube can also be used in Have circumferential slots, so that the contact spring 5 has a number of spring arms whose free ends come to rest on the contact pin or knife. From the drawing is also it can be seen that the contact shaft of a connector according to the invention is preferably a conical Terminal connection 6 is provided for the electrical conductor, in particular for rough operation as in the Railway is suitable.

Umfangreiche Versuche haben gezeigt, daß derExtensive tests have shown that the

erfindungsgemäße Steckverbinder unter hoher Strombelastung mit minimalen Verschleißspuren sehr häufig getrennt werden kann. Beispielsweise wurden 20 000 Schaltspiele unter einer Belastung von 110 V und 10 A bei einer Steckgeschwindigkeit von 0.4 m/s ausgeführt. Es ergab sich, daß der Abbrand nach diesen 20 000 Steckungen lediglich an der Einlaufschräge 3 des Steckverbinders geringfügige Spuren hinterlassen hatte. welche die Funktion des Kontaktelememes nicht im mindesten beeinträchtigen. Die im gezeichneten Ausführungsbeispiel aus v<er Etappen bestehende Kontaktfederbuchse 5 blieb frei von jeglichen Brandspuren.Connector according to the invention under high current load with minimal signs of wear very often can be separated. For example, 20,000 switching cycles were performed under a load of 110 V and 10 A carried out at a mating speed of 0.4 m / s. It turned out that the burn-up after these 20,000 Connections only left slight traces on the inlet slope 3 of the connector. which the function of the contact element is not in at least affect. The contact spring socket consisting of four stages in the illustrated embodiment 5 remained free of any traces of fire.

Abbrandsichere Werkstoffe gibt es in verschiedenen Legierungen auf dem Markt; für die Zwecke der Erfindung könnte z. B. ein Werkstoff auf der Basis einer Wolfram-Legierung verwendet werden.There are various alloys on the market that are resistant to erosion; for the purpose of Invention could e.g. B. a material based on a tungsten alloy can be used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electrical connector for high switching loads, with a tubular contact shaft and a attached contact spring on which a mating contact element frictionally engages can be brought, as well as a ring-shaped spark protection element surrounding the insertion opening Made of erosion-proof material, characterized in that the spark protection element at least two resilient in the radial direction, one axial guide (4) for the mating contact element to be inserted having forming contact segments (2)

2. Connector according to claim 1, characterized in that the contact segments (2) have a Have inlet slope (3).

3. Connector according to claim 1 or 2, characterized in that two semicircular Contact segments (2) are provided, which are separated by two axially parallel slots (7) are separated.

4. Connector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the contact spring (5) designed as a known cylinder spring with an axially parallel, elastically expandable jacket slot is.