DE2141138A1 - Elektrische kontaktvorrichtung - Google Patents

Description

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 490 658 ist eine elektrische Kontaktvorrichtung mit einer konischen Kontaktrolle bekannt, die von einer Feder gegen zwei parallelachsige, relativ zueinander verschiebbare Kontaktstangen gedrückt wird. Damit die bekannte Kontaktvorrichtung große Ströme übertragen kann, sind in einer Ebene quer zu den Kontaktstangen drei um 120 versetzte Paare von Kontaktrollen angeordnet. Außerdem sind gleiche Kontaktvorrichtungen mit einem besonderen Käfig in mehreren Ebenen übereinandergestapelt.

Die bekannte Kontaktvorrichtung erfordert einen beträchtlichen Aufwand an Raum und Material. Ziel der Erfindung ist deshalb eine einfachere und billigere Möglichkeit zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit von Kontaktrollen. Dieses Ziel erreicht man erfindungsgemäß dadurch, daß die Kontaktrolle mit zwei parallelen Berührungskanten, die durch eine Ausnehmung im Konus gebildet sind, an den Kontaktstangen anliegt.

Mit der Erfindung wird die Zahl der Berührungsstellen zwischen der Kontaktrollejund der Kontaktstange, erhöht. Daraus ergibt sich bei gleicher Kontaktkraft die gewünschte Erhöhung der Stromtragfähigkeit, insbesondere für den für Starkstromschaltgeräte , wie Hochspannungs-Leistungsschalter, wichtigen Fall des Stoßstromes. Daß der für die Erfindung erforderliche Aufwand denkbar gering ist, lassen die folgenden Ausführungen erkennen:

Die Ausnehmung kann bei der Erfindung mit Hilfe eines elastischen Zwischenstückes gebildet sein, das zwei durch das

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getrennte Anliegen an einer Kontaktstange definierte Teile einer Kontaktrolle so miteinander verbindet, daß eine geringe Beweglichkeit zwischen den Teilen gegeben ist. Das elastische Zwischenstück stellt sicher, daß auch bei größeren Herstellungstoleranzen oder bei einer durch Verschleiß hervorgerufenen Maßänderung die Kontaktrolle in zwei Berührungsstellen an jeder Kontaktstange anliegt.

Die einfachste Ausführungsform der Erfindung besitzt als Ausnehmung eine Nut in der konischen Lauffläche der Kontaktrolle. Die Nut kann einen mindestens näherungsweise kreisbogenförmigen Nutengrund auf v/eisen. Wesentlich ist, daß die Rundung eine stärkere Krümmung als der Querschnitt der Kontaktstange aufweist, damit, wie gewünscht, zwei Berührungspunkte möglich sind.

Bei einer vollständig starren Kontaktrolle lassen sich zwei Berührungsstellen an beiden Kontaktstangen wegen der unvermeidbaren Toleranzen in bezug auf die Kontaktkraft und die Bewegungsmöglichkeit der Kontaktrolle nicht auf alle Fälle erreichen. Jedoch stellen sich bei einer Kontaktrolle, die zwei Kontaktstangen verbindet, stets drei Berührungsstellen gegenüber den an üblichen konischen Kontaktrollen nur vorhandenen zwei Berührungsstellen ein. Auch für diesen Fall erhält man also in erster Näherung eine Steigerung der Stromtragfähigkeit um etwa 50 %, soweit die Begrenzung der Tragfähigkeit durch die Erwärmung gegeben ist.

Die Erfindung kann auf Grund einer einfachen Bauweise vorteilhaft in symmetrischer Anordnung mit zwei gleichen Kontaktrollen verwirklicht werden, deren Ausnehmungen einander zugekehrt sind.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung v/erden im folgenden zwei Ausführungsbeispiele mit einer bekannten Kontaktvorrich-

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tung verglichen. Die Kontaktrollen können zu einem Leistungsschalter für Hochspannung gehören, dessen beweglicher Schaltstift die eine Kontaktstange bildet, von der der Strom zu einer anderen feststehenden Kontaktstange zu übertragen ist.

Die in Fig. 1 gezeigte, bekannte Kontaktvorrichtung besteht aus einer feststehenden Kontaktstange 1 und einer beweglichen 'Kontaktstange 2, die der erwähnte Schaltstift eines Hochspannungsschalters sein kann. Zur Verbindung der zylindrischen Kontaktstangen 1 und 2, die gleiche Durchmesser aufweisen und parallelachsig angeordnet sind, dient ein Kontaktrollenpaar 4. Das Kontaktrollenpaar umfaßt zwei gleiche konische Kontaktrollen 5 und 6, die auf einer Achse 7 geführt sind und mit einer schraubenförmigen Druckfeder 8 an die Kontaktstangen 1 und 2 gedrückt werden. Als Widerlager für die Feder 8 sitzt auf der einem Bund 10 abgekehrten Seite eine Scheibe 11 auf der Achse 7» die von einem Splint 12 gehalten wird.

¥ie man sieht, liegen die Kontaktrollen 5, die vorzugsweise aus Kupfer bestehen, mit symmetrisch zueinander angeordneten konischen Außenflächen 15 und 16 in jeweils einer einzigen Stelle 15a, 15b und 16a, 16b an den Kontaktstangen 1 und 2 an. Eine einzelne Kontaktrolle ist daher mit den Kontaktstangen nur in zwei elektrisch in Reihe liegenden Berührungsstellen leitend verbunden.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung hat dagegen als elektrische Verbindung der Kontaktstangen 1 und ein Kontaktrollenpaar 4, in dessen konischen Flächen 15 und 16 eine Nut 20 bzw. 21 vorgesehen ist. Der Grund der Nut ist im Querschnitt'ein Kreisbogen 23, dessen Krümmung stärker ist als die der zylindrischen Kontaktstangen 1 und 2. Daraus ergibt sich die Verdoppelung der Stromübergangsstellen, weil zwei parallele Berührungskanten 24, 25, 26, 27 entstehen. Kontaktrolle 5 und Kontaktstangen 1, 2 berühren sich an je-

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weils zv/ei Punkten 15a und 15a' bzw. 15b und 15b'. Entsprechendes gilt für die Kontaktrolle 6 mit den Berührungspunkten 16a, 16a¹ und 16b, 16b'.

Für den Fall, daß die Anordnung nach Fig. 2 ungenau montiert oder durch Abrieb o.dgl. aus der/gezeichneten Lage gebracht wird, kann es sein, daß zwischen einer Kontaktrolle 5, 6 und den beiden Kontaktstangen 1 und 2 nur drei Berührungspunkte entstehen, von denen zwei mit einem einzelnen in Reihe geschaltet sind.' Daraus ergibt sich aber immer noch eine Vergrößerung der durch die Erwärmung bestimmten Tragfähigkeit für den Dauerstrom um annähernd 50 %.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die konischen Kontaktrollen 5, 6 mit den Ausnehmungen 20 und 21 durch zwei Kontaktrollenteile 15d und 15e bzw. I6d und I6e mit unterschiedlichem Durchmesser gebildet, die über ein elastisches Zwischenstück 25 bzw. 26 miteinander verbunden sind. Die Elastizität soll dafür sorgen, daß die beiden Teile 15d und 15e bzw. I6d und I6e einer Kontaktrolle unter der Wirkung der Feder 8 mit Sicherheit an beiden Kontaktstangen 1 und 2 anliegen.

" Obwohl die Erfindung bei den Ausführungsbeispielen mit zylindrischen Kontaktstangen gleichen Durchmessers und gleichen · Kontaktrollen in symmetrischer Anordnung dargestellt wurde, kann sie sinngemäß auch dann angewendet v/erden, wenn die Kontaktstangen unterschiedliche oder längs ihrer Höhe veränderliche Durchmesser aufweisen.

3 Figuren

4 Ansprüche

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Claims (4)

VPA 71/3767 — 5 — Patentansprüche

1.^Elektrische Kontaktvorrichtung mit einer konischen Kontaktrolle, die von einer Feder gegen zwei parallelachsige, relativ zueinander verschiebbare Kontaktstangen gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktrolle (5, 6) mit zwei parallelen Berührungskanten (24 bis 27), die durch eine Ausnehmung im Konus (20, 21) gebildet sind, an den Kontaktstangen (1, 2) anliegt.

2. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (20, 21) mit Hilfe eines elastischen Zwischenstückes (25, 26) gebildet ist.

3. Elektrische Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (20, 21) im Querschnitt eine Rundung mit einer stärkeren Krümmung als der Querschnitt der Kontaktstange (1, 2) ist.

4.-Elektrische Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine symmetrische Anordnung mit zwei gleichen Kontaktrollen (5, 6), deren Ausnehmungen (20, 21) einander zugekehrt sind.

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