DE2344286B2 - Elektrische Kontaktvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktvorrichtung mit zwei zusammenwirkenden Kontaktstükken, von denen das eine ein Kontaktstift und das andere ein den Kontaktstift im Kontaktzustand der Vorrichtung umgebender, zusammengesetzter Ringkontakt ist, welcher einen metallenen Halter mit einem zum Kontaktstift koaxialen Hohlraum und einen in diesem Hohlraum angeordneten, zu einem Ring gebogenen Stapel ineinandergreifender gleicher V- oder rinnenförmig gebogener, federnder metallener Konlaktplatten aufweist, von denen jede an zwei sich jeweils seitlich ihrer Falte bzw. Rinnenbodenmittellinie befindenden Stellen die benachbarte Kontaktplatte anliegt und im Kontaklzustand der Vorrichtung mit dem einen, zur Falte bzw. Rinnenbodenmittellinie parallelen freien Kontaktrand federnd gegen den Kontaktstift und mit dem anderen, zur Falte bzw. Rinnenbodenmitteliinie parallelen freien Kontaktrand federnd gegen die Umfangswand des Hohlraumes des Halters gedrückt ist, wobei sich diese Falte bzw. Rinnenbodenmittelli.iie jeder Kontaktplatte näher am Innenumfang als am Außenumfang des Ringstapels von Kontaktplatten befindet.

Eine Kontaktvorrichtung dieser Art ist der deutschen Patentschrift 6 80 209 zu entnehmen. Wie die Kontaktvorrichtung nach der Erfindung hat diese bekannte Kontaktvorrichtung den Vorteil, daß sehr viele Kontaktplatten angeordnet werden können, so daß diese Vorrichtung zum Führen großer Ströme besser geeignet ist, und daß durch die Lage der Rinnenbodenmittellinie näher zum Innenumfang als zum Außenumfang eine bessere Verteilung des Kontaktdruckes erreichbar ist. Diese Vorteile werden aber teilweise dadurch aufgehoben, daß, wie steif die Kontaktplatten auch ineinandergedrückt werden, die Platten nach Entfernung des Kontaktstiftes sich radial nach innen verschieben können, wodurch sich der Kontaktdruck nach dem Wiedereinführen des Kontaktstiftes doch wieder unregelmäßig verteilen und auch die freie Federung der einzelnen Platten gefährdet werden kann. Eine weitere Gefahr lieg' darin, daß einige Kontaktplatten so weit nach innen verschoben werden, daß sie vom Kontaktstift nicht mehr gut nach außen zurückgedrückt werden können und dann beim Einschalten des Schalters beschädigt werden. Schließlich lassen sich die losen Kontaktplatten schwer schnell in den Halter einsetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktvorrichtung der genannten Art zu schallen, welche eine große Anzahl einander nicht hindernder, radial nahezu platzgebundener, gut federnd bleibender Kontaktplatten enthalten kann, dadurch für große Ströme geeignet ist und auch bei großer Belastung zuverlässig bleibt und weiterhin sich in einfacher Weise ausführen und montieren läßt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jede Kontaktplatte in ihrem, von der Falte bzw. Rinnenbodenmittellinie aus nach innen gerichteten, schmaleren Teil einen sich vom Kontaktrand dieses Teiles bis zur Falte bzw. Rinnenbodenmittellinie erstreckenden Spalt aufweist und rittlings auf einem in ihren Spalt hineingreifenden Stabilisationsring angeordnet ist. Dieser Stabilisationsring hält die Kontaktplatten nahezu an Ort und Stelle, ohne die Federung derselben zu beeinträchtigen. Es hat sich gezeigt, daß, auch wenn der Kontaktstift exzentrisch in den Halter mit den Kontaktplatten hineingreift, der Stabilisationsring infolge der steifen eigenen Federung der nach innen gerichteten schmaleren Teile der Kontaktplatten nahezu konzentrisch zum Kontaktstift bleibt, so daß die Kontaktplatten einander in der Nähe des Kontaktstiftes nicht von ihren Stellen drängen, sondern alle mit ihren betreffenden Kontakträndern mit einer hauptsächlich durch die nach außen gerichteten breiteren Teile der Kontaktplatten bestimmten Federkraft gegen den Kontaktstift gedruckt bleiben. Dies hat wiederum zur Folge, daß auch bei allen in der Praxis zu erwartenden Abweichungen des konzentrischen Zustandes des

Kontaktstiftes und des Halters die gesamte Kontaktfläche zwischen diesem Stift und diesen Platten maximal bleibt, so daß die Kontaktvorrichtung auch bei sehr großen Strömen zuverlässig bleibt. Beim lneinanderset-

zen der Kontaktvorrichtung werden die Kontaktplatten durch den Slabilisationsring und eine vorübergehend angeordnete Umfangsschnur zusammengehalten, so daß sich der Kontaktplattenring in einfacher Weise und schnell in den Halter einsetzen laBi.

Es wird bemerkt, daß aus der deutschen Patentschrift 4 97 734 eine elektrische Kortaktvorrichtung bekannt ist, bei welcher der in einem Halter liegende ringförmige Stapel V-förmiger Kontaktplatten durch einen Stabilisationsring zusammengehallen wird. Dk scr Ring ist aber mit einer großen Anzahl axialer Schlitze versehen, in die die je einen zur Falte parallelen und daran grenzenden Schlitz aufweisendien Kontaktplatten hineingreifen. Da mil Rücksicht auf die mechanische Festigkeit die Schlitze des Stabilisationsringes in einer Ent- ,₅ fernung von einigen Millimetern voneinander liegen müssen, können nur verhältnismäßig wenige Kontaktplatten in einer Kontaktvorrichtung mit einem bestimmten äußeren Durchmesser angeordnet werden. Um bei gegebenem Durchmesser oie Anzahl der Kontaktplatten vergrößern zu können, muß der Durchmesser des Stabilisationsringes größer gemacht werden, was entweder eine Vergrößerung des Außendurchmessers der Kontaktvorrichtung oder nur eine Vergrößerung des Stabilisationsringes zur Folge hat. Im letzteren Falle kommen die Falten der Kontaktplatten dichter in der Nähe der Umfangwand des Hohlraumes des Halters als in der Nähe des Kontaktstiftes zu liegen, wodurch die ungehinderte Federung jeder einzelnen Kontaktplatte in der Nähe des Kontaktstiftes gefährdet werden kann. Ferner ist der geschlitzte Ru;g ein kostspieliger Teil der bekannten Kontaktvorrichtung.

Zweckmäßig kann erfindungsgemäß der von der Falte aus nach außen gerichtete Teil jeder Kontaktplatte einen dem den Stabilisationsring aufnehmenden Spalt gegenüberliegenden, sich von seinem Kontaktrand bis zu einiger Entfernung von der Falte erstreckenden weiteren Spalt aufweisen. Dies hat erstens den Vorteil, daß, wenn der Kontaktstift ein wenig schief in den Kontaktplattenring hineingesteckt wird, jede Kontaktplalte sich um ihre Falte tordieren kann, wodurch sie mit ihren ganzen Kontakträndern mit dem Kontaktstift und dem Halter in Berührung bleibt, und zweitens den weiteren Vorteil, daß beim Einsetzen des Kontaktplattenringes in den Halter die Platten mittels eines in diesen zweiten Spalt gelegten Spanndrahtes vorübergehend auf den Stabilisationsring gedrückt und festgehalten werden können. Die Tordierung der Kontaktplatten geht am leichtesten und hat den größten Effekt, wenn die beiden Spalte jeder Kontaktplatte sich in der, in der Mitte zwischen den Enden der Falte quer zur Falte gerichteten Ebene erstrecken.

Ein günstiger Kompromiß zwische.i det von der quer zur Falte gerichteten Breite der Teile der Kontaktplatten abhängigen Federkraft und dem Winkel, unter welehern die Kontaktplatten den Kontaktstift und den Halter berühren, wird erhalten, wenn die beiden Teile jeder Kontaktplattc in der Nähe der Falte um zur Falte parallele Linien nach außen gefaltet werden. Diese beiden Teile können dann in der Falte einen für die Federung günstigen scharfen Winkel einschließen, während die Winkel, unter welchen die Kontaktplatte den Kontaktstift und den Halter berührt, weniger scharf werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in großem Maßstab eine Kontaktplatte für eine elektrische Kontaktvorrichtung nach der Erfindung in flachem Zustand,

F i g. 2 im selben Maßstab einen Querschnitt nach der Linie 111-111 der Kontaktplalte nach Fig. 1, aber dann im V-förmig gefalteten Zustand, und

F i g. 3 im selben großen Maßslab einen Sektor eines Querschnittes einer Kontaktvorrichtung nach dei Erfindung im Kontaktzustand mit Kontaktplatten nach F i g. 1 und 2.

In Fig. 3 ist 1 ein axial beweglicher Kontaktstift, z. B. ein Schaltstift eines elektrischen Schalters oder ein Stift einer Steckverbindung zwischen voneinander trennbaren elektrischen Leitern. Dieser Kontaktstift 1 wirkt mit einem diesen Stift im Kontakt/ustand konzentrisch umgebenden, zusammengesetzten Ringkonlakt zusammen, der einen ringförmigen Halter 2 mit einem zum Kontaktstift 1 koaxialen Hohlraum und eine große Anzahl in dem ringförmigen Raum dieses Hohlraumes, zwischen dem Halter 2 und dem Kontaktstift 1 angeordneter Kontaktplatten 3a. 30 aufweist. Diese Kontaktplatten, deren Form in flachem Zustand aus F i g. 1 hervorgeht, sind je in der Mitte zwischen ihren Enden mit zwei quer zu ihren Kontakträndern 4. 5 gerichteten Spalten 6, 7 versehen, von denen der Spalt 6 sich bis zur gestrichelten Linie 8 erstreckt und der Spalt 7 in bestimmter Entfernung von der '..inie 8 endet.

Damit die Kontaktplatten gebraucht werden können, werden sie V-förmig um die Linie 8 gefaltet. Zur Erhaltung eines besseren Kontaktwinkels werden sie an den Stellen der Linien 9 und 10 etwas nach außen gefaltet. Der Erfolg dieser Faltung geht aus F i g. 2 hervor. Eine besondere Einzelheit dieser Kontakiplatten ist, daß sie einen von der Falte 8 ausgehenden schmalen Teil 3λ und einen von der Falte 8 ausgehenden breiten Teil 3b aufweisen. In F i g. 3 ist dargestellt worden, daß die Kontaktplatten je mit dem Kontaktrand 4 ihres schmaleren Teiles 3;) gegen den Kontaktstift I und mit dem Kontaktrand 5 ihres breiteren Teiles 3b gegen die Umfangswand des Hohlraumes des Ha'ters 2 gedrückt werden.

Im Spalt 6, der den schmalen Teil 3;; der Kontaktplatten ganz durchschneidet, ist ein Stabilisationsring It angeordnet (F i g. 3). Dieser Ring 11 hält die Kontaktplatten 3<i, 36 an On und Stelle. Dadurch, daß die Platten je aus einem zum Kontaktstift 1 gerichteten schmalen Teil 3a und einem zum Halter 2 gerichteten breiten Teil 3b bestehen und der Stabilisationsring sich ganz im schmalen Teil 3.·; befindet, wird, wenn der Kontaktstift 1 etwas exzentrisch in den Halter 2 mit dem Kontaktplattenkreis 3n, 3b gesteckt wird oder zu sitzen kommt, der Stabilisationsring 11 praktisch konzentrisch zum Kontaktstift I bleiben, und die Exzentrizität wird dann nahezu ganz durch die leichter federnden breiten Teile 3b der Kontaktplatten aufgenommen werden. Die Folge davon ist, daß die gegenseitige Entfernung der schmalen Teile 3,i der Kontaktplatten sich fast nicht ändert, so daß diese Teile einander nicht örtlich vom Kontaktstift 1 drängen werden. Daß bei einer Exzentrizität des Kontaktstiftes 1 die breiteren Teile 3b des Kontaktstiftes 1 an einigen Stellen einen anderen relativen Stand als an anderen Stellen einnehmen werden, ist nicht schädlich, da sie auch bei einer so großen Dichtigkeit des Stapels der Kontaktplatten, daß die Kontaktränder 4 an der Seite des Kontaktstiftes 1 dicht nebeneinander zu liegen kommen und dadurch die Teile 3,1 nur sehr wenig Raum haben werden, um sich frei zu bewegen, zu weit voneinander ab zu liegen kommen, um einander bei einer Lageänderung infolge der Exzentrizität des Kontaktstiftes 1 zu hindern.

Die durch die Spalte 6, 7 gebildete »Wespentaille« lcr Konutkiplattcn 3a. 3b macht es möglich, daß die Platten sich ein wenig um diese Teile '.ordieren. Dadurch werden, auch wenn der Kontaktstift 1 mit seiner Achse ein wenig schief in dem Ringkontakt 2, 3a. 3b. 11 zu sitzen kommt, die Kontaktländer 4, 5 über ihre ganze Länge gegen den Kontaktslift 1 und den Halter 2 gedruckt.

Für das Montieren des Ringkontaktes 2, 3a. 3b. 11 wird zunächst ein Stapel von Kontaktplatten 3a. 3b. gebildet. Danach wird dieser Stapel um den Stabilisationsring 11 gebogen, und nahezu gleichzeitig wird in den Spalt 7 ein Spannclraht gelegt. Wird darauf dieser Draht gespannt, so werden die Teile 3b der Kontaktplatten so weit nach innen gedrückt, daß der Außendurchmesser des auf dem Ring 11 angeordneten Stapels von Kontaktplattcn etwas kleiner als der Durchmesser des Hohlraumes des Halters wird. Der Ring 11 mit den Kontaktplatten 3n. 3b wird darauf bis zu den Spalten 6, 7 in den Halter gesetzt. Danach wird der Spanndraht entfernt, und der Ring 11 mit den Kontaktplatten 3a. 3b wird dann weiter in den Hohlraum des Halters gedrückt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrische Kontaktvorrichtung mit zwei zusammenwirkenden Kontaktstücken, von denen das eine ein Kontaktstift und das andere ein den Kontaktstift im Kontaktzustand der Vorrichtung umgebender, zusammengesetzter Ringkontakt ist, welcher einen metallenen Halter mit einem zum Kontaktstift koaxialen Hohlraum und einen in diesem Hohlraum angeordneten, zu einem Ring gebogenen Stapel ineinandergreifender gleicher V- oder rinnenförmig gebogener, federnder metallener Kontaktplatten aufweist, von denen jede an zwei sich jeweils seitlich ihrer Falte bzw. Rinnenbodenmittellinie befindenden Stellen gegen die benachbarte Kontaktplatte anliegt und im Kontaktzus:.and der Verrichtung mit dem einen, zur Falte bzw. Rinnenbodenmittellinie parallelen freien Kontaktrand federnd gegen den Kontaktstift und mit dem anderen, zur Falte bzw. Rinnenbodenmittellinie parallelen freien Kontaktrand federnd gegen die Umfangswand des Hohlraumes des Halters gedrückt ist, wobei sich diese Falte bzw. Rinnenbodenmittellinie jeder Kontaktplatte näher am Innenumfang als am Außenumfang des Ringstapels von Kontaktplatten befindet, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kontaktplatte in ihrem, von der Falte bzw. Rinnenbodenmittelinie (8) aus nach innen gerichteten, schmäleren Teil (3a) einen sich vom Kontaktrand (4) dieses Teiles bis zur Falte bzw. Rinnenbodenmittellinie (8) erstreckenden Spalt (6) aufweist und rittlings auf einem in iliren Spalt (6) hineingreifenden Stabilisationsring (IT) angeordnet ist.

2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Falte (8) aus nach außen gerichtete Teil {3b) jeder Kontaktplatte einen dem den Stabilisationsring (11) aufnehmenden Spalt (6) gegenüberliegenden, sich von seinem Kontaktrand (5) bis zu einiger Entfernung von der Falte (8) erstreckenden weiteren Spalt (7) aufweist.

3. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Spalte (6, 7) jeder Kontaktplatte in der, in der Mitte zwischen den Enden der Falte (8) quer zur Falte gerichteten Ebene erstrecken.

4. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (3a, 36) jeder Kontaktplatte in der Nähe der Falte (8) um zur Falte parallele Linien (9, 10) nach außen gefaltet sind.