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Elektrische Kontakteinrichtung Die Erfindung betrifft eine elektrische
Kontakt einrichtung zur Stromübertragung von einem beweglichen Leiter, insbesondere
Schaltstift, zu einem feststehenden Leiter, mittels sich überlappender Leiterelemente,
zwischen denen Federn eingesetzt sind und die für den Stromanschluß an den beweglichen
Leiter Kontaktrollen tragen.
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Eine derartige Kontakt einrichtung geht aus der DT-OS 1 765 614 als
bekannt hervor. Nan hat dort schon versucht, eine möglichst große Anzahl der, zwei
Lagerzapfen aufweisenden Kontaktrollen auf dem Umfang eines zylindrischen Schaltstiftes
unterzubringen ( siehe dort Fig. 5 ), indem man die Rolle, deren gemeinsame Lagerzapfenachse
in einer Ebene senkrecht zur Schaltstiftachse verläuft, in zwei nebeneinander liegenden
Schenkeln jeweils benachbarter Leiterelemente lagert. Abgesehen davon, daß eine
solche Lagerung Anlaß zu Störungen gibt, kommt man bei größeren Strömen nicht umhin,
die Anzahl der Kontaktrollenkränze merklich zu vermehren, was wertvollen Einbauraum
verschlingt und kostspielig ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Mangel abzustellen, d.h.
für eine exakte Lagerung der Rollen zu sorgen und gleichzeitig deren Packungsdichte
zur Erzielung eines kompakten Einbauraumes zu steigern.
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Dieses Ziel wird erfinderisch dadurch erreicht, daß die Leiterelemente
jeweils mit einem Lagerzapfen ausgestattet sind, auf dem die Kontaktrolle drehbar
befestigt ist.
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Die Leiterelemente benötigen nunmehr nur noch einen Arm, den Lagerzapfen,
für die Rollenlagerung.
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Von besonderem Vorteil für die Unterbringung vieler Rollen ist eine
Winkelstellung der Lagerzapfenachsen zur jeweiligen Kontaktfläche am beweglichen
Leiter bzw. zu der an diese gelegten Tangente. Es ist hierbei zweckmäßig, die Kontaktrolle
konisch auszuführen. Die Federn zwischen den Leiterelementen sind in raumsparender
Weise verstellt, d.h. sie stehen mit ihren Längsachsen nicht mehr senkrecht auf
den Kontaktflächen,bzw. der gemeinsamen Mittelpunktsachse eines konzentrischen Systems.
Damit ist eine maximale Packungsdichte der Kontaktrollen an der Kontaktfläche des
beweglichen Leiters erreichbar.
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Stellt man z. B. die bekannte konzentrische Leiteranordnung Fig. 5
) der erfinderischen Einrichtung gegenüber, so kann bei der letzteren die Rollenzahl
eines vergleichbaren und ausgeführten Rollenkranzes um 36% gesteigert werden, d.h.
anstatt 7 bekannte Rollen finden nunmehr 11 gut gelagerte Rollen Platz, und der
Einbauraum, den drei der bekannten Rollenkränze benötigen, ist für vier neue Rollenkränze
ausreichend, also für mehr als die doppelte Anzahl von Kontaktrollen. Weitere Vorteile
und Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sollen nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles
erläutert werden.
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Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Rollenkontaktsystem, bestehend
aus dem ortsfesten Leiter 1, einem Rohr, und dem darin konzentrisch angeordneten
und in axialer
Richtung verschiebbaren beweglichen Leiter 2, der
z. B.
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ein Schaltstift eines elektrischen Schalters sein kann.
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Der Ringraum zwischen den Leitern ist von abgewinkelten und sich überlappenden
Leiterelementen 3 ausgefüllt, derart, daß sie mittels Druckfedern 4 mit der Außenkante
eines Winkels jeweils an die Innenwand des Rohrleiters 1 kontaktgebend gedrückt
werden. An dem anderen, zum Zentrum gerichteten Ende, tragen die Leiterelemente
jeweils Lagerbolzen 5, auf denen die Kontaktrollen 6 frei drehbar aufgesetzt sind.
Letztere werden durch die Druckfedern 4 gegen den beweglichen Leiter 2 gedrückt.
Die Rollen .6 weisen eine konische Kontaktfläche auf und werden zusätzlich an den
Bolzenbund 7 gedrückt. Die Winkelstücke 3a der Leiterelemente 3 sind so ausgebildet,
daß sie den Druckfedern 4 senkrecht zu ihrer Achse Auflagefläche bieten, andererseits
aber auch so, daß sie ein seitliches Verschieben der Federn verhindern.
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Aus Fig. 2, die die Einrichtung im Längsschnitt zeigt, ist zu erkennen,
daß jeweils zwei Druckfedern 4 übereinander im gleichen Hohlraum angeordnet sind
und auf die gleiche Rolle 6 einwirken. Damit wird auch eine, die einzelnen Teile
zusammenhalt ende Stabilität der Kontakteinrichtung bewirkt.
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Wird der bewegliche Leiter 2 vollends aus dem System herausgezogen,
dann schwenken die Winkelstücke 3a um die Auflagestelle am Leiterrohr 1 soweit,
bis sich jeder Bolzenbund 7 auf die Stirnfläche des benachbarten Lagerzapfens 5
abstützt. Auf diese Weise bleiben die Kontaktrollen 6 auch in diesem Zustand frei
drehbar, ein Umstand, der sich beim Einführen des Innenleiters 2 sowie bei Kontrollarbeiten
günstig auswirkt.
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Wie aus der Zeichnung zu erkennenist, ist nahezu der gesamte Einbauraum
zwischen den Leitern bis auf die erforderlichen Freiheitsgrade formstabil mit Leitermaterial
und Druckfedern ausgefüllt, was die Rollenzahl maximieren kann.
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Zweckmäßig werden die Rollenkontaktsysteme nach Bedarf übereinander
in Ringkammern 9 und 10 ( Fig. 2 ) angeordnet, welche im Schalt erinnern von isolierenden
Deckplatten 11 und 12 sowie Trennscheiben 13 gebildet sind. Die Federn 4 sind so
angeordnet, daß der Kontaktdruck der Leiterelemente am Rohrleiter 1 durch Hebelwirkung
größer ausfällt, als der der Kontaktrollen 6 am beweglichen Leiter 2.
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Auf diese Weise wird ein seitliches Ausschwenken der Kontaktrollen
6 weitgehend verhindert. Dieser unterschiedliche Kont akt druck hat aber noch einen
wesentlichen Vorteil. Wird er auf der Rollenseite so ausgelegt, daß er der Funktion
des Schalters, insbesondere seiner Antriebskraft, angepaßt ist, dann kann er auf
der Seite des feststehenden Leiters zur Herabsetzung des Spannungsabfalles verstärkt
werden.
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Wurde in den Fig. 1 und 2 ein Anwendungsbeispiel gezeigt, bei dem
die Leiterelemente 3 aus Flachmaterial gebogen und mit dem aus Lagerzapfen 5 und
Bolzenbund 7 bestehenden Teil z. B. verlötet sind, so wird in Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel
gezeigt, das sich insbesondere für eine Massenrrn, fertigung eignet. Hierbei sind
die Leiterelemente 3 und die Lagerzapfen 5 in baulicher Einheit in einem Gußverfahren
hergestellt. Die Zapfenoberfläche braucht lediglich mit einem entsprechenden Spezialwerkzeug
uberspindelt werden.