DE3215109C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktvorrichtung mit einer Anzahl feststehender Kontakte und einer diesen gegenüber beweglichen Verbindungsvorrichtung, die zur Herstellung einer Kontaktverbindung zwischen einander gegenüberstehenden Kontakten zylindrische, gestreckte Kontaktrollen aufweist, die in einander gegenüberstehenden Haltestücken drehbar gelagert sind, welche vermittels an sie angreifender Federn aufeinan­ der zu vorgespannt sind.

Aus der DE-PS 16 65 192 sind Kontaktvorrichtungen bekannt, deren feste Kontakte, nicht zuletzt der leichten Herstellbarkeit wegen, runde Querschnitte aufweisen. Die bewegliche Verbindungsvorrichtung enthält zwei federnd gegeneinander vorgespannte, symmetrisch ausgebildete Schaltstücke, die ein W-förmi­ ges Profil aufweisen, so daß beim Einlaufen auf ein zylindrisches Kontaktstück die äußeren schrägen Flanken der Schaltstücke als Auflauframpe dienen und die Schaltstücke gegen die Kräfte der Federn spreizen, bis beim zentrischen Einlaufen die Kontaktstücke beidseitig V-artig umfaßt sind. Hierbei ergibt sich ein sicherer, an vier Umfangsstellen bewirkter Kontakt in Verbindung mit einer die optimale Stellung der Schalt­ stücke sichernden Rastung, und infolge der schräg aufliegenden Kontaktflächen ergibt sich durch die Keilwirkung ein gegenüber der Kraft der vorspannenden Federn erhöhter Kontaktdruck. Als nachteilig macht sich hierbei jedoch bemerkbar, daß zum Verschieben der Verbindungsvorrichtung relativ hohe Stellkräfte erforderlich sind und durch die bei der Verschiebung auftretende Reibung ein unerwünscht hoher Verschleiß auftritt, wobei der hierbei auftretende metallische Abrieb zusätzlich Isolierungen beeinträchtigende elektrisch leitende Verschmutzungen bedingt.

Aus der die Gattung bestimmenden DE-PS 9 20 732 sind Kontaktanordnungen bekannt, bei denen die bewegliche Verbindungsvorrichtung mit gestreckt-zylindrischen Kontaktrollen ausgestattet ist, die in Haltestücken dreh- und schwenkbar gehalten sind. Bei dieser Verbin­ dungsvorrichtung werden durch die Wälzbewegung der Kontaktrollen bestimmungsgemäß sowohl die Schleißer­ scheinungen als auch die zum Verstellen erforderlichen Stellkräfte bzw. -momente reduziert, als nachteilig jedoch zeigt sich, daß weder vorgegebene Schaltstellun­ gen definiert angefahren und nach bewirkter Einstellung sicher eingehalten werden, noch die beim Weiterschalten erforderlichen Kräfte sicher und definiert aufgenommen werden, wenn sie nicht durch geringe Abstände im Schaltwege aufeinanderfolgender Kontaktstücke oder zwischen ihnen vorgesehene, den Schaltweg überbrückende Isolierstücke, gering gehalten werden. Damit aber sind dem Einsatz solcher Schaltvorrichtungen unliebsame Grenzen gesetzt.

Der Einsatz von Kontaktrollen zur Vermittlung eines elektrischen Kontaktes ist auch aus dem DE-GM 71 35 554 bekannt; allerdings wird hier nicht eine Anzahl feststehender zylindrischer Kontaktstücke quer zu deren Achse überfahren, es werden vielmehr nur zwei zylindri­ sche Kontakte gegeneinander in axialer Richtung verschoben, so daß bevorzugte Kontaktstellungen nicht erkennbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine der Gattung entsprechende Kontaktvorrichtung so weiterzu­ bilden, daß sie bei geringen Abmessungen und einfachem, stabilen Aufbau unter Senkung der erforderlichen Stellkräfte es gestattet, jeweils optimale Schaltstel­ lungen durch Rastung kenntlich zu machen und einge­ stellte Schaltstellungen durch Rastung zu fixieren, wobei gleichzeitig zur Erzielung geringer Übergangswi­ derstände hohe Kontaktdrucke erzielbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Nach diesen stehen sich vier Kontaktrollen paarweise einander so gegenüber, daß das jeweils eingestellte der feststehenden Kontaktstücke vierseitig umgriffen wird, wobei mittels in axialer Richtung hintereinander liegender Haltestücke eine sichere Führung der Kontaktrollen unter Ausschluß von Pendelbewegungen erreicht ist.

Zur Absenkung des Verschleißes und der Reibung sowie der zu ihrer Überwindung erforderlichen Stellkräfte empfiehlt es sich, die Haltestücke zur Lagerung der Kontaktrollen mit diese umfassenden reibungsarmen Buchsen zu verse­ hen, die bevorzugt aus Kunststoff bestehen können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläu­ tert. Es zeigt hierbei

Fig. 1 eine Kontaktvorrichtung mit geschnitten dargestelltem gemeinsamen Kontakt in der Seitenansicht, und

Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung der Fig. 1 entlang der Ebene II-II.

Wie Fig. 1 zeigt, weist die Kontaktvorrichtung einen fest angeordneten durchgehenden gemeinsamen Kontakt 6 auf, dem eine Anzahl ebenfalls ortsfest vorgesehener und ebenfalls mit rundem Querschnitt ausgeführter Kontaktstücke 5 gegenübersteht. Die schaltbare, zwischen dem Kontakt 6 und jeweils einem der Kontakt­ stücke 5 wirksame Verbindungsvorrichtung enthält vier Kontaktrollen 11 a, 11 b, 12 a und 12 b, die, um ihre Längsachse drehbar, jeweils paarweise in zwei Halte­ stücken 13 a und 13 b bzw. 14 a und 14 b gelagert sind. Hierbei liegen die in Fig. 1 rechts dargestellten Enden der Kontaktrollen jeweils auf der Ober- bzw. Unterseite des gemeinsamen Kontaktes 6 auf, während die linksseitigen Enden, wie auch Fig. 2 veranschaulicht, gegeneinander versetzt an dem Kontaktstück 5 anliegen.

Die Haltestücke 13 a, 13 b bzw. 14 a und 14 b weisen jeweils mittig noch eine weitere, sich zu den Lager­ bohrungen senkrecht erstreckende Bohrung auf. Diese mittigen, übereinander stehenden Bohrungen der Halte­ stücke 13 a und 14 a bzw. 13 b und 14 b sind von Bolzen 2 a bzw. 2 b durchgriffen, auf denen beidendig Federteller 3 gehalten sind, und zwischen dem jeweiligen Haltestück und dem über ihm stehenden Federteller ist eine den Bolzen 2 umfassende Druckfeder 4 angeordnet. Diese Druckfedern 4 pressen übereinanderstehende Haltestücke 13, 14 und damit die diese durchgreifenden Kontaktrol­ len 11, 12 aufeinander zu und legen deren Enden bzw. Endbereiche fest gegen die Kontaktstücke 5 bzw. den gemeinsamen Kontakt 6. Hierdurch wird zunächst einmal erreicht, daß alle vier Kontaktrollen fest gegen den gemeinsamen Kontakt 6 gepreßt und dort einen Vierpunkte-Kontakt bewirken. Gleichartig werden die freien Enden der vier Kontaktrollen gegen das Kontakt­ stück 5 gepreßt, so daß deren freien Enden auch hier einen Vierpunkte-Kontakt erwirken. Hier macht sich zusätzlich bemerkbar, daß infolge der schrägen Lage des stützenden Mantelbereiches ein Keileffekt eintritt, mittels dessen ein die anteilige Kraft der Federn 4 übersteigender Kontaktdruck gewonnen wird. Des weiteren bilden jeweils zwei auf einer Seite der horizontalen Symmetrieebene stehende Kontaktrollen, bspw. die Kontaktrollen 11 a und 11 b bzw. 12 a und 12 b, die Flanken einer Einsattelung, welche die durch die Kontaktrollen, ihre Haltestücke und die sie verbindenden Bolzen gebildete Verbindungsvorrichtung auf dem Kontaktstück 5 rastend zu zentrieren vermag.

Die Stellung der freien Enden der Kontaktrollen 11, 12 auf dem Kontaktstück 5 wird in Fig. 2 gezeigt.

Zum Umschalten auf ein folgendes Kontaktstück 5 wird die dort gezeigte Verbindungsvorrichtung mittels einer nicht dargestellten Antriebsmechanik horizontal und parallel zur Längsachse des gemeinsamen Kontaktes 6 verschoben. Hierbei rollen die Kontaktrollen auf den sie jeweils abstützenden Mantelflächen ab, so daß durch diese Rollbewegung ein geringer Reibungswiderstand erreicht wird, der nur geringe Stellkräfte bedingt und auch nur einen sehr geringen Verschleiß bewirkt. Nach Fig. 1 laufen die Endbereiche der Kontaktrollen 11, 12 etwa entlang einer Mantellinie des gemeinsamen Kontak­ tes 6. Die linksseitigen Enden der Kontaktrollen umlaufen den Umfang des Kontaktstückes 5; die hierbei auftretende Vertikalbewegung wird auf ihre Haltestücke übertragen, die hierbei auf den sie verbindenden Bolzen 2 gegen die Kraft der Druckfedern 4 verschoben werden, bis die freien Enden über das nächste der Kontaktstücke 5 geführt sind und die in Bewegungsrichtung vordere der Kontaktrollen über den Scheitel dieses Kontaktstückes auf dessen gegenüberliegende Flanke gerollt ist.

Diese Absenkung der benötigten Stellkraft und Verringe­ rung des Verschleißes können noch gesteigert werden, indem die Kontaktrollen 11 bzw. 12 nicht Bohrungen der Haltestücke 13 bzw. 14 durchgreifen, sondern in solche Bohrungen eingesetzte, in den Figuren nicht dargestell­ te Buchsen aus einem reibungs- und verschleißarmen Material sind. Solche Buchsen können aus Kunststoff bestehen.

Es wird damit eine Kontaktvorrichtung geschaffen, die sich Dank des Einsatzes von vier Kontaktrollen nicht nur durch eine erhöhte Anzahl der Kontaktstellen und bereits hierdurch geringeren Über­ gangswiderstand auszeichnet, das seitliche Umfassen der Kontaktstücke erlaubt einen mit nur geringen Stellkräf­ ten verbundenen Rastvorgang ebenso wie infolge der Auflage auf einer schräg verlaufenden Fläche einen gegenüber der Vorspannkraft erhöhten Kontaktdruck, so daß eine zuverlässige, leicht zu betätigende, einra­ stende und damit ihre Sollstellung sicher sowohl einnehmende als auch fixierende Kontaktvorrichtung geschaffen wird, die bei hohem Kontaktdruck und einer Vielzahl von Kontaktstellen einem nur geringen Ver­ schleiße unterliegt. Infolge des geringen Verschleißes und, mit diesem verbunden, Abriebes eignet sich die Kontaktverbindung auch vorzüglich für den Einsatz in gasisolierten, bspw. mit SF₆ gefüllten, Elektroanlagen.

Claims (3)

1. Kontaktvorrichtung mit einer Anzahl feststehender Kontakte und einer diesen gegenüber beweglichen Verbindungsvorrichtung, die zur Herstellung einer Kontaktverbindung zwischen einander gegenüberstehen­ den Kontakten zylindrische, gestreckte Kontaktrollen aufweist, die in einander gegenüberstehenden Haltestücken drehbar gelagert sind, welche vermit­ tels an sie angreifender Federn aufeinander zu vorgespannt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsvorrichtung zur Verbindung eines durchgehenden, gemeinsamen Kontaktes (6) mit jeweils einem zylinderförmigen Kontaktstück (5), dessen Achse normal auf der Längsachse des durchgehenden Kontaktes (6) steht, insgesamt vier Kontaktrollen (11 a, 11 b, 12 a, 12 b) aufweist, von denen jeweils zwei parallel nebeneinander und in vorgegebenem Abstande voneinander in zwei in axialer Richtung der Kontaktrollen hintereinander angeordneten Halte­ stücken (13 a, 13 b; 14 a, 14 b) gelagert sind,
und daß je zwei einander gegenüberstehende der Haltestücke (13 a, 14 a; 13 b, 14 b) gemeinsam von einem Bolzen (2 a, 2 b) durchgriffen sind, auf dessen freien Enden die Haltestücke gegeneinander vorspannende Druckfedern (4) angeordnet sind.

2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestücke (13 a, 13 b, 14 a, 14 b) zur Lagerung der Kontaktwalzen (11 a, 11 b, 12 a, 12 b) mit diese umfassenden reibungsarmen Buchsen versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen aus Kunststoff bestehen.