DE3215110C2

DE3215110C2 - Kontaktvorrichtung für Schalter

Info

Publication number: DE3215110C2
Application number: DE19823215110
Authority: DE
Inventors: Kenichiro Tokio/Tokyo Fukumoto; Akira Tonegawa
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-04-28
Filing date: 1982-04-23
Publication date: 1985-09-05
Also published as: JPS637647B2; DE3215110A1; JPS57180013A

Abstract

Kontaktvorrichtung zum Verbinden von Leitern mit drei feststehenden Kontakten (15) deren Kontaktbereiche jeweils mehrere rotierende Ringe (15a, 15b, 15c) aufweisen. Eine bewegliche Kontaktgruppe besitzt ein Gehäuse (2), welches im rechten Winkel zu den feststehenden Kontakten (15) verfahrbar angeordnet ist und in dem die beiden beweglichen Kontakte (11, 12) eingebaut sind. Die beweglichen Kontakte (11, 12) werden von Federn (4) auf die feststehenden Kontakte (15) gedrückt und weisen Ansätze (11a, 11b, 11c) auf, von denen jeder in einen Ring (15a, 15b, 15c) der feststehenden Kontakte (15) eingreift und Kontaktberührung aufnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung für Schalter mit mehreren stabförmigen, feststehenden Kontaktstücken, die je einen Kontaktbereich aufweisen und paarweise verbindbar sind mittels einer quer zur Längsachse der feststehenden Kontaktstücke beweglichen Kontaktgruppe, welche aus einem Kontakthalter besteht, in dem zwei bewegliche Kontaktstücke geführt gelagert sind, die mittels Federkraft in Richtung aufeinander zu vorgespannt sind und auf ihren einander zugewandten Flächen Vorsprünge aufweisen, zwischen denen jeweils zwei der feststehenden Kontaktstücke einklemmbar sind.

Eine Kontaktvorrichtung dieser Art ist durch die DE-PS 17 88 013 bekanntgeworden. Bei ihr liegen die Vorsprünge der beweglichen Kontaktstücke einander gegenüber. Sie greifen gleichzeitig an gegenüberliegenden Seiten des betreffenden feststehenden Kontaktstückes an. Bei dieser Kontaktvorrichtung macht sich nachteilig bemerkbar, daß nur mit relativ niedrigen, von den Federn erzeugten Kontaktdrücken gearbeitet werden kann. Trotzdem sind beim Schalten große Reibungswiderstände zu überwinden, und der Verschleiß ist beträchtlich. Der Einsatz dieser bekannten Kontaktvorrichtung empfiehlt sich deshalb nur dort, wo lediglich mit einer geringen Zahl von Schaltoperationen zu rechnen ist

Die DE-PS 7 62 273 offenbart eine Kontaktvorrichtung mit Messerkontakten, die beim Schaltvorgang zwischen zwei Tellerkontakten einlaufen. Die Teller kontakte sind zwar drehbar gelagert Da sie aber durch kräftige Federn gegen die Flächen eines stationären Abstandshalters gedrückt werden, wird ein Drehen der

ίο Tellerkontakte beim Einlaufen der Messerkontakte wirksam verhindert.

Durch die DE-AS 11 39 917 gehört schon eine Kontaktvorrichtung zum Stand der Technik, die eine reibungsarme Fortschaltung beweglicher Kontaktstücke erlaubt Nachteilig ist jedoch bei dieser Vorrichtung der komplizierte und teure Aufbau sowie der große Raumbedarf.

Die Übertragung großer Ströme mittels auf gemeinsamer Achse angeordneter und unabhängig voneinander drehbarer Kontaktrollen ist aus der AT-PS 1 91 496 bekannt. Die US-PS 38 12 309 offenbart eine Kontaktvorrichtung mit beidseits eines Messerkontaktes vorgesehenen Kontaktrollen. Diese beiden Kontaktvorrichtungen sind kompliziert aufgebaut, weisen aufwendige Lagerungen auf und sind nur mit erheblichem Kostenaufwand herzustellen.

Der Erfindung lie^t die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß dies ohne große Reibungskräfte auch mit hohen Kontaktdrücken bei niedrigem Verschleiß geschaltet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Vorsprünge jedes beweglichen Kontaktstückes zu den Vorsprüngen des gegenüberliegenden Kontakt-Stückes derart versetzt angeordnet sind, daß an jedem feststehenden Kontaktstück in dessen Kontaktbereich gelagerte, axial hintereinanderliegende, unabhängig voneinander drehbare elektrisch leitende Ringe von jeweils lediglich einem Vorsprung beaufschlagt sind.

Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 4.

Die erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung zeichnet sich nicht nur dadurch aus, daß sie mit einer relativ kleinen Antriebskraft geschaltet werden kann. Sie erweist sich auch durch die Verwendung drehbarer Ringe als besonders vorteilhaft, weil dadurch auch bei großer Schalthäufigkeit eine Verschmutzung der Kontaktstükke durch elektrisch leitende Stoffe vermieden wird, so

M) daß die Kontaktvorrichtung in gasisolierten Elektroanlagen und Transformatoren eingesetzt werden kann, die mit einem Gas, beispielsweise SF₆ (Schwefelhexafluorid) gefüllt sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Kontaktvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt H-Il durch Fig. 1,

F i g. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Kontaktvorrichtung und

F i g. 4 einen Schnitt IV-IV durch F i g. 3.
Bei dem mit den F i g. 1 und 2 wiedergegebenem Ausführungsbeispiel gehören zur beweglichen Kontaktgruppe die beiden beweglichen Kontaktstücke 11 und 21, welche derart angeordnet sind, daß sie sich einander vertikal gegenüberliegen. Die Kontaktfläche des beweglichen Kontaktstückes 11 weist die Vorsprünge 11a und Ufa auf, die sich in Längsrichtung von einem Ende

des Kontaktstückes bis fast in dessen Mitte erstrecken. Ein weiterer Vorsprung lic ist im Hinblick auf die Vorsprünge 11a und 116 quer zur Längsrichtung versetzt angeordnet. Das bewegliche Kontaktstück 21 ist entsprechend dem beweglichen Kontaktstück 11 ausgebildeL Seine Vorsprünge 21a und 216 sind jedoch derart angeordnet daß sie dem zum beweglichen Kontaktstück 11 gehörenden Vorrprung lic vertikal gegenüberliegen, wohingegen der einzelne Vorsprung 21 cdes zweiten beweglichen Kontaktstückes 21 sich vertikal gegenüber den Vorsprüngen 11 a und 11 6 befindet

Die beweglichen Kontaktstücke 11 und 21 sind in einem U-förmigen Kontakthalter 2 untergebracht und werden vermittels der Führungsstifte 3 und der Druckfedern 4, die zwischen den Kontaktstücken 31, 21 und den Flanschen des Kontakthalters 2 angeordnet sind, gegeneinandergedrückt Die bewegliche Kontakigruppe und mit ihr auch der Kontakthalter 2 werden von einem (nicht dargestellten) Antrieb bewegt, so wie es in der DE-PS 17 88 013 offenbart ist.

Von drei feststehenden Kontaktstücken 15L, 15M und 15/? sind immer zwei elektrisch miteinander verbunden. An den Enden dieser feststehenden tContaktstücke 15L, 15Λί und 15/? sind jeweils drei aneinander angrenzende und elektrisch leitende Ringe 15a, 156 und 15c derart befestigt daß sie sich drehen können. Diese Ringe 15a, 156 und 15c sind derart angeordnet daß beispielsweise am Ring 15a des feststehenden Kontaktstückes ISMder Vorsprung 11a des beweglichen Kontaktstückes 11 oder aber der Vorsprung 21a des bewegliehen Kontaktstückes 21 angreift, daß am Ring 156 desselben feststehenden Kontaktstückes der Vorsprung lic des beweglichen Kontaktstückes 11 oder aber der Vorsprung 21c des beweglichen Kontaktstückes 21 angreift und daß schließlich am Ring 15c des erwähnten feststehenden Kontaktstückes ISMder Vorsprung 116 des beweglichen Kontaktstückes 11 oder der Vorsprung 216 des beweglichen Kontaktstücks 21 angreift Die Ringe 15a. 156 und 15c werden von einem Sicherungsring 7 axial gesichert

Angenommen, die bewegliche Kontaktgruppe mit den beweglichen Kontaktstücken wird aus dem mit Fig. 1 dargestellten Zustand heraus in Pfeilrichtung verfahren, dann arbeitet die Schaltvorrichtung wie folgt. Die elektrisch leitenden Ringe 15a und 15c des feststehenden Kontaktstückes 15A/ sowie der Ring 156 des feststehenden Kontaktstückes 15L, bei denen eine Kontaktberührung mit den Vorsprüngen lla, 116 und lic des beweglichen Kontaktstückes 11 gegeben ist, werden in dieser Darstellung nach rechts, d. h. im Uhrzeigersinn, gedreht, während die Ringe 15a und 156 des feststehenden Kontaktstückes 15Z- und der Ring 156 des feststehenden Kontaktstückes \5M, bei denen eine Kontaktberührung mit den zum beweglichen Kontaktstück 21 gehörenden Vorsprüngen 21a, 216 und 21c gegeben ist, nach links, d. h. entgegen dem Uhrzeigersinn, gedreht werden.

Haben sich die zum festen Kontaktstück \5M gehörenden Ringe 15a, 156 und 15c relativ bis über die Mitte der beweglichen Kontaktstücke 11 und 21 hinaus bewegt, dann drehen sie sich in entgegengesetzter Richtung, weil sie jeweils mit den Vorsprüngen 21a. 216 und 11c in Berührung kommen. Nach vollendeter Schaltbewegung der beweglichen Kontaktgruppe sind die feststehenden Kontaktstücke 15Mund 15/? über die bewegiichen Kontaktstück^ 11 und 21 miteinander verbunden. Das bedeutet wiederum auch, daß die Ringe 15,7. 156 und 15c wie Buchsen wbken und die Reibung verringern, so daß der Schaltvorgang weich und sanft vollzogen werden kann. Das Schaltsystem benötigt also nur eine minimale Antriebskraft und weist auch einen minimalen Verschleiß auf.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird von den Ringen der feststehenden Kontaktstücke und von den Vorsprüngen der beweglichen Kontaktstücke zwischen einem jeden festen Kontaktstück und der beweglichen Kontaktgruppe ein Dreipunktkontakt geschaffen. Weil darüber hinaus die Vorsprünge der gegenüberliegenden beweglichen Kontaktstücke gegeneinander versetzt angeordnet sind, kann jeder der elektrisch leitenden Ringe unabhängig von den anderen Ringen gedreht werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 und 4, in dem Teile gleicher oder ähnlicher Funktionen vorhanden sind, werden diese Teile auch mit den für F i g. 1 und 2 benutzten Bezugszeichen gekennzeichnet Bei diesem Ausführurigsbeispiel weisen die beweglichen Kontaktstücke 11 und 21 jeweils die beiden Vorsprünge lic/und 1 Ie sowie 21 c/und 21 e auf, uv;'diese Vorsprünge erstrecken sich jeweils über die gdn?e Länge des beweglichen Konlaktstückes 11 oder 21. Ein jedes der feststehenden Kontaktstücke 15L, 15Mund 15/? hat vier Ringe 15a bis 15c/, die derart am feststehenden Kontaktstück an gebracht sind, daß sie sich drehen können. Wie aus F ig. 4 zu erkennen ist, sind die Vorsprünge 21c/und 21 e zu den Vorsprüngen llc/und He versetzt angeordnet.

Bei den beweglichen Kontaktstücken 11 und 21 sind die Vorsprünge lic/, 11 e,21c/und21 ederart angeordnet, daß dann, wenn sich die Kontaktelemente in dem in F i g. 3 dargestellten Zustand befinden, die nachstehend angeführte Situation gegeben ist. Der Vorsprung lic/ des beweglichen Kontaktstückes 11 steht in Kontaktberührung mit den Ringen 15c/der feststehenden Kontaktstücke 15Z. und i5M, der Vorsprung 2iddes beweglichen Kontaktstückes 21 steht in Kontaktberührung mit den Ringen 15a derselben feststehenden KcTtaktstücke.

Gleichzeitig berührt der Vorsprung 21 e des bewegliche.. Kontaktstückes 21 die Ringe 15c und der Vorsprung He den Ring 156 der feststehenden Kontaktstücke 15L und 15M Das bedeutet, daß bei der in der zuvor beschriebenen Weise konstruierten Kontaktvorrichtung die jeweiligen Ringe 15a bis 15c/ wie reibungsvermindernde Buchsen zwischen den beweglichen Kontaktstücken 11 und 21 einerseits und den feststehenden Kontaktstücken 15Z. und 15M andererseits wirken, und zwar in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2. In diesem Fall ist zwischen den feststehenden und den beweglichen Kontaktstücken ein Vierpunktkontakt gegeben. Die Anzahl der Kontaktpunk»? kann natürlich in Abhängigkeit von der geforderten Strombelastbarkeit geändert werden.

Bezugszeichenübersicht

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Komakthalter

Führungsstift

Druckfeder

Sicherungsring

	32 5	15 110
11	bewegliches Kontaktstück
II.)	Vorsprung
116	Vorsprung
lic	Vorsprung
Ud	Vorsprung	5
lie	Vorsprung
15a	elektrisch leitender Ring
156	elektrisch leitender Ring
15c	elektrisch leitender Ring
15c/	elektrisch leitender Ring	IO
15/?	feststehendes Kontaktstück
15/.	feststehendes Kontaktstück
15Λ/	feststehendes Kontaktstück
21	bewegliches Kontaktstück	Ij
21;)	Vorsprung
216	Vorsprung
21c	Vorsprung
7\d	Vorsprung
21c	Vorsprung	20
	Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

25

30

35

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktvorrichtung für Schalter mit mehreren stabförmigen, feststehenden Koniaktstücken, die je einen Kontaktbereich aufweisen und paarweise verbindbar sind mittels einer quer zur Längsachse der feststehenden Kontaktstücke beweglichen Kontaktgruppe, welche aus einem Kontakthalter besteht, in dem zwei bewegliche Kontaktstücke geführt gelagert sind, die mittels Federkraft in Richtung aufeinander zu vorgespannt sind und auf ihren einander zugewandten Flächen Vorsprünge aufweisen, zwischen denen jeweils zwei der feststehenden Kontaktstücke einklemmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge jedes beweglichen Kontaktstückes zu den Vorsprüngen des gegenüberliegenden Kontaktstückes derart versetzt angeordnet sind, daß an jedem feststehenden Kontaktstück λ . dessen Kontaktbereich gelagerte, axial hintereinanderüegende, unabhängig voneinander drehbare elektrisch leitende Ringe von jeweils lediglich einem Vorsprung beaufschlagt sind.

2. Kontaktvorrichtung für Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes bewegliche Kontaktstück (11, 21) durch mindestens zwei Führungsstifte (3) am Kontakthalter (2) geführt ist

3. Kontaktvorrichtung für Schalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei Ringe (15a, 156, 15c) vorgesehen sind und daß jedes bewegliche Kontaktstück über seine halbe Länge einen in Längsrichtung verlaufenden Vorsprung (ΙΙιΛ 21c) aufweist, während über die restliche Länge zwei Profüar.sätze (11a, 11Zj, 21a, 21b) vorgesehen sind.

4. Kontaktvorrichtung für Schalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier Ringe (15a bis ISd) vorgesehen sind und daß jedes bewegliche Kontaktstück (11, 21) über seine gesamte Länge zwei in Längsrichtung verlaufende Vorsprünge (11 d, 11 e, 2\d, 21 e) aufweist.