DE3302595A1

DE3302595A1 - Kontaktanordnung fuer vakuumschalter

Info

Publication number: DE3302595A1
Application number: DE19833302595
Authority: DE
Inventors: Manfred Prof. Dr.-Ing. 3300 Braunschweig Lindmayer
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1983-01-27
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1984-08-02

Description

Kontaktanordnung für Vakuumschalter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Bei einer bekannten Anordnung (US-PS 3 158 792) sind in dem massiven stromführenden Träger des Kontaktstückes versetzte, querverlaufende Schlitze so eingebracht, daß der durchfließende Strom einer im wesentlichen schraubenlinienförmigen Bahn folgt.
Das so gebildete Magnetfeld durchsetzt in der gewünschten Weise den Spalt zwischen den geöffneten Kontaktstücken. Aus Stabilitätsgründen sollen in die Schlitze Einsätze aus eie schlechter leitenden Material eingesetzt sein.
Bei einer anderen Kontaktanordnung (DE-OS 3 112 009) dieser Art sollen in den Mantel des zylindrischen Kontaktstückes schraubenlinienförmige Schlitze eingefräst sein, in die wiederum Einlagen aus einem schlechter leitenden Material eingebracht werden können.
Die Herstellung solcher Kontaktanordnungen, insbesondere das Fertigen der Schlitze, ist aufwendig.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Herstellung einer solchen schraubenlinienförmig gewundenen Spule für die Kontaktstücke zu vereinfachen.
Die Lösung gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
Durch die Vorgabe des Kontaktstückteiles aus dem ersten Werkstoff mit der höheren Schmelztemperatur, der selbst ein Teil einer Gießform darstellt und die Schraubenlinienform vorgibt, kann er mit dem gut leitenden zweiten Werkstoff geringerer Schmelztemperatur ausge- und/oder umgossen werden. Es ergibt sich somit ein mechanisch stabiles, einfach in einem Gießvorgang herstellbares Kontaktstück.
Der erste Werkstoff kann zun Beispiel als Schraubenwendel vorliegen, wobei dann in die Gänge zwischen den Wendeln der Gießwerkstoff eingebracht wird Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Körper aus dem ersten Werkstoff vorzusehen, dessen Mantel Aussparungen nach Art eines Schraubengewindes aufweist.
Die Gänge des Gewindes (Aussparungen) werden dann mit Leitermaterial (zweiter Werkstoff) vergessen. Die so gebildete, schraubenlinienförmige Snule sollte mindestens eine Windung aufweisen; die Schraubenwendel kann mehrgängig ausgeführt sein.
Es ist zweckmäßig, bei der Herstellung (Vergießen unter Vakuum) des Kontaktstückes als Gießformhilfsteil ein äußeres und/oder inneres Rohr mit ausreichend hoher Schmelztemperatur zu verwenden. Überschüssiges Material kann von dem zylindrischen Kontaktstück leicht abgearbeitet werden. Es empfiehlt sich, die Kontakt stücke stirnseitig mit einer Scheibe als Lichtaogenkontakt abzuschließen, die nur mit dem die eigentliche Spule bildenden zweiten Werkstoff kontaktiert ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die beigefügten Zeichnungen zeigern Beispiele der Erfindung.
Es zeigen: Fig. 1 zwei zusammengehörige Kontaktstücke eines Vakuumschalters, Fig. 2 und 3 Varianten der Kontaktstücke (Topfform), Fig. 4 eine weitere Variante mit einer stirnseitig aufgesetzte Scheibe für die Iiontaktgabe.
Die Kontaktstücke @ nach Fig. 1 sind im Inneren eines nicht naher gezeigten Vakuumschalters angeordnet und für eine Kontaktgabe relativ zueinander beweglich gehalten. Die zylinderför migen Kontaktstücke bestehen jeweils aus einem Körper des ersten Werkstoffes 1. Dessen Mantel besitzt trapezförmige Ausnehmungen nach Art eines Schraubengewindes, die mit dem zweiten gut leitenden Werkstoff 2 geringerer Schmelztemperatur ausgegossen sind.
Die Kontaktstücke K sind an starren Stromzuleitungen 7 festgemacht, wobei eine gute leistende Verbindung von diesen zu dem jeweiligen zweiten Werkstoff 2 sicherzustellen ist. Bei den dargestellten Kontaktstücken fehlt ein besonderer Lichtbogenkontakt; es stehen sich die Stellen mit dem gut leitenden zweiten Werkstoff für eine Berührung gegenüber.
Die Drehrichtung des Stromflußpfades (Schraubenwendel des Materials 2) ist in beiden Kontaktstücken für die Erzeugung eines axialen Magnetfeldes im Kontakt spalt gleich. Wird ein Radialfeld gewünscht, so ist die Drehrichtung in einem ger Kontaktstücke umzukehren.
In Fig. 2 ist ein topfförmiges Kontaktstück K mit einer zentralen Bohrung 3 gezeigt. Dieses kann durch Ausbohren des Kontaktstückes nach Fig. l entstanden sein. Eine andere Möglichkeit der erstellung besteht darin, einen schraubenförmigen Wendel aus dem ersten Material l mit dem Material 2 auszugießen.
Grundsätzlich besteht bei allen gezeigten Kont akt stücken die Möglichkeit, die Materialien l und 2 miteinander auszutauschen.
In Fig. 3 ist ein inneres Rohr 5 vorhanden, um das der Wendel mit dem ersten Material l gewickelt werden kann. Es dient gleichzeitig als Gießformwandteil und sollte eine gleich hone oder eine höhere Schmelztemperatur aufweisen als das erste Material 1. Ebenso kann ein weiteres, das Kontaktstück außen umgebendes Rohr als weiteres Gießformwandteil Verwendung finden.
Für Kerne bzw. Rohre, die nach dem Gießvorgang entfernt werden sollen, ist ein Material zu pfählen, das durch deu zweiten flüssigen Werkstoff ?. nicht benetzt wird.
Es ist auch möglich, längere Wendelkörper als Halbzeug zu fortigen, das dann den Bedürfnissen entsprechend in einzelne Kontaktstücke zerschnitten wird.
In Fig. 4 ist das Kontaktstück mit einer Scheibe 6 aus besonderem Lichtbogenmaterial bedeckt; sie ist mit dem gut leitenden zweiten Werkstoff kontaktiert, der zu diesem Zwecke stirnseitig etwas hervorstehen kann.
- L e e r s e i t e -

Claims

A n 5 p r ü c h e Kontaktanordnung für elektrische Vakuumschalter, mit zwei sich gegenüberstehenden, relativ zueinander beweglichen Kontaktstücken, beider wenigstens ein Kontaktstück bzw.

dessen Träger zur Erzeugung eines Magnetfelues als schraubenlinienförmiger Stromflußpfad ausgebildet ist und bei dem Werkstoffe unterschiedlicher Leitfähigkeit verwendet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Schraubenlinienform gewundener bzw. mit schraubenlinienförmigen Ausnehmungen versehener Körper aus einem ersten Werkstoff (l) geringerer elektrischer Leitfähigkeit von einem zweiten Werkstoff (?) höherer Leitfähigkeit und geringerer Schmelz- und Gießtemperatur ausgegossen ist, wobei insbesondere die Räume zwischen den Schraubenwindungen bzw. die Ausnehmungen vergossen sind.
2. Anordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des ersten Werkstoffes (1) mindestens 100 K über dem des zweiten Werkstoffes (o) liegt; seine elektrische Leitfähigkeit jedoch höchstens 50 Vo des zweite Werkstoffes (2) beträgt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daX der schraubenlinienförmig gewundene körper bzw. dessen Ausnehmungen rechteck- bzw. trapenzförmig gestaltet sind.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper nach Art einer ein- bzw. mehrgängigen Schraube ausgenommen und in den Gewindegängen ausgegossen ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, das der erste Werkstoff (1) aus Edelstahl und der zweite Werkstoff (2) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dan, die Kontaktstücke (K) topfförming mit einer zentralen Bohrung (3) ausgeführt sind.
7. Verfahren zur Herstellung der Kontakt anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß um einen zentralen Kern, insbesondere Rohr (5), je nach gewünschter Gängigkeit ein oder mehrere Metallprofilstreifen des ersten Werkstoffes (1) gewendelt sind.
g.. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern bzw. das Rohr (5) aus einem Material mit einem höheren Schmelzpunkt als der des zweiten Werkstoffes (2) gewählt ist.
9. Verfahren zur erstellung der Kontaktanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern bzw. das Rohr (5) aus einem Werkstoff besteht, der durch den flüssigen zweiten Werkstoff (2) nicht benetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern bzw. das Rohr (5) aus keramischem Werkstoff besteht.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf den jeweils kontaktgebenden Stirnseiten der Kontaktstücke (K) eine Scheibe (6j, ein Ring oder mehrere Segmente aus einem besonderen Kontaktwerkstoff, z.B.

Kupfer-Chrom-Sinterwerkstoff, aufgelötet sind.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierung dor Scheibe (6) des Ringes bzw. der Segmente an der Stirnseite der Kontaktstücke (K) nur mit deren zweiten, gut leitenden Werkstoff (2) erfolgt.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Werkstoff (2) zum Zwecke der Kontaktierung stirnseitig etwas gegenüber dem ersten Werkstoff (1) hervorstehend ausgeführt ist.