DE3840192A1 - Schaltkontaktanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche geht aus der DE-OS 24 31 224 als bekannt hervor.

Die Zerlegung des Kontaktstückes in Scheiben hat den Vorteil, daß lediglich eine dünne Kopfscheibe aus dem relativ teueren Lichtbogenkontaktmaterial bestehen muß.

Eine weitere, der Kopfscheibe untergebauten Scheibe kann dann aus kostengünstigem entgastem Kupfer bestehen. In der Regel werden die Schlitze in die durch Lötung mit­ einander verbundenen Scheiben durch eine Fräs-, Säge- oder Drahterodieroperation eingearbeitet.

Diese Arbeiten sind kostenintensiv.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung der Kontaktstücke zu vereinfachen.

Dies gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruches 1.

Durch das Stanzen bzw. Feinschneiden der einzelnen Scheiben ergibt sich nicht nur eine beträchtliche Ar­ beitsersparnis, man ist auch flexibler in der Gestaltung der Schlitzkonturen. Beim Stanzen ist nahezu jeder Schlitzradius ohne weiteres machbar. Auch können die sonst üblichen Arbeiten für die beidseitige Entgratung der Schlitze entfallen, die zum Beispiel nach Sägearbei­ ten regelmäßig anfallen.

Je nach Schaltleistung der Kontaktanordnung wird die Kontaktstückmasse bzw. die Schlitzbreite variert. Für ein einwandfreies Stanzen müssen Schlitzbreite sowie Materialstärke der Scheiben in einem gewissen Verhältnis zueinander gebracht werden.

Es wurde gefunden, daß die Materialstärke der Scheiben nicht größer als deren Schlitzbreite gewählt werden sollte.

Die Anzahl der Unterbauscheiben aus Kupfer ergibt sich dann zwangsläufig, da die notwendige Wärmekapazität ei­ nes Kontaktstückes von dessen Masse abhängt.

Es wurde gefunden, daß es ausreicht, die Kopfscheibe in einer Materialstärke von bis zu 3 mm auszuführen. Die darunter liegende einzige Kupferscheibe kann dann in Materialstärken bis ca. 6 mm ausgeführt sein. Die ent­ sprechenden Schlitzbreiten betragen dann 3 mm in der Kopfscheibe und bis zu 6 mm (je nach Materialstärke) in der Unterbauscheibe.

Einen großen Schaltleistungsbereich für einen Vakuumlei­ stungsschalter für Mittelspannung kann man mit Kontakt­ stücken abdecken, die aus jeweils zwei Unterbauscheiben aus Kupfer bei einer Schlitzbreite von 3 bis 6 mm - bei ensprechender Materialstärke - gebildet sind. Als günstig haben sich auch Schlitzbreiten von 1,2 bis 1,5 mm heraus­ gestellt.

Die der Kopfscheibe untergebauten, relativ weichen Kup­ ferscheiben lassen sich gratfrei, vorzugsweise im Fein­ schneidverfahren (Feinstanzen), schlitzen.

An Hand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Vakuumschaltkammer mit einem zylindri­ schen Isolator 1, der von zwei metallischen Deckeln 2, 2 a verschlossen ist. Die Deckel werden von den Leiterbolzen 3, 3 a durchgriffen. Diese tragen die Kontaktstücke 4, 4 a, die jeweils aus drei Scheiben, nämlich einer Kopfscheibe 5 aus Lichtbogenkontaktmaterial sowie zwei darunter liegende Kupferscheiben 5 a, 5 b, aufgebaut sind. Die Scheibe 5 ist ein Sinterkontaktmaterial. Bewährt haben sich Kupferchrommaterialien. Aus mechanischen Gründen kann dem Kontaktstück eine Trägerscheibe 6 aus Edelstahl untergebaut werden.

Metallene Bedampfungsschilde 7, 7 a sind in bekannter Manier zum Schutz des Isolators 1 bzw. des Faltenbal­ ges 8 vorhanden.

Fig. 2 zeigt die Kontaktanordnung im Teilschnitt,

Fig. 3 die entsprechende Draufsicht auf das Kontaktstück 4, gemäß Schnittlinien A-A der Fig. 2.

Alle Scheiben sind miteinander hart verlötet. Die ge­ schlitzten Scheiben 5, 5 a, 5 b sind so aufeinandergelegt und ausgerichtet, daß sich jeweils für ein Kontaktstück durchgehende Schlitze 9 mit der einheitlichen Schlitz­ breite 10 ergeben.

Es empfiehlt sich, lediglich die spröde Kopfscheibe 5 durch konventionelles Stanzen, bzw. im Feinschneidver­ fahren, ohne Schneidmittel, d.h. trocken, zu schlitzen.

Das Ausrichten der einzelnen Scheiben ist zeitintensiv und erfordert eine spezielle Vorrichtung, damit im Kon­ takt der durchgehende Schlitz entsteht. Es ist daher zusätzlich vorgesehen, die einzelnen Scheiben mit Zen­ trierungsmarken auszustatten, mit deren Hilfe sie selbstzentrierend für die Lötung aufeinander stapelbar sind.

Solche Zentrierungsmarken können zweckmäßig aus in die Scheiben eingebrachten und sich entsprechenden Sicken 11 sowie Höcker 12 gebildet sein (s. Fig. 4 und 5).

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Schaltkontakt,

Fig. 5 zeigt dessen Querschnitt gem. Linie B-B.

Die nach außen hin abgeschrägte Kopfscheibe 5 besitzt an der Unterseite jeweils sich um 180° versetzte Sicken 11. In diese ragen entsprechende Höcker 12 der darunterlie­ genden Scheibe 5 a. In deren Sicken 11 wiederum greifen die Höcker 12 der unteren Scheibe 5 b ein. Höcker und Sicken sind kreisrund ausgeführt. Sie werden beim Stanzen der Schlitze 9 in einem Stanzvorgang eingebracht. Dabei werden die Höcker 12 von einem Stempel in eine Matrize durchgedrückt; dadurch wird das Scheibenmaterial in gewisser Weise verdichtet. D.h., der durchgedrückte Höcker 12 der einen Scheibe hat eine geringere Tiefe als die gegenüberliegende Sicke 11 der anderen Scheibe. Die­ ser Effekt hat zur Folge, daß die Scheiben beim Überein­ anderschichten immer stets satt aufeinanderliegen und die Höcker nicht stören.

Bei den gezeigten, auf dem Umfang gleich verteilten Schlitzen 9 ist lediglich darauf zu achten, daß die Schlitze 9 einer Kontaktanordnung stets die gleiche Drehrichtung aufweisen. Es ist auch denkbar, daß ein von 180° abweichendes Raster zur Fixierung der Scheiben gewählt wird.

Mit der gezeigten Anordnung sind die einzelnen Scheiben durch Aufeinanderschichten selbstzentrierbar; spezielle Lötvorrichtungen sind entbehrlich.

Die Kopfscheibe 5 ist durchaus mit Höcker und Sicken fertigbar. Der nicht benötigte Höcker 12 an der Kontakt­ seite wird dann beim Abschrägen dieser Scheibe abgearbei­ tet bzw. eingeebnet.

Claims (11)

1. Schaltkontaktanordnung für einen elektrischen Vakuumschalter, mit zwei sich in dessen Vakuumkammer gegenüberstehenden und relativ zueinander beweglichen Kontaktstücken, die jeweils aus mindestens zwei mit Schlitzen durchsetzten Scheiben gebildet sind und wobei lediglich die miteinander in Berührung bringbaren Kopf­ scheiben aus einem besonderen, relativ spröden Lichtbo­ genkontaktmaterial bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (9) in den Scheiben (5, 5 a, 5 b) durch Stan­ zen hergestellt und die Materialstärke der einzelnen Scheiben nicht größer als deren Schlitzbreite (10) ge­ wählt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kontaktstück aus einer 3 mm starken Kopf­ scheibe (5) aus einem Sintermaterial sowie einer darun­ ter liegenden Kupferscheibe mit einer Stärke zwischen 4 und 6 mm gebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kontaktstück aus drei Scheiben, nämlich der Kopfscheibe (5) aus einem Sintermaterial sowie zwei darunter liegenden Kupferscheiben (5 a, 5 b) gebildet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlitzbreite (10) 1,2 bis 1,5 mm beträgt.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlitzbreite (10) 3 bis 6 mm beträgt.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schlitze (9) in den der Kopfscheibe (5) untergebauten Kupferscheiben (5 a, 5 b) durch Feinschneiden (Feinstanzen) eingebracht sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die einzelnen Scheiben (5, 5 a, 5 b) Zentrierungsmarken enthalten, mit deren Hilfe sie selbstzentrierend für einen durchgehenden Schlitz (9) zusammenstellbar sind.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der einen Seite der Scheiben (5, 5 a, 5 b) mindestens zwei Sicken (11) und auf der anderen Seite den Sicken entsprechende Höcker ein- bzw. ausgeprägt sind und Sicken sowie Höcker für eine Zentrierung der Scheiben ineinander passen, wobei die Kopfscheibe (5) lediglich an der zu den Scheiben (5 a, 5 b) hin gerichteten Seite Sicken bzw. Höcker aufweist.

9. Verfahren zur Herstellung der Anordnung nach An­ spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Höcker (12) bzw. Sicken (11) einer Scheibe in einem Vorgang durch Ein- und Durchdrücken des Scheibenmaterials hergestellt werden und die Höckertiefe geringer als die Sickentiefe ausgeführt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem einzigen Stanzvorgang die Schlitze (9) als auch die Höcker (12) bzw. Sicken (11) eingebracht werden.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Höcker (12) bzw. Sicken (11) einer Scheibe (5, 5 a, 5 b) sich in 180°-Anordnung gegenüberliegen.