DE3933463A1 - Tulpenkontakt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tulpenkontakt mit einem Kranz von Kontaktfingern sowie sprödem Werkstoff als Kontaktmaterial.

Kontaktelemente für Leistungsschalter werden in der Regel als Tulpenkontakte ausgeführt, die mit einem stift- oder rohrförmigen Gegenkontakt zusammenwirken. An solche Leistungsschalter werden immer höhere Anforderungen gestellt, denen bisher verwendetes Sintermetall Kupfer- Wolfram nicht mehr gewachsen war. Dieses Sintermetall Kupfer-Wolfram ist des weiteren teuer und schlecht bearbeitbar.

Von der DE-OS 34 34 083 wurde daher vorgeschlagen, die Kontaktfinger in ihrem oberen Bereich mit Kontaktstücken aus metallisiertem Graphit zu versehen. Der Vorteil besteht darin, daß Graphit ein optimales Abbrandverhalten bei günstigen Preisen und guter Bearbeitbarkeit aufweist. Der Nachteil des Graphits ist jedoch, daß es sich schlecht an das Trägermetall anbinden läßt. Die genannte Schrift schlägt vor, auf einen rohrförmigen Träger aus Metall einen Graphitring formschlüssig aufzubringen, mit Stiften zu befestigen und zusätzlich anzulöten. Danach wurde im Bereich der eingebrachten Stifte noch zusätzlich ein ringförmiger Körper eingepaßt und danach das Kontaktendstück bearbeitet und mit Schlitzen versehen. Diese Herstellung ist nicht nur sehr aufwendig und teuer, sondern es wurden auch unbefriedigende Ergebnisse erzielt. Insbesondere der Lötvorgang führte nur zu einer mangelhaften Verbindung des Graphitteils mit dem metallischen Träger.

Die Schwierigkeit bei der Suche nach einer Lösung besteht darin, daß gerade Graphit als Kontaktwerkstoff am geeignetsten ist, jedoch spröd ist, eine geringe Eigenfederung aufweist und schnell bricht. Diese Eigenschaften des Graphits machen es unmöglich, den Tulpenkontakt völlig aus Graphit herzustellen. Es wurden zwar Verbundmaterialien entwickelt, indem dem Graphit z. B. Fasern eingelagert wurden, die Sprödigkeit und geringe Eigenfederung konnten dadurch jedoch nicht in dem Masse beseitigt werden, wie dies erforderlich gewesen wäre, um einen Tulpenkontakt ganz aus einem solchen Material herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tulpenkontakt verfügbar zu machen, der einfach und billig herstellbar ist und trotz Verwendung eines spröden Kontaktmaterials gut federnde Kontaktfinger aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kontaktfinger als aus sprödem Werkstoff bestehende einzelne Bauteile ausgebildet sind, die im Bereich der den Kontaktflächen entgegengesetzten Enden federnd und elektrisch leitend von einer Metallfassung gehalten werden.

Durch die Erfindung ist es möglich einfach und billig einen Tulpenkontakt herzustellen, bei dem spröde Werkstoffe als Kontaktmaterial dienen, die Kontaktfinger ausreichend elastisch sind, und keinerlei Probleme dahingehend auftreten, daß Graphit und Metall miteinander verbunden werden muß. Die Kontaktfinger können dadurch, daß es sich um einzelne Bauteile handelt, bei Verschleiß ohne weiteres ersetzt werden, ohne dass es notwendig ist, den gesamten Tulpenkontakt, also einschließlich Fassung, zu erneuern. Die Kontaktfinger können dabei aus Graphit bestehen, sie können jedoch auch aus anderen spröden Werkstoffen bestehen, die ähnlich gute Kontakteigenschaften wie Graphit aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, die Kontaktfinger aus Graphit enthaltenden Verbundwerkstoffen herzustellen.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, teilweise im Schnitt und

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel, teilweise im Schnitt.

Die Fig. 1a, 2a und 3a zeigen die jeweiligen Ausführungsbeispiele in Schnitten der quer zur Schalterlängsachse liegenden Ebene A-B.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Tulpenkontaktes mit vier Kontaktfingern 1, die an ihrem oberen Ende Kontaktflächen 2 aufweisen, welche so angeordnet sind, daß sie einen rohr- oder stabförmigen Gegenkontakt umfassen können. Diese Kontaktflächen 2 geben beim Einfahren in den Gegenkontakt - oder des Gegenkontakts - dadurch federnd nach, daß die Kontaktfinger 1 an ihren den Kontaktflächen 2 entgegengesetzten Enden federnd und elektrisch leitend von einer Metallfassung 4 gehalten werden. Dabei sind die Kontaktfinger 1 derart angeordnet, daß sie in dem gefaßten Bereich 3 Zwischenräume aufweisen und im Bereich der Kontaktflächen 2 bei ausgefahrenem Gegenkontakt sich gewölbeartig gegenseitig abstützen. In dieser Position werden sie einerseits durch eine mit Längsschlitzungen 7 versehene Hülse 4 und andererseits durch einen im Kranzinneren angeordneten Stützring 8 gehalten.

Die Anordnung der Kontaktfinger 1 in der mit Längsschlitzungen 7 versehenen Hülse 4 ist in der Fig. 1a, die einen Schnitt in der Ebene A-B durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 darstellt, sichtbar. Die Schlitze 7 der Hülse 4 sind dort angeordnet, wo sich die Zwischenräume zwischen den Kontaktfingern 1 befinden. Auf diese Weise ist jedem Kontaktfinger 1 ein elastisch federnd ausgebildetes Metallteil zugeordnet, welches diesen Kontaktfinger 1 nach innen drückt. Die Zwischenräume zwischen den Kontaktfingern 1 werden dadurch aufrechterhalten, daß sich im Bereich 3 an der Innenseite des Kranzes von Kontaktfingern 1 ein Stützring 8 befindet.

Um zwischen den Kontaktfingern 1 und der metallischen Hülse 4 einen guten elektrischen Kontakt zu erzielen, ist die Hülse 4 mit ballig ausgebildeten Kontaktflächen 6 versehen, die mit entsprechend eingebuchteten Kontakt­ flächen der Kontaktfinger 1 zusammenwirken. Die Oberflächen müssen dazu für eine gute Kontaktgabe in entsprechender, bekannter Weise ausgebildet sein.

Beim Einfahren des Gegenkontaktes in den Tulpenkontakt - oder umgekehrt - werden die Kontaktfinger 1 im Bereich ihrer Kontaktflächen 2 auseinandergedrückt, wobei die federnde Lagerung in der Metallfassung 4 für den entsprechenden Anpressdruck sorgt.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Metallfassung, welche die Kontaktfinger 2 hält, als geschlossene dünnwandige Hülse 5 ausgebildet ist. Die Kontaktfinger 2 werden von dieser Hülse 5 so gehalten, dass sie an ihren den Kontaktflächen 2 entgegengesetzten Enden immer gewölbeartig gegeneinander gepreßt werden und im Bereich der Kontaktflächen 2 im ausgeschalteten Zustand genauso gegeneinander gepreßt werden und bei eingefahrenem Gegenkontakt nach außen gedrückt sind. Das federnde Nachgeben der dünnwandigen Hülse 5 sorgt bei diesem Ausführungsbeispiel für den entsprechenden Kontaktdruck der Kontaktflächen 2 an den Gegenkontakt.

Eine besonders gute Federwirkung dieser dünnwandigen Hülse 5 wird dadurch erzielt, daß die Kontaktfinger 2 im gefassten Bereich 3 an den Stellen des Umfangs, an denen sie sich gegenseitig abstützen, Abflachungen 9 aufweisen. Dies ist besonders deutlich im Schnitt durch die Ebene A-B der Fig. 2 erkennbar, der in Fig. 2a dargestellt ist. Die Abflachungen 9 bilden zu der dünnwandigen Hülse 5 segmentförmige Aussparungen, welche ein elastisches Verbiegen dieser Hülse 5 zulassen. Da sich die Kontaktfinger 2 bei dieser Ausbildung auch im Bereich 3 gewölbeartig gegenseitig abstützen, ist ein Stützring nicht erforderlich. Die Kontaktfinger 1 und die Hülse 5 weisen auch hier Kontaktflächen 6 auf.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 3a stützen sich die Kontaktfinger 2 ebenfalls gegenseitig ab, sie sind jedoch in einer Hülse 4 gehalten, welche in der in Fig. 1 beschriebenen Art und Weise ausgebildet ist.

Die Fig. 3a zeigt wieder einen Schnitt in der Ebene A-B der Fig. 3. Sichtbar sind die Kontaktfinger 1 und die Schlitze 7 der Hülse 4. Zum Ausführungs­ beispiel der Fig. 3 gilt im übrigen das oben bereits beschriebene.

Claims (9)

1. Tulpenkontakt mit einem Kranz von Kontaktfingern sowie sprödem Werkstoff als Kontaktmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfinger (1) als aus sprödem Werkstoff bestehende einzelne Bauteile ausgebildet sind, die im Bereich der den Kontaktflächen (2) entgegengesetzten Enden federnd und elektrisch leitend von einer Metallfassung (4, 5) gehalten werden.

2. Tulpenkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfassung (4, 5) ein oder mehrere ballig ausgebildete Kontaktflächen (6) aufweist, die gegen entsprechend eingebuchtete Kontaktflächen der Kontaktfinger (1) drücken.

3. Tulpenkontakt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kontaktfinger (1) an ihren den Kontaktflächen (2) entgegengesetzten Enden immer und im Bereich der Kontaktflächen (2) bei ausgefahrenem Gegenkontakt gegenseitig abstützen.

4. Tulpenkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfassung als mit mehreren Längsschlitzungen (7) versehene Hülse (4) ausgebildet ist.

5. Tulpenkontakt nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfinger (1) in dem gefassten Bereich (3) Zwischenräume aufweisen und durch einen im Kranzinneren angeordneten Stützring (8) gehalten werden und daß die Kontaktfinger (1) sich im Bereich der Kontaktflächen (2) bei ausgefahrenem Gegenkontakt gegenseitig abstützen.

6. Tulpenkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfassung als geschlossene dünnwandige Hülse (5) ausgebildet ist.

7. Tulpenkontakt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfinger (2) im gefassten Bereich (3) an den Stellen des Umfangs, an denen sie sich gegenseitig abstützen, Abflachungen (9) aufweisen.

8. Tulpenkontakt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfinger (1) aus Graphit bestehen.

9. Tulpenkontakt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfinger (1) aus einem Graphit enthaltenden Verbundwerkstoff bestehen.