DE4236528C2 - Kontaktanordnung und Formfeder zur Befestigung dieser Kontaktanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für Stufenwähler von Stufentransformatoren gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches sowie eine Formfeder zur Befestigung solcher Kontaktanordnungen.

Solche Kontaktanordnungen sind aus der DE-PS 38 01 151 bekannt. Dabei ist ein Kontaktstück von einer die Querisolation bildenden Isolierstoffbuchse umgeben und mit dieser in der Wand eines Isolierstoffzylinders befestigt. Die Befestigung erfolgt dabei dadurch, daß das innere, die Kontaktkontur bildende, wulstartig verdickte Ende des Kontaktstückes fest am inneren Ende der Isolierstoffbuchse anliegt und das äußere Ende des Kontaktstückes außerhalb der Wand des Isolierstoffzylinders mindestens eine Bohrung aufweist, in die jeweils ein Querbolzen gesteckt ist, der am äußeren Ende der Isolierstoffbuchse an dieser anliegt und somit das Kontaktstück arretiert.

Aus der DE-PS 38 01 152 ist es ferner bekannt, die beschriebenen Kontaktstücke statt durch in den Bohrungen des Kontaktschaftes angeordnete Querbolzen dadurch zu arretieren, daß diese Bohrungen aufgeweitet werden; durch diese bleibende Verformung seines Schaftes erfolgt ebenfalls eine Arretierung an der äußeren Seite der Isolierstoffbuchse.

Nachteilig bei diesen bekannten Kontaktanordnungen ist, daß, da beim Trocknen der Isolierstoffzylinder ein gewisses Schrumpfen dieser Zylinder und damit ihrer Wandung zu verzeichnen ist, im Laufe der Zeit eine Lockerung der gesamten Kontaktanordnung auftritt, die, da alle Befestigungselemente in ihrer räumlichen Zuordnung zueinander festliegen, auch nicht beseitigt werden kann.

Nachteilig ist ferner, daß eine Flächenpressung durch den Querbolzen oder den deformierten Schaft auf die darunterliegende Isolierstoffbuchse praktisch nur an wenigen Punkten auftritt. Da die Isolierstoffbuchsen punktuell "fließen", d. h. unter dem Einfluß der hohen Flächenpressung örtlich nachgeben, ist auch dadurch eine Lockerung der gesamten Kontaktanordnung begünstigt. Schließlich ist es nach dem Stand der Technik nicht möglich, die Kontakte, bei Wartungsarbeiten etwa, zerstörungsfrei zu demontieren, da entweder der Querbolzen oder der deformierte Schaft zerstört werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine Kontaktanordnung anzugeben, bei der mittels einer elastischen, über eine große Fläche mit entsprechend geringer Flächenpressung realisierter Befestigung, die unter einer gewissen Vorspannung steht, eine dauerhafte Kontaktbefestigung auch bei Schrumpfung oder maßlicher Toleranz der Isolierstoffteile möglich und zudem ein einfaches, zerstörungsfreies Demontieren der gesamten Kontaktanordnung möglich ist.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Kontaktanordnung mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst; die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Der nebengeordnete Anspruch 8 beinhaltet eine Formfeder, die besonders zur dauerhaften Befestigung der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung geeignet ist.

Nach der Erfindung wird der Schaft des Kontaktstückes mittels eines Querbolzens befestigt, indem dieser durch Drehung auf einer Steigung verspannt wird und damit die gesamte Kontaktanordnung, die an der Innenseite der Isolierstoffwand bereits durch die wulstartige Verdickung ihrer Kontaktkontur festgelegt ist, kraftschlüssig befestigt wird.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene technische Realisierungsmöglichkeiten dieser als Arretierungsmittel wirkenden Steigung möglich und sinnvoll. In jedem Fall ist die Befestigung jedoch durch einfaches Drehen des Kontaktes möglich; es sind keinerlei Spezialwerkzeuge erforderlich.

Die Montage ist damit ungleich einfacher durchführbar als das nach dem Stand der Technik (DE-OS 38 01 152) übliche Stauchen des Kontaktschaftes, was ein spezielles Stauchwerkzeug auf der Außenseite und einen besonderen Gegenhalter an der Innenseite der Isolierstoffwand erfordert. Auf ebenso einfache Weise ist nach der Erfindung eine zerstörungsfreie Demontage der gesamten Kontaktanordnung durch einfaches Drehen in entgegengesetzter Richtung möglich; die Vorteile sind offensichtlich. Ein ganz wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht ferner darin, daß über die direkt auf die die Querisolation bildende Isolierstoffbuchse wirkenden Arretierungsmittel eine kreisförmige, gleichmäßige Flächenpressung realisiert wird, die ein "Fließen" des Isolierstoffes verhindert und einen festen Sitz der gesamten Kontaktanordnung gewährleistet. Der Begriff "Isolierstoffwand" umfaßt dabei jede ebene oder gekrümmte Wandung, d. h. sowohl Hartpapier- oder -GFK-Stäbe als auch -schalen oder geschlossene -zylinder.

Die für diese Befestigung besonders geeignete erfindungsgemäße Formfeder mit ihrer asymmetrischen Ausnehmung bietet darüber hinaus den Vorteil einer ständigen Vorspannung, wodurch auch nach eventuellem Schrumpfen des Isolierzylinders oder auch nach starken Erschütterungen eine gute und haltbare Befestigung erreicht wird. Darüber hinaus ist bei einer solchen tellerartigen Formfeder durch einfaches Ausstanzen der Ausnehmung auf einfachste Weise die erfindungsgemäße Steigung erzielbar. Vorteilhaft sind bei einer solchen Formfeder weiterhin leicht vertiefte Einraststellen auf der Steigung, die eine fixierte und definierte Ruhelage des Querbolzens im stabilen Zustand sicherstellen.

Die Erfindung soll nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Kontaktanordnung, bei der die äußere von zwei ineinandergreifenden Isolierstoffbuchsen an ihrer Außenseite Steigungen als Arretierungsmittel trägt,

Fig. 1a eine schematische Abwicklung des Umfanges dieser Isolierstoffbuchse,

Fig. 2 eine zweite Kontaktanordnung mit einer die Arretierungsmittel tragenden an sich bekannten Abschirmung,

Fig. 3 eine dritte Kontaktanordnung mit einer Formfeder als Arretierungsmittel,

Fig. 4a eine solche Formfeder in Draufsicht,

Fig. 4b dieselbe in seitlichem Schnitt,

Fig. 5 eine vierte Kontaktanordnung, bei der eine weitere Isolierstoffbuchse auf den Schaft gesteckt ist, die an ihrer Innenseite eine korrespondierende Steigung aufweist, welche mit der an der äußeren Isolierstoffbuchse zusammenwirkt.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Kontaktanordnung besteht das in einer Isolierstoffwand 2 befestigte Kontaktstück 1 aus der wulstartig verdickten Kontaktkontur 1.1 im Inneren, dem runden Schaft 1.2 und dem eine Anschlußfläche bildenden äußeren Ende 1.3. Die Querisolation besteht aus einer zweiteiligen Isolierstoffbuchse 3.1, 3.2, die zusammengesteckt ist, wobei die Kontaktkontur 1.1 fest an der inneren Isolierstoffbuchse 3.1 anliegt. Die äußere Isolierstoffbuchse 3.2 weist an ihrer äußeren Stirnseite jeweils über den halben Umfang eine sich gleichsinnig wiederholende Steigung 3.3 auf. Dies ist schematisch durch die Abwicklung dieses Umfanges in Fig. 1a dargestellt.

In einer Bohrung senkrecht zur Längsausdehnung des Schaftes 1.2 befindet sich in diesem ein Querbolzen 5, der sich bei Drehung des gesamten Kontaktstückes auf der Steigung 3.3 verspannt. Zur Selbsthemmung des Querbolzens 5 kann die Steigung 3.3 mit einer Rastung versehen sein, wie dies auch in Fig. 1a gezeigt ist. Bei dieser Ausführung besteht der Querbolzen 5 vorteilhafterweise aus GFK oder anderem elektrisch isolierenden Material.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführung der Kontaktanordnung, wobei bei ansonsten gleichem Aufbau zusätzlich eine ringförmige Abschirmung 6 auf den Schaft 1.2 geschoben ist, die einen inneren Rand 6.1 besitzt, der wiederum eine Steigung 6.2 als Arretierungsmittel aufweist. Durch nicht näher dargestellte Vertiefungen auf der Steigung 6.2 kann dabei eine stabile Ruhestellung des Querbolzens 5 einfach erzielt werden. Die Steigung 3.3 auf der Isolierstoffbuchse 3.2 entfällt dabei.

Fig. 3 zeigt eine weitere Kontaktanordnung, bei der eine Formfeder 7 als Arretierungsmittel mit der Steigung 7.2 wirkt. Auch dabei entfällt die Steigung 3.3 auf der Isolierstoffbuchse 3.2.

Die Fig. 4a und 4b schließlich zeigen diese Formfeder 7 an sich. Die tellerförmige Formfeder 7 ist in sich gekrümmt, besteht aus Federstahl und weist eine innere Ausnehmung 7.1 auf. Diese Ausnehmung 7.1 ist nicht rotationssymmetrisch und so gestaltet, daß die Breite des verbleibenden gewölbten Materials über etwa 180 Grad Drehwinkel kontinuierlich zunimmt, dann wiederholt sich der Verlauf. Damit weist die Kante 7.2, die die Ausnehmung 7.1 umfaßt, die gewünschte Steigung auf. An zwei sich gegenüberliegenden Seiten ist die Ausnehmung 7.1 durch zusätzliche Ausklinkungen 7.3, 7.4 erweitert, dergestalt, daß die lichte Weite zwischen den Ausklinkungen 7.3, 7.4 etwas größer ist als die Länge des Querbolzens 5 beziehungsweise die Breite des äußeren Endes 1.3 des Kontaktstückes 1, so daß die Formfeder 7 in dieser Stellung auf den Schaft 1.2 geschoben werden kann.

Durch einfaches Verdrehen des Kontaktstückes 1 relativ zur Formfeder 7 ist die Verrastung - wie beschrieben - möglich. Auch hier sind vorteilhafterweise kleine Einraststellen 7.5, 7.6 einander gegenüberliegend angeordnet, die wiederum eine definierte Ruhelage des Querbolzens 5 im arretierten Zustand definieren.

Fig. 5 schließlich zeigt eine weitere Kontaktanordnung, bei der außerhalb der äußeren Isolierstoffbuchse 3.2 der Querisolation eine weitere Isolierstoffbuchse 4 auf den Schaft 1.2 aufgesteckt ist, die an ihrer inneren Seite ebenfalls jeweils über den halben Umfang eine sich gleichsinnig wiederholende Steigung 4.1 aufweist. Diese Steigung 4.1 korrespondiert mit der Steigung 3.3 an der Außenseite der äußeren Isolierstoffbuchse 3.2. Wird die weitere Isolierstoffbuchse 4 relativ zur äußeren Isolierstoffbuchse 3.2 verdreht, so bewirken die aufeinanderlaufenden Steigungen eine Verschiebung der weiteren Isolierstoffbuchse 4 nach außen in Längsachse des Querbolzens 5, wodurch dieser ebenfalls verspannt wird.

Claims (10)

1. Kontaktanordnung für Stufenwähler für Stufentransformatoren, bei der das Kontaktstück mit einem Schaft in einer Bohrung einer Isolierstoffwand sitzt und an der äußeren Seite mit einem eine Anschlußfläche bildenden Ende und an der inneren Seite mit einem eine Kontaktkontur bildenden Ende aus der Isolierstoffwand herausragt und um dessen Schaft eine eine Querisolation bildende zusätzliche Isolierstoffbuchse, die ein- oder zweiteilig ausgebildet ist, vorgesehen ist, wobei die Kontaktkontur wulstartig gegenüber dem Schaft verdickt ist und fest an der Innenseite der Isolierstoffbuchse anliegt und wobei der Schaft des Kontaktstückes außerhalb der Isolierstoffwand einen ihn radial durchdringenden Querbolzen trägt und mittels des Querbolzens fest in der Isolierstoffwand verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der Isolierstoffbuchse (3.2) Arretierungsmittel für den Querbolzen (5) angeordnet sind, die an ihrer dem Querbolzen (5) zugewandten Seite mindestens eine Steigung (3.3, 6.1, 7.2) relativ zur Ebene des Querbolzens (5) aufweisen, dergestalt, daß durch Drehung des Kontaktstückes (1) relativ zum Arretierungsmittel dieses verspannbar ist.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbolzen (5) beidseitig etwa gleich weit aus dem Schaft (1.2) des Kontaktstückes (1) hervorsteht und die Arretierungsmittel jeweils über etwa 180 Grad Drehrichtung des Querbolzens (5) eine identische Steigung (3.3, 6.1, 7.2) aufweisen.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Isolierstoffbuchse (3.2) selbst als Arretierungsmittel ausgebildet ist und mindestens eine Steigung (3.3) trägt.

4. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Isolierstoffbuchse (4), deren Innenseite an der Außenseite der ersten Isolierstoffbuchse (3.2) anliegt, an ihrer Innenseite mindestens eine korrespondierende Steigung (4.1) aufweist.

5. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung (3.3, 4.1, 6.1, 7.2) gezahnt ist.

6. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Abschirmung (6), die auf den Schaft (1.2) des Kontaktstückes (1) geschoben ist, die Arretierungsmittel aufweist.

7. Kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine gekrümmte Formfeder (7), deren Innenseite an der Außenseite der Isolierstoffbuchse (3.2) oder einer zusätzlichen Abschirmung (6) direkt oder über eine zwischengelegte Scheibe anliegt, die Arretierungsmittel trägt.

8. Formfeder zur Arretierung einer Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus dünnem, kreisförmigem, allseitig gekrümmtem Federmaterial besteht und eine nicht rotationssymmetrische Ausnehmung (7.1) aufweist, dergestalt, daß eine Kante (7.2) dieser Ausnehmung (7.1) mindestens eine Steigung beschreibt.

9. Formfeder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kontur der Ausnehmung (7.1) nach 180 Grad Drehrichtung wiederholt, derart, daß die Kante (7.2) nacheinander zwei identische Steigungen in gleicher Richtung aufweist.

10. Formfeder nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf jeder Steigung einer oder mehrere leicht vertiefte Einrastpunkte (7.5, 7.6) befinden.