DE685738C

DE685738C - Kontaktanordnung fuer elektrische Schalter, insbesondere Hochleistungsschalter

Info

Publication number: DE685738C
Application number: DEA84455D
Authority: DE
Inventors: Erich Pallas
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-10-09
Filing date: 1937-10-09
Publication date: 1939-12-23

Description

Kontaktanordnung für elektrische Schalter, insbesondere Hochleistungsschalter Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für elektrische Schalter, insbesondere Hochleistungsschalter, z. B. Druckgasschalter. Als Stromübertragungsglieder zwischen den beiden Elektroden werden federnde Ringe aus schraubenförmig gewundenem Draht benutzt. Bei Schaltern hängt die Erwärmung der Kontaktstellen bei einem gegebenen Strom einmal von der Größe der Kontaktfläche und dann von der Größe des Druckes ab, mit dem sich die beiden Elektroden an der Stromübergangsstelle berühren. Für steif ausgebildete größere Kontaktflächen besteht demnach die Gefahr, daß sich die Elektroden nur stellenweise berühren und so unzulässig .erwärmen.
Die bekannten Anordnungen mit Federringen aus schraubenförmigem Draht erzielen infolge der Vielzahl der einzelnen Berührungspunkte wohl eine immerhin günstige Stromübergangsfläche. Da sich die einzelnen Schraubenwindungen aber beim Eindringen der Schaltelektrode schräg zur Achse des Federringes legen, ohne daß sich hierbei die Form der Windungen ändert, kann bei diesen Anordnungen kein besonders hoher Kontaktdruck zustande kommen.
Ein guter Druck läßt sich bei solchen Federringen nur dann erzielen, wenn man die einzelnen Windungen selbst verformt, da hier das Widerstandsmoment der Feder am größten ist. Die Federn werden deshalb bei der Erfindung derart angeordnet, daß die einzelnen Windungen im Einschaltzustand radial zu den konzentrischen Elektroden liegen und ihre Form unter dem Druck der Schaltelektrode so verändert wird, daß die Windungshöhe größer als im unverformten Zustand ist.
Eine solche Kontaktanordnung vereint den Vorteil hohen Druckes mit dem einer großen Zahl von Berührungsstellen. Man kann dabei die Form der einzelnen Windungen so gestalten, daß unter der Wirkung der Verformung beim Einführen des Schaltstiftes neben der hohen Druckwirkung gegen den Schaltstift und den Kontaktsitz die Berührungsstellen mit Schaltstift und Kontaktsitz größer werden, als dies beim Beharren in der Windungsform des drucklosen Zustandes möglich wäre. Man braucht deshalb weder an den Berührungspunkten noch für die einzelnen Windungen eine übermäßige Erwärmung zu befürchten. Hierdurch wird die Gefahr des ,gegenseitigen Verschweißens einzelner Windungen sehr vermindert.
Der feste Kontakt wird von Federringen der erwähnten Art gebildet, die eine runde, viereckige öder andersartige Windungsform aufweisen können. Sie sitzen in einem Kontaktgehäuse aus Metall oder einem anderen elektrisch leitenden Stoff und pressen sich durch ihre eigene Spannung gegen die Wand des Gehäuses. Der Druck wird mit dem Eindringen des Schaltstiftes noch weiter erhöht, so daß sowohl gegen die Wand des Kontaktgehäuses wie gegen die bewegte Elektrode eine völlig sichere Kontaktgabe erfolgt.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine viereckige Form der einzelnen Windungen des Federringes erwiesen. Wickelt man nämlich den Draht 2, wie Abb. 3 zeigt, bei der Herstellung des Federringes über einen Vierkäntdorn i, so wird sich der Draht je nach seiner Eigenstärke und dem Durchmesser des Dorns nicht eng den glatten Seiten des Dorns anpassen, sondern sich mehr oder Zveniger wölben. Zieht man jetzt die fertige Schraubenfeder vom Dorn ab, biegt sie zum Ring und läßt diesen in das Gehäuse einfedern, dann werden mit dem Eindringen des Schaltstiftes die Längsseiten der .einzelnen Windungen plangedrückt und schmiegen sich unter großem Druck in ihrer vollen Länge an die Schaltelektrode und Gehäusewand. Nach oben und unten wölben sich die Windungen durch, da sie hier keinen Widerstand finden. Abb. 2 zeigt in schematischer Darstellung diese Verformurig der Windungen 2 zwischen Schalt-Stift 5 und Gehäusewand 6. Die gestrichelten Umrisse stellen dabei die uriverformte Windung dar.
In ;gleicher Weise erfolgt beim Schalten eine Vergrößerung der Preßfläche bei Verformung der Windungen eines Federringes mit kreisrunder Windungsform, wie aus Abb. i hervorgeht. Hier geht die einzelne Windung 2 aus ihrer ursprünglichen Kreisform in eine ovale Form über. Es kann aber auch jede andersartige Windungsform zur Anwendung kommen, die bei ihrer Verformung eine vergrößerte Berührungsstelle mit dem Kontaktstift ergibt und dabei einen starken Druck gegen die Preßfläche ausübt.
Als besonderer Vorteil .ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung, da:ß die einzelnen Federringe nur mit solcher Stromdichte belastet zu werden brauchen; als sie ohne Gefahr .großer Erwärmung oder Verschweißung ertragen können. In an sich bekannter Weise können nämlich je nach der Schaltleistung beliebig viel Federringe im Kontaktgehäuse untergebracht und die Kohtaktflächen so entsprechend vergrößert werden.
Von Bedeutung ist ferner eine zweckmäßige Wahl des Abstandes der einzelnen Windungen der Federringe. -Die Windungen sollen sich nicht berühren, um ein Verschweißen unter der Wirkung des Lichtbogens zu vermeiden. Falls aber einmal ein Verschweißen* einzelner Windungen eintreten sollte, ist dies nicht weiter bedeutsam, da bei der geringen Berührungsfläche der einzelnen Windungen nur einzelne Punkte verschweißen, die sich bei einer neuen Schaltung durch die vom eintretenden Schaltstift ausgeübte Sprengwirkung von selbst wieder lösen.
In den Abb. 4: und 5 sind praktische Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes für rechteckige und runde Windungsform dargestellt. Mit 6 ist dabei das Kontaktgehäuse bezeichnet, das ,gleichzeitig die Stromzuführung zur festen Elektrode übernimmt und mit einer Platte q. auf der einen Seite abgeschlossen ist. In dieses Gehäuse sind die einzelnen Kontaktringe 2 eingefedert. Um ein Verschicgen der Windungen der .einzelnen Ringe ineinander beim Eintreten des Schaltstiftes zu vermeiden, sind in bekannter Weise dünne Ringe 7 aus Metall oder einem anderen zweckmäßigen Stoff zwischen die einzelnen Ringe gelegt. Der Innendurchmesser der Ringe soll größer sein als der Durchmesser des Schaltstiftes, während der Außendurchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des Kontaktgehäuses sein muß, damit sich die Ringe in der Schaltrichtung frei verschieben können. Zur Verhinderung des Ausstoßens der einzelnen Ringe ,aus dem Gehäuse durch den Schaltstift ist ein Ansatz 9 im Gehäuse 6 vorgesehen. Der Abstand zwischen diesem Ansatz 9 und der Deckplatte q. muß dabei abhängig von der Zahl der Federringe 2 so groß gewählt werden, daß er Spiel zur Formveränderung der einzelnen Windungen in der Schaltrichtung ergibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kontaktanordnung für elektrische Schalter, insbesondere I-Iocldeistungsschalter; bei welchen eine stiftförmige Elektrode im Einschaltzustand von einer festen Elektrode mit Abstand umschlossen wird, wobei der Abstand zwischen den beiden Elektroden von einem oder mehreren Ringen aus schraubenförmig gewundenem Draht überbrückt wird, die in einem Kontaktgehäuse aus elektrisch leitendem Stoff gelagert sind, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Federringe, daß die einzelnen Windungen im Einschaltzustand radial zu den konzentrischen Elektroden liegen und ihre Form unter dem Druck der Schaltelektrode so verändert wird, daß die Windungshöhe größer als im unverformten Zustand ist. . Kontaktanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federringe eine kreisrunde Windungsform aufweisen, die beim Schalten in eine ovale Form übergeht. 3. Kontaktanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Federringe eine der Kreisform angenäherte Gestalt ,aufweisen und die Federringe durch Aufwickeln von Federdraht über einen ebenen Vierkantdorn hergestellt werden. q.. Kontaktanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die einzelnen Federringe im Kontaktgehäuse verschiebbare Blechringe eingelegt sind. 5. Kontaktanordnung nach Anspruch: i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußmittel des Kontaktgehäuses einen solchen Abstand voneinander einnehmen, daß sie der Formänderung der Federringe im Einschaltzustand keinen Widerstand .entgegensetzen.