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Ortsfester Kontaktfinger mit auswechselbarem Kontaktstück Bei elektrischen
Schaltgeräten, namentlich solchen höherer Leistung, wie bei Drehschaltern mit hoher
Nennleistung, bei Paket- oder Walzenschaltern, bei Schaltschützen oder Relais, besonders
bei selbsttätigen Schaltern, und zwar auch bei Installationsselbstschaltern (Kleinselbstschaltern),
erleiden die Unterbrechungskontakte unter der Einwirkung des Abschaltlichtbogens
eine mehr oder weniger rasche Abnutzung. Man hat daher schon vorgeschlagen, das
eigentliche Schaltkontaktstück, das der Einwirkung des Lichtbogens in besonderem
Maße unterliegt, auswechselbar anzuordnen. Bei einem bekannten Walzenschalter ist
ortsfest ein nachgiebiger, nämlich geringfügig drehbarer Schaltkontakthebel (Kontaktfinger)
vorgesehen, an dessen freiem Ende ein Kontaktstück mittels einer Schraube befestigt
ist.
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Die Auswechslung des Kontaktstückes wird dadurch erschwert, und außerdem
ist seine Befestigung am Kontaktfinger durch eine Schraube mit Rücksicht auf die
beim Schalten auftretenden Erschütterungen nicht zuverlässig genug.
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Man ist ferner dazu übergegangen, beispielsweise bei Walzenschaltern
den ganzen als Kontaktstück geformten Kontaktfinger auswechselbar anzuordnen. Diese
Anordnung erfordert mehrere Einzelteile, wobei das Auswechseln des ganzen Kontaktfingers
ebenfalls nur mittels eines Werkzeuges gelingt und im übrigen eine besondere Formgebung
des Schaltersockels
erforderlich ist. Bei einer anderen Ausführung
eines Walzenschalters ist zwar das Auswechseln des ganzen Kontaktfingers ohne Werkzeug
möglich, doch müssen auch bei dieser bekannten Anordnung eine Vielzahl von Teilen
entfernt werden.
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Es ist ferner bekannt, auf dem Kontaktfinger eines Schaltapparates
ein Kontaktstück kappenartig anzubringen und es durch eine federnde Ausbildung des
Kontaktfingerendes festzuhalten. Dabei wurde das Kontaktstück mit kleinerem Radius
auf das mit größerem Radius gebogene federnde Ende des Kontaktfingers druckknopfartig
aufgesetzt, so daß es sich mit seiner ganzen Fläche am Kontaktfinger anlegt. Infolge
der Kontaktprellungen und des radial auf die ganze Anlagefläche wirkenden Federdruckes
kann auch diese Art der Befestigung nicht als zufriedenstellend bezeichnet werden,
da ein Abspringen des Kontaktstückes infolge der mechanischen Bean- ' spruchurig
insbesondere durch die Fliehkräfte leicht möglich ist, so daß hierbei noch besondere
Hilfseinrichtungen, wie insbesondere Abbiegungen, notwendig werden, um das Kontaktstück
zusätzlich in seiner Lage festzuhalten.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen ortsfesten Kontaktfinger für
elektrische Schalter, bei dem das auswechselbare Kontaktstück ebenfalls durch Federwirkung,
vorzugsweise auf der durch den Kontaktfinger selbst gebildeten Unterlage festgehalten
wird. Die federnde Halterung ist jedoch so getroffen, daß eine mechanische Beanspruchung
des Kontaktfingers ein Lösen des Kontaktstückes nicht zur Folge haben kann, so daß
sie insbesondere auch für selbsttätige Schalter hoher Leistungsfähigkeit geeignet
ist. Die Erfindung ist anwendbar bereits bei Installationsschaltern wie Paket- oder
Walzenschaltern, bei selbsttätig ansprechenden Schaltgeräten wie Relais oder Schützen,
ferner in besonderem Maße bei selbsttätigen . Schaltern wie etwa Überstromschutzschaltern,
Motorschutzschaltern u. dgl. Die Erfindung schlägt vor, das Kontaktstück an dem
Kontaktfinger durch eine federnde, von Hand lösbare Rast umdrehbar in an den Kontaktfinger
angedrückter Lage zu halten.
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Die federnde Rast ist nach der Erfindung so angeordnet und diese Rast
sowie das Kontaktstück sind so gestaltet, daß letzteres durch Spreizwirkung gegeneinander
federnder Teile an vorzugsweise zwei räumlich gegenüberliegenden Flächen gehalten
wird. Der Kontaktfinger selbst, der völlig fest am Schaltersockel angebracht sein
und die Anschlußschrauben tragen kann; dann also selbst als Anschlußschiene wirkt
und' daher einen besonderen Teil zum Tragen der Anschlußschraube oder des sonstigen
Anschlußmittels unnötig macht, kann, falls sich die Notwendigkeit einer Auswechslung
des Kontaktstückes ergeben sollte, völlig unverändert in seiner montierten Lage
verbleiben. Es ist selbstverständlich auch möglich, den Kontaktfinger in der als
bekannt erwähnten Weise auf dem Schaltersockel nachgiebig, z. B. also gegen Federwirkung
drehbar zu lagern; es ist aber auch dann beim Auswechseln des Kontaktstückes nicht
erforderlich, irgendeine Änderung an dem Kontaktfinger und seinen Lager- oder Halteteilen
vorzunehmen.. Es kann vielmehr zufolge der federnden i Rast, die zwischen dem Kontaktstück
und dem Kontaktfinger wirksam ist, das Kontaktstück für sich. allein aus mit dem
Kontaktfinger gelöst und durch ein neues Kontaktstück ersetzt werden. Beim. Auswechseln
des Kontaktstückes oder bei seiner Abnahme zwecks Prüfung oder Reinigung und dem
Wiedereinsetzen dieses Kontaktstückes ist die Zuhilfenahme von Werkzeugen völlig
entbehrlich, so daß die Auswechslung oder Überprüfung des Kontaktstückes j ederzeit
mit besonderer Schnelligkeit durchgeführt werden kann. ' Die Erfindung bietet eine
Reihe von Ausführungsmöglichkeiten der auswechselbaren Lagerung des Kontaktstückes
an dem Kontaktfinger, die sämtlich den Vorzug haben, daß die Lage des Kontaktstückes
am Kontaktfinger erschütterungsfest ist und daß es durch Spreizwirkung der Rastfeder
mit einer Fläche fest gegen den Kontaktfinger gedrückt wird, wodurch zugleich ein
hoher Kontaktübergangswiderstand vermieden ist. Bei einer der bevorzugten Ausführungsmöglichkeiten
des-Erfindungsgedankens werden sowohl der Kontaktfinger an seinem das Kontaktstück
tragenden Ende als auch dieses selbst S-förmig gestaltet, mit ihren mittleren Schrägflächen
aneinandergelegt und durch- eine- an dem Kontaktfinger angebrachte, in der Hohlkehle
des S-Kontaktstückes sich abstützende Feder gegeneinandergedrückt. Eine solche Anordnung
hat den besonderen Vorteil für sich, daß das Auf- und Absetzen des Kontaktstückes
an dem Kontaktfinger mit Sekundenschnelle vor sich geht, andererseits- aber ein
unrichtiger Sitz des Kontaktstückes an seinem Träger völlig ausgeschlossen ist.
Erreicht wird dies - durch das Aneinanderlegen von Kontaktstück' und Kontaktfinger
auf den Schrägflächen, die bewirken, daß die an dem Kontaktfinger vorgesehene'-Federung
das Kontaktstück stets in die richtige Lage bringt und dabei fest gegen den Kontaktfinger
drückt, so 'daß ein geringer Kontaktübergangswidetständ-gewährleistet ist:'-Eine
ähnliche Wirkung erzielt man dann, wenn man nach der Erfindung das Kontaktstück
mit>oinem Hinterschnitte aufweisenden Befestigungssteg versieht, mittels dessen
das Kontaktstück von einer 'an dem Kontaktfinger angebrachten zangenförmigen Feder
druckknopfartig gehalten wird. Auch diese Befestigungsart gewährleistet. stets den
richtigen Sitz des Kontaktstückes an seinem Träger und schließt Fehlerquellen beim
Aufsetzen des Kontaktstückes durch eine ungeübte Hand aus.
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Insbesondere bei- solchen Schaltgeräten, die nicht Tast-, sondern
Gleitkontakte aufweisen, z. B. also bei Paket- oder Walzenschaltern, hat sich eine
weitere Anordnung nach' der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, bei der das Kontaktstück
einen H-förmigen Querschnitt aufweist und der Kontaktfinger an seinem das Kontaktstück
tragenden abgebogenen Ende mit einem über die Abbiegestelle sich erstreckenden Schlitzversehen
ist, derart, daß das in den Schlitz eingeführte Kontaktstück mit seinem die Kontaktfläche
bildenden Flansch an -dem Kontaktfinger anliegt und durch zwischen diesem und dem
zweiten, der 'Kontaktfläche "parallelen Flansch des Kontakt-3tückes tiwirksam* am
Kontaktfinger angebrachte
- Federn in seiner Lage gesichert wird.
Das Halten des Kontaktstückes in einem Schlitz des Kontaktfingers unter Federwirkung
schließt eine Verlagerung des Kontaktstückes auch selbst bei stark stoßartigem Auftreffen
des Gegenkontaktes und beim Gleiten der Kontakte aufeinander völlig aus. Auch bei
dieser Ausführungsform findet sich der Vorteil eines geringen Kontaktübergangswiderstandes
bei leichter Auswechselbarkeit.
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Man kann aber nach einem weiteren Erfindungsvorschlag auch noch sonstige
Querschnitte oder Formgebungen für das Kontaktstück wählen, z. B. diesem einen V-förmigen
Querschnitt geben und in seinem der Befestigung dienenden Schenkel eine Auskehlung
vorsehen, in die eine am Kontaktfinger befestigte, den kontaktgebenden Schenkel
des Kontaktstückes gegen den Kontaktfinger drückende Feder einschnappt.
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Die Zeichnung läßt beispielsweise Ausführungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes
erkennen; sie veranschaulicht in den Abb. i bis q. verschiedene Anordnungen, die
lediglich die für die Erfindung. wesentlichen Einzelteile erkennen lassen. Abb.2a
veranschaulicht den Querschnitt des beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 verwendeten
Kontaktstückes, ebenso läßt Abb. 3 a den Querschnitt des bei der Anordnung nach
Abb. 3 verwendeten. Kon= taktstückes erkennen. Abb. 5 veranschaulicht schematisch
die Anordnung bei einem elektromagnetischen Schalter, z. B. einem Fernschalter.
Bei der Ausführungsform nach Abb. i besteht der Kontaktfinger a aus einem einfachen
Stück Blech aus gut leitendem Stoff, das an dem das Kontaktstück b tragenden Ende
c abgebogen und dann S-förmig gestaltet ist. Dadurch ist eine Schrägfläche d gewonnen,
die als Auflager für das Kontaktstück b dient. Auch dieses zeigt im Querschnitt
S-Form und ist in der aus Abb. i ersichtlichen Weise auf die Schrägfläche d aufgesetzt.
Der eine freie Schenkel des Kontaktstückes b bildet eine Hohlkehle e, in die das
freie Ende einer an dem Kontaktfinger a festgenieteten Blattfeder f hineinragt.
Der zweite Schenkel g des Kontaktstückes b dient als Handhabe. Bei der dargestellten
Gebrauchslage drückt die Feder f gegen die Hohlkehle c des Kontaktstückes, dieses
wird auf der Schrägfläche d festgepreßt und dadurch nach dem Kontaktfinger a zu
gedrückt, so daß das Kontaktstück b sehr fest, zum mindesten gegen den Schenkel
h des Kontaktfingers a gepreßt wird. Zwecks Abnehmens des Kontaktstückes
b braucht man lediglich ein wenig an der Handhabe g zu drücken, man verschiebt dadurch
entgegen der Wirkung der Feder f das Kontaktstück b auf der Schrägfläche
d,
so daß es nach kurzer Zeit abfällt. Beim Aufsetzen eines Kontaktstückes
b legt man das freie Ende der Feder f in die Hohlkehle e und drückt dann an der
Handhabe g nach dem Kontaktfinger a zu, bis das Kontaktstück b in die gezeichnete
Gebrauchslage einschnappt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb.2 und 2a besitzt das Kontaktstück
i einen Befestigungsflansch j (Abb. 2a), der mit Hinterschnitten k versehen
ist. An dem Kontaktfinger a ist eine zangenartige Blattfeder m angebracht, die mit
ihrem freien Ende in die Hinterschnitte k einschnappt und dadurch das Kontaktstück
i druckknopfartig völlig fest an dem Kontaktfinger a festhält.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 und 3 a besitzt das Kontaktstück
n die aus Abb. 3 a ersichtliche Querschnittsform eines H. Der Kontaktfinger
a ist an seinem Befestigungsende c abgekröpft und mit einem Schlitz o versehen,
der sich über die Abbiegestelle P erstreckt. Der Schlitz o ist derart der Gestaltung
des Kontaktstückes n angepaßt, daß das Kontaktstück n mit seinem Steg n1 und seinem
Flansch n2 in den Schlitz o eingeführt werden kann, so daß der die Kontaktfläche
bildende Flansch n;, des Kontaktstückes n auf der Außenseite des abgekröpften Teiles
c liegt. Blattfedern y, die an dem Kontaktfingerteil c befestigt sind, stützen sich
an dem Flansch n2 ab und sichern einen ausreichenden Andruck des Flansches n3 an
den Kontaktfinger a bzw. dessen freies Ende c. Diese Anordnung eignet sich nicht
nur für Tastkontakte, sondern auch für Gleitkontakte und ist für besonders kräftige
Schaltwerke brauchbar, weil auch selbst beim Nachlassen der Federkraft y eine sichere
Lage des Kontaktstückes n gewährleistet ist. Trotzdem ist die Auswechslung auch
dieses Kontaktstückes n außerordentlich einfach.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. q, besitzt das Kontaktstück
s die Form eines V; der eine Schenkel liegt aii dem auch bei diesem Ausführungsbeispiel
abgebogenen Ende c des Kontaktfingers a an, der andere Schenkel t zeigt eine
Auskehlung u, in die eine an dem Kontaktfinger a befestigte Kontaktfeder v in der
Gebrauchslage einschnappt.
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Das Anbringen oder. Abnehmen des Kontaktstückes s erfolgt hier in
ähnlicher Weise wie-bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i.
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Die Anordnung nach Abb. 5 zeigt den Kontaktfinger a irgendwie
befestigt an dem Isoliersockel w
des Schaltgerätes, der Kontaktfinger a ist
also völlig unbeweglich angeordnet, er trägt zugleich die Anschlußschraube x. Der
Magnetspule y ist ein Schaltkontakthebel z zugeordnet. Abb.5 zeigt eine Anordnung
des auswechselbaren Kontaktstückes b im Sinne des Ausführungsbeispieles nach Abb.
i und läßt erkennen, daß die Auswechslung des Kontaktstückes b ohne Beeinträchtigung
irgendwelcher anderer Teile von Hand, also ohne jedes Werkzeug möglich ist. Naturgemäß
konnte bei dem in Abb. 5 als Beispiel angenommenen Fernschalter auch eine andere
Änderungsmöglichkeit im Sinne der Erfindung, also nach Abb. 2 oder 3 oder q. gewählt
werden.
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Die Anfertigung sowohl des Kontaktfingers a, der auch in an sich bekannter
Weise als geringfügig nachgiebig gelagerter Kontakthebel ausgebildet sein könnte,
als auch der Kontaktstücke b, i, n, s ist außerordentlich einfach und schnell
durchführbar. Man kann diese Kontaktstücke als Teile von in beliebigen Längen gezogenen
Profilstäben abschneiden, aber naturgemäß auch durch Stanzen, Biegen, Prägen anfertigen.
Bei den Ausführungsbeispielen sind Blattfedern als Haltemittel für das Kontaktstück
vorgesehen; es können in jedem Falle eine oder mehrere
solcher Blattfedern
angeordnet, sie können aber auch durch Schraubenfedern eisetzt werden. Es ist weiterhin
von besonderem Vorteil für den Erfindungsgegenstand, daß er eine Ausgestaltung des
eigentlichen Kontaktstückes zuläßt, die auf die besonderen Verhältnisse beim Abschalten
Rücksicht nimmt. Es kann namentlich bei Gleitkontakten das auswechselbare Kontaktstück
aus einem gut leitenden Werkstoff bestehen, aber bis auf die kontaktgebende Fläche
allseitig 'oder wenigstens in Richtung der Schaltbewegung mit einem Ansatzstück
aus einem Metall mit höherem Schmelzpunkt und geringerer Leitfähigkeit, gegebenenfalls
aus Widerstandsbaustoff, versehen werden. Es kann sich also gradezu um ein lamellenartig
zusammengesetztes Kontaktstück handeln, während der eigentliche Kontaktfinger auf
die Einwirkung des Lichtbogens nicht Rücksicht zu nehmen braucht, also ganz einfach
ausgestaltet sein kann. Bei derartig ausgeführten Kontaktstücken, die teilweise
also aus gut leitendem, teilweise aus schlecht leitendem Werkstoff bestehen, gelingt
eine Herabminderung der Lichtbogeneinwirkung vor allem durch die Stromdämpfung.
Man kann aber auch umgekehrt in das metallene Kontaktstück aus gut leitendem Werkstoff
ein Stück graphithaltiger Kohle einlassen, daß dann also allseitig oder wenigstens
in den beiden Schaltrichtungen von Kontaktmetall eingeschlossen ist. Das Kohlestück
dient hierbei nicht als Widerstand, sondern als Schmiermittel und sorgt, wie die
Erfindung gezeigt hat, für eine stets glatte und saubere, gradezu polierte Kontaktfläche.