EP0435408A2 - Federnder Druckkontakt - Google Patents

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EP0435408A2
EP0435408A2 EP90250246A EP90250246A EP0435408A2 EP 0435408 A2 EP0435408 A2 EP 0435408A2 EP 90250246 A EP90250246 A EP 90250246A EP 90250246 A EP90250246 A EP 90250246A EP 0435408 A2 EP0435408 A2 EP 0435408A2
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EP
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contact
hollow cylinder
head
guide sleeve
pressure contact
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EP0435408B1 (de
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Klaus Kaestner
Georg Treinies
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FABEG GmbH
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FABEG GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2421—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means using coil springs

Definitions

  • the invention relates to a resilient pressure contact with a movable contact head, as defined in the preamble of claim 1.
  • the contact head moves axially against a spring force within the resilient pressure contact in contact with a fixed contact within its guide sleeve.
  • the current transfer between the contact connection and the movable contact head takes place through copper strands within the guide sleeve. A not inconsiderable manual manufacturing effort is required for the production. If the number of contacts is high, the inner copper strands often break.
  • the object of the invention is to improve the service life of the resilient pressure contacts in the direction of increasing the number of possible contact strokes, to increase the reliability by avoiding or reducing strand breaks, to reduce the overall manual production effort and at the same time to increase the current carrying capacity.
  • Fig. 1 the basic structure of a resilient pressure contact can be seen. Thereafter, a metallic contact head 2 made of solid material with contact pieces 1 is mounted in a guide sleeve 3 so that it cannot rotate, but is displaceable. A compression spring 4 holds the contact head in the position shown. During a coupling process, a force P presses in the direction of the arrow and the contact head 2 is pressed - here to the right - by pressing the compression spring 4. The electrical connection is made via a screw bolt 5, the current transfer from the fixed connecting plate 7 to the movable contact head 2 via various copper strands or bands 6 is effected. The latter are introduced with a twist and soldered at the ends.
  • Fig. 2 now shows a new contact head 2a.
  • the fit dimensions are the same and therefore interchangeable.
  • the copper strands 6 are now eliminated.
  • the new contact head 2a On its side facing away from the contact pieces 1, the new contact head 2a is partially designed as a hollow cylinder 8 and is provided with slots 9 which are radial to the longitudinal axis.
  • the remaining wall sectors form contact tongues 10 which, according to FIG. 3, abut on the inside of the guide sleeve 3 and thus serve to transfer current from the connecting bolt 5 via the guide sleeve 3 to the contact head.
  • the profile of the Kostaktzonne 10 is formed by an undercut with a contacting area 12 of the largest outside diameter on the very outside on the side facing away from the contact pieces 1 and inwardly adjoining areas with reduced outside diameters, the smallest outside diameter located at the end of the radial slots 9 being the tongue fixed points 13 for the Tongue movement determined.
  • the compression spring 4 of the resilient pressure contact engages centrally in the hollow cylinder 8 of the coupling head 2a, is supported on the base 14 and is fixed there. Snap rings can be inserted in one or more circumferential inner ring grooves 15 to increase the contact pressure.
  • the necessary high electrical conductivity as well as resistance to abrasion are ensured through a suitable choice of materials.
  • the new pressure contacts remain unchanged from the previous design.
  • the new contact head is fully - ie mechanically and electrically - compatible with the previous ones.

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Mechanical Pencils And Projecting And Retracting Systems Therefor, And Multi-System Writing Instruments (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Für einen federnden Druckkontakt, bei dem ein Kontaktkopf bei Anlage an einen Festkontakt innerhalb einer Führungshülse axial gegen die Kraft einer Druckfeder bewegt wird, besteht die Aufgabe, die Standzeit der federnden Druckkontakte zu verbessern, die Zuverlässigkeit durch Minderung von Litzenbrüchen zu steigern, die Strombelastbarkeit zu erhöhen und den manuellen Festigungsaufwand insgesamt zu reduzieren. Die wird dadurch erreicht, daß ein Teil des Kontaktkopfes (2a) auf der den Kontaktstücken (1) abgewandten Seite als Hohlzylinder (8) mit radial zur Längsachse mehrfach geschlitzter (9) Wandung ausgebildet ist, wobei die verbleibenden Wandungssektoren als stromübertragende federnde Kontaktzungen (10) gegenüber der Führungshülse (3) dienen. Litzen werden nicht mehr verwendet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen federnden Druckkontakt mit einem be­weglichen Kontaktkopf, wie er im Oberbegriff des Anspruches 1 näher defi­niert ist.
  • Bei den bekannten gebräuchlichen Drukkontakten, wie sie z.B. bei elek­trischen Bahn- und Kabelkupplungen Verwendung finden, bewegt sich inner­halb des federnden Druckkontaktes der Kontaktkopf bei Anlage an einen Fest­kontakt innerhalb seiner Führungshülse axial gegen eine Federkraft. Der Stromübergang zwischen Kontaktanschluß und beweglichem Kontaktkopf erfolgt durch Kupferlitzen innerhalb der Führungshülse. Für die Herstellung ist ein nicht unbeträchtlicher manueller Fertigungsaufwand erforderlich. Bei hoher Kontaktierungshäufigkeit kommt es häufig zur Brüchen der inneren Kupfer­litzen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Standzeit der federnden Druckkontakte in Richtung einer Vergrößerung der Anzahl möglicher Kontakthübe zu verbessern, die Zuverlässigkeit durch Vermeidung oder Verminderung von Litzenbrüchen zu steigern , den manuellen Fertigungsaufwand insgesamt zu reduzieren und gleich­zeitig die Strombelastbarkeit zu erhöhen.
  • Diese komplexe Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des An­spruches 1 auf einfach Weise gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Anhand eines schematischen Ausführungsbeispieles in der Zeichnung wird die Erfindung im nachstehenden näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 einen herkömmlichen Druckkontakt im Schnitt
    • Fig. 2 einen neuen Kontaktopf
    • Fig. 3 einen neuen federnden Druckkontakt mit einem Kontaktkopf gemäß Fig. 2.
  • Aus Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau eines federnden Druckkontaktes er­kennbar. Danach ist ein mit Kontaktstücken 1 besetzter metallischer Kon­taktkopf 2 aus Vollmaterial in einer Führungshülse 3 verdrehsicher, aber verschiebbar gelagert. Eine Druckfeder 4 hält den Kontaktkopf in der dargestellten Lage. Bei einem Kupplungsvorgang drückt eine Kraft P in Pfeilrichtung und der Kontaktkopf 2 wird - hier nach rechts - gedrückt unter Pressung der Druckfeder 4. Der elektrische Anschluß erfolgt über einen Schraubbolzen 5, wobei der Stromübergang vom festen Anschlußteller 7 auf den beweglichen Kontaktkopf 2 über diverse Kupferlitzen oder -bänder 6 bewirkt wird. Letzter sind mit einem Drall eingebracht und endseitig verlötet.
  • Fig. 2 zeigt nun einen neuen Kontaktkopf 2a. Dieser ist in seinen Passungs­abmessungen gleich und damit austauschbar. Wie auch Fig. 3 entnehmbar ist, sind jetzt die Kupferlitzen 6 entfallen. Der neue Kontaktkopf 2a ist auf seiner den Kontaktstücken 1 abgewandten Seite teilweise als Hohlzylinder 8 ausgebildet und mit zur Längsachse radialen Schlitzen 9 versehen. Die ver­bleibenden Wandungssektoren bilden Kontaktzungen 10, die nach Fig. 3 auf der Innenseite der Führungshülse 3 schleifend anliegen und so dem Strom­übergang vom Anschlußbolzen 5 über Führungshülse 3 zum Kontaktopf dienen. Das Profil der Kostaktzungen 10 ist durch Hinterschnitt gebildet mit einem kontaktgebenen Bereich 12 größten Außendurchmessers ganz außen auf der den Kontaktstücken 1 abgewandten Seite und nach innen sich anschließenden Be­reichenmit reduzierten Außendurchmessern, wobei der am Ende der radialen Schlitze 9 befindliche geringste Außendurchmesser die Zungenfestpunkte 13 für die Zungenbewegung bestimmt. Die Druckfeder 4 des federnden Druckkontaktes greift zentral in den Hohl­zylinder 8 des Kupplungskopfes 2a ein, stützt sich am Boden 14 ab und ist dort festgelegt. In einer oder mehreren umlaufenden inneren Ringnuten 15 können zur Kontaktdruckverstärkung Sprengringe eingelegt werden. Durch geeignete Werkstoffauswahl wird sowohl die notwendige hohe elektrische Leitfähigkeit wie auch Abriebfestigkeit sichergestellt. Die neuen Druck­kontakte bleiben gegenüber der bisherigen Bauform äußerlich unverändert. Der neue Kontaktkopf ist mit den bisherigen voll - d.h. mechanisch und elektrisch - kompatibel.

Claims (5)

1. Federnder Druckkontakt, bei dem ein Kontaktkopf, bei Anlage an einen Festkontakt innerhalb einer Führungshülse axial gegen die Kraft einer Druckfeder bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil des Kontaktkopfes (2a) auf der den Kontaktstücken (1) ab­gewandten Seite als Hohlzylinder (8) mit radial zur Längsachse mehrfach geschlitzter (9) Wandung ausgebildet ist, wobei die verbleibenden Wan­dungssektoren als stromübertragende federnde Kontaktzungen (10) gegen­über der Führungshülse (3) dienen.
2. Druckkontakt nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Profil der Kontaktzungen (10) des Kontaktkopfes (2a) durch Hinterschnitt des Außendurchmessers des Hohlzylinders (8) gebildet wird, wobei sich einem äußeren kontaktgebenden Bereich größten Außendurch­messers (12) auf der den Kontaktstücken (1) abgewandten äußeren Seite noch innere Bereiche mit reduzierten Außendurchmessern anschließen und ein am Ende der radialen Schlitze befindlicher geringster Außendurch­messer die Zungenfestpunkte (13) bildet.
3. Druckkontakt nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckfeder (4) des Druckkontaktes zentral in den Hohlzylinder (8) des Kontaktkiopfes (2a) eingreift und sich am Boden (14) abstützend dort festgelegt ist.
4. Druckkontakt nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federkraft der Kontaktzungen (10) durch ein oder mehrere Spreng­ring im Innern des Hohlzylinders (8) verstärkt ist.
5. Druckkontakt nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sprengringe in Höhe des kontaktgebenden Bereiches (12) in um­laufenden inneren Ringnuten (15) des Hohlzylinders (8) untergebracht sind.
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