EP0543120B1 - Kontaktanordnung. - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a contact arrangement for step selectors of step transformers according to the preamble of the first claim.
- the invention further relates to a shaped spring for locking such contact arrangements.
- the contact piece is fixed in the cylinder wall by permanent deformation of its shaft on the outer side of the cylinder wall.
- This permanent deformation is generated by widening bores in the shaft, as known from DE-C-38 01 151, or by upsetting the shaft from the outside, as known from DE-U-90 10 730.
- such a contact attachment has the disadvantage that a surface pressure of the deformed shaft on the underlying insulating sleeve occurs practically only at a few points, so that a firm contact attachment cannot be reliably achieved, especially since the insulating sleeve "flows" selectively , ie give in locally under the influence of high surface pressure.
- the object of the invention is therefore to provide a contact arrangement in which By means of an elastic fastening realized over a large area with a correspondingly low surface pressure, which is under a certain pretension, a permanent contact fastening is possible even with shrinkage or tolerance of the insulating material parts, and a simple, non-destructive dismantling of the entire contact arrangement is possible.
- the sub-claims 2 to 7 contain particularly advantageous developments of the contact arrangement according to the invention; the sub-claims 8 to 10 contain a shaped spring which is particularly suitable for permanent attachment of the contact arrangement according to the invention.
- the shaft of the contact piece is fastened by means of a cross bolt, in that it is braced by rotation on an incline and thus the entire contact arrangement, which is already fixed on the inside of the cylinder wall by the bulge-like thickening of its contact contour, is non-positively fastened.
- this slope which acts as a locking means
- the attachment is possible by simply turning the contact; no special tools are required.
- the assembly is thus much easier to carry out than the conventional upsetting of the contact shaft according to the prior art, which requires a special upsetting tool on the outside and a special counter-holder inside the insulating cylinder.
- a non-destructive disassembly of the entire contact arrangement is possible by simply turning it in the opposite direction; the advantages are obvious.
- Another very important advantage of the invention is that a circular, uniform surface pressure is achieved by the locking means acting directly on the insulating material bushing that forms the transverse insulation is, which prevents a "flow" of the insulating material and ensures a tight fit of the entire contact arrangement.
- the shaped spring according to the invention which is particularly suitable for this fastening, with its asymmetrical recess also offers the advantage of constant pretensioning, as a result of which a good and durable fastening is achieved even after the insulating cylinder has possibly shrunk or after strong vibrations.
- the pitch according to the invention can be achieved in the simplest way with such a plate-like shaped spring by simply punching out the recess. With such a form spring, slightly recessed locking points on the slope are advantageous, which ensure a fixed and defined rest position of the cross bolt in the stable state.
- the contact piece 1 fastened in the wall of an insulating material cylinder 2 consists of the bead-like thickened contact contour 1.1 inside, the round shaft 1.2 and the outer end 1.3 forming a connecting surface.
- the cross insulation consists of a two-part insulating sleeve 3.1, 3.2, which is plugged together, the contact contour 1.1 being tight against the inner insulating sleeve 3.1.
- the outer insulating sleeve 3.2. has on its outer end face a slope 4.1 repeating in the same direction over half the circumference. on. This is shown schematically by the handling of this scope in FIG. 1. Outside the outer insulating material sleeve 3.2.
- a further insulating material bushing 4 is plugged onto the shaft 1.2, which has the same slope 4.1 on its inner side. having. With relative rotation of the insulation bushings 3.2. and 4 the corresponding slopes 4.1 slide towards one another, shift the further insulating material bushing 4 in the longitudinal axis of the shaft 1.2 to the outside and thus cause the transverse bolt 5 to be braced on the outside of the further insulating material bushing 4, to which a shield or the like is additionally fastened can. It is also possible, and in practice often easier, to simply omit the further insulating material bushing 4, so that the transverse bolt 5 braces itself on the slope 4.1 on the outer end face of the outer insulating material bushing 3.2 when the entire contact piece rotates.
- this slope 4.1 can be provided with a detent 4.2, as is also shown by the above-mentioned development of the circumference.
- the cross bolt 5 also latches directly in a different way with gradients, which can be designed in different ways, as will be explained in more detail.
- Fig. 2 shows a further embodiment of the contact arrangement, with an otherwise identical structure instead of an additional insulating sleeve, an annular shield 6 is pushed onto the shaft 1.2, which has an inner edge 6.1, which in turn has the slope 6.2. A stable rest position of the cross pin 5 can be easily achieved by depressions on the slope 6.2, not shown.
- FIG. 3 shows a further contact arrangement in which a form spring 7 acts as a locking means with a slope 7.2.
- a form spring 7 acts as a locking means with a slope 7.2.
- FIG. 4a and 4b finally show this form spring 7 itself.
- the plate-shaped spring 7 is curved in itself, consists of spring steel and has an inner recess 7.1.
- This recess 7.1 is not rotationally symmetrical and designed in such a way that the width of the remaining arched material increases continuously over an angle of rotation of approximately 180 degrees, then the course is repeated.
- the edge 7.2 which comprises the recess 7.1, thus has the desired slope.
- the recess 7.1 is expanded by additional notches 7.3, 7.4, such that the clear width between the notches 7.3, 7.4 is somewhat larger than the length of the transverse bolt 5 or the width of the outer end 1.3 of the contact piece 1, so that the form spring 7 can be pushed onto the shaft 1.2 in this position.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für Stufenwähler von Stufentransformatoren gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Formfeder zur Arretierung solcher Kontaktanordnungen.
- Solche Kontaktanordnungen sind bekannt: DE-A-38 01 152.
- Bei diesen Kontaktanordnungen wird das Kontaktstück durch bleibende Verformung seines Schaftes auf der äußeren Seite der Zylinderwand in der Zylinderwand befestigt.
Diese bleibende Verformung wird durch Aufweiten von Bohrungen im Schaft, wie aus DE-C-38 01 151 bekannt, oder durch Stauchen des Schaftes von außen, wie aus DE-U-90 10 730 bekannt, erzeugt.
Unabhängig von der Realisierung einer solchen Verformung weist eine solche Kontaktbefestigung den Nachteil auf, daß eine Flächenpressung des deformierten Schaftes auf die darunterliegende Isolierstoffbuchse praktisch nur an wenigen Punkten auftritt, so daß eine feste Kontaktbefestigung nicht zuverlässig erzielt werden kann, zumal die Isolierstoffbuchsen punktuell "fließen", d.h. unter dem Einfluß der hohen Flächenpressung örtlich nachgeben.
Beim Trocknen der Isolierzylinder ist zudem ein gewisses Schrumpfen dieser Zylinder und damit ihrer Wandung zu verzeichnen, was die Lockerung der nach dem Stand der Technik befestigten Kontaktanordnungen begünstigt.
Schließlich ist es nach dem Stand der Technik nicht möglich, die Kontakte, bei Wartungsarbeiten etwa, zerstörungsfrei zu demontieren, da mit Sicherheit der deformierte Schaft zerstört werden muß. Dies ist zum einen aufwendig und umständlich und wegen der relativ teueren elektrisch hoch belastbaren Kontaktstücke auch nicht kostengünstig. - Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine Kontaktanordnung anzugeben, bei der mittels einer elastischen, über eine große Fläche mit entsprechend geringer Flächenpressung realisierten Befestigung, die unter einer gewissen Vorspannung steht, eine dauerhafte Kontaktbefestigung auch bei Schrumpfung oder 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 2 bis 7 beinhalten besonders vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung; die Unteransprüche 8 bis 10 beinhalten eine Formfeder, die zur dauerhaften Befestigung der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung besonders 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 Zylinderwand 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 übliche Stauchen des Kontaktschaftes, was ein spezielles Stauchwerkzeug auf der Außenseite und einen besonderen Gegenhalter im Inneren des Isolierzylinders 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. - Die für diese Befestigung besonders geeignete erfindungsgemäße Formfeder mit ihrer asymmetrischen Ausnehmung bietet darüberhinaus den Vorteil einer ständigen Vorspannung, wodurch auch nach eventuellem Schrumpfen des Isolierzylinders oder auch nach starken Erschütterungen eine gute und haltbare Befestigung erreicht wird.
Darüberhinaus 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 Rastpunkte auf der Steigung, die eine fixierte und definierte Ruhelage des Querbolzens im stabilen Zustand sicherstellen. - Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Kontaktanordnung mit einer weiteren Isolierstoffbuchse mit Arretierungsmitteln
- 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 Formfeder in Draufsicht
- Fig. 4b
- dieselbe im seitlichen Schnitt
- Bei der in Fig. 1 gezeigten Kontaktanordnung besteht das in der Wand eines Isolierstoffzylinders 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 4.1. auf. Dies ist schematisch durch die Abwicklung dieses Umfanges in Fig. 1 dargestellt. Außerhalb der äußeren Isolierstoffbuchse 3.2. ist eine weitere Isolierstoffbuchse 4 auf den Schaft 1.2 aufgesteckt, die an ihrer inneren Seite eine ebensolche Steigung 4.1. aufweist. Bei relativer Drehung der Isolierstoffbuchsen 3.2. und 4 zueinander gleiten die korrespondierenden Steigungen 4.1 aufeinander, verschieben die weitere Isolierstoffbuchse 4 in Längsachse des Schaftes 1.2 nach außen und bewirken damit ein Verspannen des Querbolzens 5 an der Außenseite der weiteren Isolierstoffbuchse 4, an der zusätzlich noch eine Abschirmung oder dgl. mit befestigt werden kann.
Es ist auch möglich und in der Praxis oft einfacher, die weitere Isolierstoffbuchse 4 einfach wegzulassen, so daß sich der Querbolzen 5 bei Drehung des gesamten Kontaktstückes selbst direkt auf der Steigung 4.1 an der äußeren Stirnseite der äußeren Isolierstoffbuchse 3.2 verspannt. Zur Selbsthemmung des Querbolzens 5 kann diese Steigung 4.1 mit einer Rastung 4.2 versehen sein, wie das auch die bereits erwähnte Abwicklung des Umfanges zeigt.
In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen verrastet sich der Querbolzen 5 jeweils auf unterschiedliche Weise ebenfalls direkt mit Steigungen, die verschiedenartig ausgebildet sein können, wie noch näher erläutert wird.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführung der Kontaktanordnung, wobei bei ansonstem gleichem Aufbau statt einer zusätzlichen Isolierstoffbuchse eine ringförmige Abschirmung 6 auf den Schaft 1.2 geschoben ist, die einen inneren Rand 6.1 besitzt, der wiederum die Steigung 6.2 aufweist. Durch nicht näher dargestellte Vertiefungen auf der Steigung 6.2 kann dabei eine stabile Ruhestellung des Querbolzens 5 einfach erzielt werden. Auf der äußeren Isolierstoffbuchse 3.2 ist dann natürlich keine Steigung erforderlich.
Fig. 3 zeigt eine weitere Kontaktanordnung, bei der eine Formfeder 7 als Arretierungsmittel mit einer Steigung 7.2 wirkt. Auch bei dieser Ausführungsform entfällt natürlich eine Steigung auf der äußeren Isolierstoffbuchse 3.2.
Die Figuren 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 Rastpunkte 7.5, 7.6 einander gegenüberliegend angeordnet, die wiederum eine definierte Ruhelage des Querbolzens 5 im arretierten Zustand definieren.
Claims (10)
- Kontaktanordnung für Stufenwähler von Stufentransformatoren, bei der das Kontaktstück mit einem Schaft (1.2) in einer Bohrung einer Zylinderwand (2) 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 Zylinderwand (2) herausragt und um dessen Schaft (1.2) eine zusätzliche Isolierstoffbuchse (3.1) vorgesehen ist, wobei die Kontaktkontur wulstartig gegenüber dem Schaft (1.2) verdickt ist und fest an der Innenseite der Isolierstoffbuchse (3.1) anliegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaft (1.2) des Kontaktstückes (1) außerhalb der Zylinderwand (2) einen ihn radial durchdringenden Querbolzen (5) trägt und daß an der Außenseite der Isolierstoffbuchse (3.2) Arretierungsmittel angeordnet sind, die an ihrer dem Querbolzen (5) zugewandten Seite mindestens eine Steigung (4.1, 6.1, 7.2) relativ zur Ebene des Querbolzens (5) aufweisen, dergestalt, daß durch Drehung des Kontaktstückes (1) relativ zum Arretierungsmittel dieses mittels des Querbolzens (5) fest in der Zylinderwand (2) verspannbar ist. - 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 (4.1, 6.1, 7.2) in gleicher Richtung aufweisen. - Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenseite der Isolierstoffbuchse (3.2) selbst als Arretierungsmittel ausgebildet ist. - 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 Außenseite die Arretierungsmittel aufweist. - Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steigung (4.1, 6.1, 7.2) gezahnt ist. - Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine zusätzliche Abschirmung (6), die auf den Schaft (1.2) des Kontaktstückes (1) geschoben ist, die Arretierungsmittel aufweist. - Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
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. - Kontaktanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formfeder zur Arretierung der Kontaktanordnung aus dünnem, kreisförmigem, allseitig gekrümmtem Federmaterial besteht und eine nicht rotationssysmmetrische Ausnehmung (7.1) aufweist, dergestalt, daß eine Kante (7.2) dieser Ausnehmung (7.1) mindestens eine Steigung beschreibt.
- Kontaktanordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Kontur der Ausnehmung (7.1) nach 180 Grad Drehrichtung wiederholt, so daß die Kante (7.2) nacheinander zwei identische Steigungen in gleicher Richtung aufweist. - Kontaktanordnung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich auf jeder Steigung einer oder mehrere leicht vertiefte Rastpunkte (7.5, 7.6) befinden.
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