EP1859460A1 - Elektrische kontaktanordnung mit einem ersten und einem zweiten kontaktstück - Google Patents

Elektrische kontaktanordnung mit einem ersten und einem zweiten kontaktstück

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Publication number
EP1859460A1
EP1859460A1 EP06724966A EP06724966A EP1859460A1 EP 1859460 A1 EP1859460 A1 EP 1859460A1 EP 06724966 A EP06724966 A EP 06724966A EP 06724966 A EP06724966 A EP 06724966A EP 1859460 A1 EP1859460 A1 EP 1859460A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
contact piece
piece
electrical contact
arrangement according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06724966A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Götz HÖHNE
Bernd-Heiko Krafft
Karl Mascher
Michael Punger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1859460A1 publication Critical patent/EP1859460A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/36—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by sliding
    • H01H1/38—Plug-and-socket contacts
    • H01H1/385—Contact arrangements for high voltage gas blast circuit breakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H2033/028—Details the cooperating contacts being both actuated simultaneously in opposite directions

Definitions

  • the invention relates to an electricalticiananord ⁇ tion with a first contact piece and a second resilient contact piece which is clamped at a first end and resiliently abuts with its second end to the first contact piece. Furthermore, the invention also relates to an electrical contact arrangement with a first contact piece and with a second contact piece, which is pressed by means of a pressing element against the first contact piece.
  • the bush-shaped contact piece is formed for example of resilient contact fingers, which are elastically deformed during insertion of the bolt-shaped contact piece and ensure electrical contact.
  • the invention is therefore based on the object, an electrical ⁇ cal contact arrangement of the type mentioned in such a way that a prolonged service life of the contact arrangement is made possible.
  • Another object of the invention is to provide an electrical contact arrangement of the initially named kind ge ⁇ form in such a way so that a small-sized compact arrangement is formed.
  • the elasticity of the second resilient contact piece can be used to generate a part of the contact pressure for pressing the second contact piece against the first contact piece. Furthermore, via the one-sided clamping, electrical contacting of the second contact piece for integration into a current path can take place. As a result, the number of contact junctions is reduced, whereby the increase in resistance is limited by the electrical contact arrangement. Furthermore ⁇ light the use of a contact element allows the use of materials for the second contact piece, which are themselves elastically deformable, but can not muster sufficient own Anpress ⁇ force. By selecting a suitable pressing element from a series of pressing elements with un ⁇ different forces profiles, an adjustment of the contact forces depending on the application of the electrical contact arrangement can accomplish.
  • An advantageous embodiment of the invention can provide that the spring element is a leaf spring.
  • the use of a spring element allows in a simple manner the contact force of the second resilient contact piece to ⁇ influence.
  • the spring element can be held, for example, in a Ge ⁇ genlager and press against the second resilient contact piece, so that this rests against the first contact piece.
  • a spring element as a pressing element, the spring constants of the second resilient contact piece and the spring constant of the spring overlap. derides.
  • the force curve of the two gekop ⁇ pelt components can be optimized.
  • ⁇ that approximately, is generated independently of the displacement of the second resilient contact piece, a pressing force almost con- stant.
  • the Fe ⁇ derelement is a leaf spring.
  • Leaf springs can be made from appropriate spring steel
  • leaf springs of various types can be designed.
  • the leaf spring is clamped on both sides and thereby produces a spring action due to a curvature of the spring leaf.
  • the leaf spring is mounted exclusively at one end and the other end is resiliently applied against the second spring ⁇ de contact piece. It is advantageous if the leaf spring along the longitudinal axis of the second contact ⁇ piece extends.
  • the second contact piece ⁇ may have one or more contact fingers to which / whom the leaf spring (s) is aligned substantially parallel (have).
  • a further advantageous embodiment may provide that the spring element is a helical spring.
  • Coil springs are able to produce high contact forces with a comparatively small axial extent.
  • the coil spring is supported on a fixed chassis and is pressed against the second spring ⁇ de contact piece. A deflection of the second resilient contact piece in a contact with the first contact piece thus causes a compression of the coil spring.
  • a long helical spring for example, spans a large number of contact fingers arranged annularly relative to one another. In this case, an outer chassis for supporting the ringenfe- der is not necessary. Rather, an expansion of the
  • Coil spring to a radial compression of the individual contact fingers.
  • the spring force acts directly on the second contact piece. However, it can also be provided to redirect the spring force, for example via gear.
  • the second contact piece is a tulip contact piece.
  • a tulip contact piece comprises a plurality of resilient contact fingers which radially around an axis ⁇ are arranged. This creates a socket, in which at ⁇ play a bolt-shaped first contact piece is insertion ⁇ bar. When inserting the first contact piece, the contact fingers are widened, thereby generating the necessary contact force. The individual contact fingers of the tulip contact piece are clamped at one end turned ⁇ and executed swinging freely at the other end. As a result, the contact fingers act as part of their elastic deformability as a cantilevered leaf spring.
  • a further advantageous embodiment can provide that the electrical contact arrangement is a sliding contact arrangement.
  • Sliding contact arrangements are contact arrangements in which the two contact pieces are permanently in electrical contact with each other. However, a relative movement is possible between the two contact pieces, wherein the electrical
  • a further object of the invention is to provide a possible kom ⁇ pact design for a long-lasting virtually fatigue-free electrical contact arrangement, which has a first contact piece and a second contact piece, wherein the two contact pieces are pressed against each other ⁇ by means of a pressing element .
  • a compact embodiment variant is generated in a erfin ⁇ inventive solution of the problem, in an electrical contact arrangement of the aforementioned type, characterized in that a contact force generated by the contact pressure acting on a deflection on the second contact piece.
  • the installation space can be utilized more effectively, for example, at an electrical switch.
  • By deflecting the possibility is created shall elevate the most appropriate contact pressure ⁇ len and this optimized in for his operation Able to arrange. So it is for example possible to use gravity-dependent pressing elements and the Kraftwir ⁇ kung regardless of their mounting position to deflect in other directions.
  • earth elements attracted by gravity can cause their force to act in the opposite direction via rockers or levers.
  • the deflection device deflects the force flow by more than 45 °, in particular by approximately 90 °.
  • a further advantageous embodiment can provide that the deflection device has a first and a second Umlenkele ⁇ ment, which touch each other on sliding surfaces.
  • the use of two deflecting elements that touch surfaces on Verschiebeflä ⁇ allows a structurally very simple initial design of a deflection. Furthermore, large forces can be deflected over such an arrangement in a narrow space.
  • one of the two deflection elements or both deflection elements have wedge-shaped surfaces facing each other, wherein upon movement of the surfaces against each other, a deflection of the power flow takes place.
  • the two surfaces may be respectively arranged wedge-shaped to each other, the wedge angle is, depending ⁇ wells formed in opposite directions.
  • one of the deflection elements is a sleeve or at least one segment of a sleeve.
  • a sleeve is formed for example in the form of a hollow cylinder, wherein the sleeve may also be formed conical.
  • the sleeve can be pushed, for example, onto / into a sleeve section formed from a plurality of segments, whereby due to the conical shape, the sleeve segments are pushed apart or the sleeve segments are pressed together.
  • High-voltage circuit breakers are switching devices that must reliably perform switching operations over several decades. In this case, increased demands are placed on the contact elements used. In particular, the arcing contact pieces used on high-voltage circuit breakers are subjected to increased wear. Therefore, increased demands are placed on the electrical contact arrangements used there.
  • the first contact piece is an arcing contact piece.
  • This arcing contact piece may be formed, for example, bolt-shaped, wherein the second contact piece extends around the first contact piece in the manner of a bush and the contact areas are located on the lateral surface of the bolt-shaped first contact piece.
  • a further advantageous embodiment may provide that the first contact piece is displaceable via a gear along a first axis.
  • a positive switch-off behavior or switch-on behavior of a high-voltage circuit breaker can be ⁇ acts.
  • the Kunststofftrennge ⁇ speed can be additionally influenced. Is in general it is of advantage, if the transmission is a raised stabili ⁇ hung the contact separation speed is effected so that a quick generating a separation point in the high voltage circuit breaker takes place, and thus a possible restriking or transient impact-free switching of the high voltage power switch allows ,
  • a transmission element of the transmission is an insulating material.
  • an insulating nozzle serves to quickly deliver the switching gases occurring during a switching operation, that is, the switching gases or combustion products overheated by the arc, quickly out of the switching path.
  • the insulating material nozzle is formed from an insulating material, for example polytetrafluoroethylene. Due to the high thermal stress, the insulating material is provided with egg ⁇ ner corresponding wall thickness. As a result, it has sufficient mechanical stability to use it as a transmission element of the transmission.
  • the second contact piece is a tulip contact piece, which is arranged coaxially to the first axis.
  • a tulip contact piece has a plurality of contact fingers, which are arranged distributed radially about an axis.
  • the contact fingers are held on one side, so that they are elastically deformable to a certain extent in the manner of a leaf spring.
  • the pressing element is a helical spring, or that the pressing element is a leaf spring.
  • Screw or leaf springs can produce large contact forces in a small space.
  • screw or leaf springs are available inexpensively in large quantities.
  • the second contact element is surrounded by a cover having a sliding bearing, in which the first contact piece is guided.
  • a cap can be configured for example in the form of a closed sleeve, so that arranged in the interior pressing elements or contacts from external influences, such as thermal effects of Lichtmögen, flowing switching gases or the like, are protected.
  • the cover can be used to guide the first contact piece.
  • an annular sliding bearing can be used to guide the movement of the first contact piece.
  • the sliding bearing can be formed for example of an electrically conductive construction, such as a metallic needle bearing or an electrically insulating socket.
  • the electrically insulating bush is formed, for example, from polytetrafluoroethylene and inserted into the cap.
  • Figure 2 shows a second embodiment of a contact arrangement
  • the 3 shows a third embodiment of a contact arrangement
  • Figure 5 is a detail of Figure 4, and the
  • Figure 6 shows a fifth embodiment of a contact arrangement.
  • the high-voltage circuit breaker shown in section in FIG. 1 has a first contact piece 1.
  • the first contact piece 1 acts as a bolt-shaped arc Kon ⁇ contact piece.
  • the first contact piece 1 is arranged coaxially to a first axis 2 of the high-voltage circuit breaker.
  • the first contact piece 1 is surrounded by a first rated current contact piece 3.
  • the first rated current contact piece 3 is also arranged coaxially with the first axis 2.
  • a bush-shaped arcing contact piece 4 is arranged along the first axis 2 opposite a bush-shaped arcing contact piece 4 is arranged.
  • the bush-shaped arcing contact piece 4 is arranged along the first axis 2 opposite a bush-shaped arcing contact piece 4 is arranged.
  • Arc contact piece 4 is arranged coaxially with the first axis 2.
  • the bush-shaped arcing contact piece 4 is surrounded by a second rated current contact piece 5.
  • the first rated current contact piece 3 and the second rated current contact piece 5 are movable relative to each other along the first axis 2, so that the high-voltage circuit breaker shown in its switched-on position in FIG. 1 can be converted into an open position.
  • the bush-shaped arcing contact piece 4 is rigidly connected to the second rated current contact piece 5.
  • the free end of the sleeve-shaped arcing contact piece 4 is ben 6 vice ⁇ from an insulating material.
  • the insulating material nozzle 6 is used to control the at a Ausschaltvorgang inside the high-voltage power Druckers resulting extinguishing gases.
  • This extinguishing gas are playing, thermally insulating gases heated at ⁇ (z. B. sulfur hexafluoride, nitrogen) or len by combustion of metal and insulating ⁇ spawned plasma clouds.
  • the rated current contact pieces 3, 5 as well as the first contact piece 1 and the socket-shaped arcing contact piece 4 are arranged relative to one another in such a way that during a switch-off operation, first the rated current contact pieces 3, 5 and then the socket-shaped arcing contact pieces 3 and the first contact piece 1 are separated from one another. This ensures that an occurring Ausschaltschreibfugen between the socket-shaped arcing contact 4 and the first contact piece 1 burns. As a result, the rated current contact pieces 3, 5 are protected against thermal arc loads. At a switch-on occurs the reverse
  • the first contact piece 1 is additionally driven.
  • a driving lever 7 is coupled to an insulating material nozzle 6.
  • driving pin 8 is fixed.
  • a cap 9 is attached.
  • the Cover 9 has a sliding bearing 10.
  • the first contact piece 1 is slidably mounted along the first axis 2.
  • the sliding bearing 10 is formed from an insulating bushing.
  • the first contact piece 1 has a slot in which a first end of a two-armed lever 11 engages.
  • the two-armed lever 11 is rotatably mounted on the first Nennstrom- contact piece 3.
  • the second end of apprisar ⁇ -shaped lever 11 has a fork-shaped opening, in WEL rather the driving pin 8 of the catch lever 7 engages.
  • Movement is also the Isolierstoffdüse 6 and attached to the Iso ⁇ lierstoffdüse 6 driving lever 7 moved.
  • the driver lever fixed to the driving pin 7 8 rotational movement of the two-armed lever 11 is effected gersinn ing it clockwise, so that the first contact piece is in opposite 1 ⁇ modifying the direction of the arrow moves 12th
  • an increase in the separation speed of the first contact piece 1 is effected by the bush-shaped arcing contact piece 4.
  • a contact arrangement is provided.
  • the contact arrangement is arranged substantially in the interior of the union 9.
  • Radially about the first contact piece 1 a second contact piece 13 is arranged.
  • the second contact piece 13 has a plurality of evenly distributed on the circumference of the shell of the first contact piece 1 contact fingers.
  • the contact fingers are contact elements and thus form a tulip contact piece.
  • the con- Clock finger itself are resilient and held on one side facing away from the contact area end. In the contact region of the contact fingers, these lie on the lateral surface of the first contact piece 1.
  • spring elements are arranged in the interior of the cap 9.
  • the spring elements are designed as leaf springs 14.
  • the leaf springs 14 are held on one side in the base of the contact fingers of the second contact piece 13 and have such a shape that they partially abut the inner wall of the cap 9, so that their free ends press against the contact fingers of the second contact piece 13 and so increase the contact force.
  • it can also be provided to use more leaf spring shapes. So can the
  • Leaf springs also be clamped at their ends and each have an arcuate deflection, so that a Federbo ⁇ gen arises.
  • the second contact piece 13a is in turn formed from a multiplicity of contact fingers which distribute around the jacket of the first contact piece 1.
  • coil springs 15a, 15b are used in vorlie ⁇ ing case.
  • a plurality of the coil springs are configured radially relative to the first axis 2. arranged distributed around the circumference, so that the contact ⁇ fingers of the second contact piece 13a pressed in the radial direction on the lateral surface of the first contact piece ⁇ who.
  • each of the contact fingers is assigned a separate pressing element.
  • FIG. 3 shows a third embodiment variant of a contact arrangement with a first contact piece 1 and a second contact piece 13b.
  • the second contact piece 13b is in turn designed tulip contact-like, wherein the individual contact fingers have a recess in the region of their contact surfaces on the outer circumference.
  • the recess is a single coil spring 15c inserted.
  • the helical spring 15c has a circular curved winding axis, which is aligned ko ⁇ axially to the first axis 2.
  • an elastic ring is formed from the coil spring 15c, which presses the contact fingers of the second contact piece 13b with respect to the first axis 2 in the radial direction against the lateral surface of the first contact piece 1.
  • This construction has the advantage that additional supports on the cap 9b are not required.
  • FIG. 4 shows a further particularly compact variant of a contact arrangement.
  • a second contact piece 13c is arranged, where ⁇ in the second contact piece 13c in turn has a plurality of contact fingers, which are arranged distributed radially on the circumference of the first contact piece 1.
  • the second contact piece 13c is surrounded by a cap 9c.
  • a coil spring 15d is arranged.
  • the cap 9c is dimensioned such that the coil spring 15d in the manner of a Clearance between the inner wall of the cap 9c and the outer surface of the second contact piece 13c is guided.
  • the contact force of the helical spring 15c acts in Rich ⁇ tion of the first axis 2.
  • a deflection device 16 In order to redirect the contact force of the ringenfe- 15d in the radial direction, a deflection device 16 is provided.
  • the deflection device 16 has a first deflection element 17 and a second deflection element 18.
  • the first deflection element 17 is designed in the form of a sleeve of ⁇ which the clock-piece union between 9c and second con- 13c fills space formed.
  • the sleeve is arranged coaxially with the first axis 2.
  • the second deflecting element is formed from three sleeve segments (see FIG. 5) which are arranged coaxially to the first axis 2.
  • the sleeve segments have, on their side facing the first deflecting element 17, a conically tapering, reducing circumference.
  • the conical inlet forms a wedge-
  • the helical spring 15d is supported on the base point of the second contact piece 13c and presses the first deflecting element 17 in the direction of the free ends of the contact fingers of the second contact piece 13c. Due to the opposite design of the wedge-shaped displacement surfaces of the two deflecting elements 17, 18 and the segmental configuration of the second deflecting element 18, the segments of the second deflecting element 18 are pressed in the radial direction onto the contact fingers of the second contact piece 13c. As a result, the contact force of the contact arrangement is increased. In addition to the shown in the figure 4 th one-sided clamping of the second contact piece 13c, the use of deflecting elements 17, 18 may be provided on both sides of the coil spring 15d. As a result, a "floating" second contact piece 13 c are formed, the respective free ends are pressed ⁇ piece 1 within a union over deflecting elements in the radial direction against the first contact ⁇ .
  • Such a construction can be generated, for example, by mirroring the arrangement shown in the figure along the axis 19.
  • the coil spring 15d is pressed between two deflection devices, which are located in each case at the ends of the coil spring 15d and rest there against shoulders of the union 9c.
  • the first deflection element 17 and the two ⁇ te deflector is shown in an exploded view 18th
  • FIG. 6 shows a further contact arrangement which uses a deflection device for deflecting the force flow originating from a contact pressure element.
  • a second contact piece 13d In the interior of a cap 9d, in turn, a second contact piece 13d is arranged.
  • the second contact piece 13d has a plurality of cantilevered contact elements.
  • Umlenkein- directions 20a, 20b are provided.
  • the deflection devices are designed such that they are each assigned to a single contact finger or a group of contact fingers.
  • the diverters each have a connecting rod ge 21a, 21b.
  • the connecting rods are provided with stops hen shipping ⁇ , which is adjoined coil springs 22a, 22b bear.
  • the coil springs 22a, 22b are supported on their one side to the stops of the connecting rod 21a, 21b. On its other side, the coil springs 22a, 22b at the fitting ⁇ branch point of the second contact piece 13d are supported. In these arrangements ⁇ reason, the connecting rods 21a, 21b is substantially displaced in parallel to the first axis 2 spring-loaded. In each case via a third deflection element 23a, 23b, the force flow originating from the coil springs 22a, 22b is deflected by 90 °.
  • the third deflecting elements 23a, 23b are each designed as angle levers which are stationarily mounted. About the angle lever 23 a, 23 b, the free ends of the contact fingers of the second contact piece 13 g are pressed onto the lateral surface of the first contact piece 1.
  • the contact arrangements illustrated in the figures can be combined with respect to one another with respect to their configuration, ie the variously configured slide bearings 10 or else the variously designed over ⁇ throws 9, 9a, 9b, 9c, 9d, the differently configured second contact pieces 13, 13a, 13b, 13c, 13d, etc., are under ⁇ interchangeable, so that further embodiments of the combinations of the dargestell- th in the figures 1 to 6 the contact assemblies may be produced.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Ein erstes Kontaktstück (1) sowie ein zweites Kontaktstück (13, 13a, 13b, 13c, 13d) bilden eine Kontaktanordnung aus. Das zweite Kontaktstück (13, 13a, 13b, 13c, 13d) ist einseitig gehalten und reversibel verformbar. Zur Erhöhung der Anpresskraft des zweiten Kontaktstückes (13, 13a, 13b, 13c, 13d) auf das erste Kontaktstück (1) ist ein zusätzliches Anpresselemente (14, 15, 15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) vorgesehen. Weiterhin ist vorgesehen, dass von dem Anpresselement (15d, 22a, 22b) eine Anpresskraft erzeugt wird, welches über eine Umlenkeinrichtung (16, 20a, 20b) auf das zweite Kontaktstück (13c, 13d) einwirkt.

Description

Beschreibung
Elektrische Kontaktanordnung mit einem ersten und einem zweiten Kontaktstück
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kontaktanord¬ nung mit einem ersten Kontaktstück und einem zweiten federnden Kontaktstück, welches an einem ersten Ende eingespannt ist und mit seinem zweiten Ende federnd an dem ersten Kon- taktstück anliegt. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf eine elektrische Kontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück und mit einem zweiten Kontaktstück, welches mittels eines Anpresselementes gegen das erste Kontaktstück gepresst ist.
Es ist bekannt, beispielsweise Steckkontaktanordnungen aus einem bolzenförmigen Kontaktstück und einem buchsenförmigen Kontaktstück auszubilden. Das buchsenförmige Kontaktstück ist dabei beispielsweise aus federnden Kontaktfingern gebildet, welche bei einem Einschieben des bolzenförmigen Kontaktstückes elastisch verformt werden und eine elektrische Kontak- tierung gewährleisten.
Aufgrund der Relativbewegung der Kontaktstücke der elektri- sehen Kontaktanordnung und der dabei an den Kontaktierungs- punkten entstehenden Reibung erfolgt ein Materialabtrag. Aufgrund des Materialabtrages wird die Anpresskraft im Kontak- tierungsbereich im Laufe der Zeit vermindert. Nach einer Vielzahl von Kontaktspielen ist ein nicht unerheblicher Ver- schleiß der Kontaktanordnung zu verzeichnen, so dass diese ausgetauscht werden muss. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektri¬ sche Kontaktanordnung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass eine verlängerte Nutzungsdauer der Kontaktanordnung ermöglicht wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Kontaktanordnung der eingangs ge¬ nannten Art derart auszubilden, so dass eine klein bauende kompakte Anordnung entsteht.
Bei einer elektrischen Kontaktanordnung mit einem ersten Kon- taktstück und einem zweiten federnden Kontaktstück, welches an einem ersten Ende eingespannt ist und mit seinem zweiten Ende federnd an dem ersten Kontaktstück anliegt, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Anpressele¬ ment das zweite Ende gegen das erste Kontaktstück presst.
Durch die Beibehaltung der einseitigen Einspannung des federnden zweiten Kontaktstückes, kann die Elastizität des zweiten federnden Kontaktstückes genutzt werden, um einen Teil der Anpresskraft zum Anpressen des zweiten Kontaktstü- ckes gegen das erste Kontaktstück zu erzeugen. Weiterhin kann über die einseitige Einspannung eine elektrische Kontaktie- rung des zweiten Kontaktstückes zur Einbindung in einen Strompfad erfolgen. Dadurch ist die Anzahl von Kontaktübergängen verringert, wodurch die Widerstandserhöhung durch die elektrische Kontaktanordnung begrenzt wird. Weiterhin ermög¬ licht die Verwendung eines Anpresselementes den Einsatz von Werkstoffen für das zweite Kontaktstück, die selbst elastisch verformbar sind, jedoch keine ausreichende eigene Anpress¬ kraft aufbringen können. Durch eine Auswahl eines geeigneten Anpresselementes aus einer Reihe von Anpresselementen mit un¬ terschiedlichen Kräfteprofilen, lässt sich eine Anpassung der Anpresskräfte je nach Einsatzbereich der elektrischen Kontaktanordnung bewerkstelligen. Weiterhin ist durch den Ein- satz eines Anpresselementes die Möglichkeit gegeben, ver¬ gleichsweise hohe Anpresskräfte auf das zweite Kontaktstück aufzubringen, ohne eine starke federnde Verformung des Kontaktstückes zu benötigen. Bei bisherigen Anwendungen war es oftmals nötig, das federnde Kontaktstück weit in den von dem ersten Kontaktstück nach Kontaktierung benötigten Raum einzuschwenken, um eine hohe Auslenkung des zweiten Kontaktstückes zu bewirken. Infolge der hohen Auslenkung konnte eine entsprechende Kontaktkraft erzeugt werden. Eine derart große e- lastische Verformung des zweiten Kontaktstückes hat eine ver¬ gleichsweise rasche Alterung der Kontaktanordnung zur Folge, da die starke Verformung eine Materialermüdung hervorruft. Durch die Nutzung eines Anpresselementes ist eine derart starke Verformung des zweiten Kontaktstückes nun nicht mehr notwendig. Bei einer geforderten hohen Anpresskraft des zwei¬ ten Kontaktstückes ist ein entsprechend leistungsstarkes An¬ presselement zu wählen. Durch das separate Anpresselement wird die Kontaktkraft erhöht, ohne die mechanische Biegespan¬ nung des elastisch federnden Kontaktelementes zu erhöhen. Au- ßerdem ist ein selbständiges Nachstellen der Kontaktanordnung bei Verschleiß gegeben.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dabei vorsehen, dass das Federelement eine Blattfeder ist.
Der Einsatz eines Federelementes gestattet in einfacher Weise die Anpresskraft des zweiten federnden Kontaktstückes zu be¬ einflussen. Das Federelement kann beispielsweise in einem Ge¬ genlager gehalten sein und sich gegen das zweite federnde Kontaktstück pressen, so dass dieses an dem ersten Kontaktstück anliegt. Durch die Verwendung eines Federelementes als Anpresselement überlagern sich die Federkonstanten des zweiten federnden Kontaktstückes sowie die Federkonstante des Fe- derelementes . Dadurch kann der Kraftverlauf der beiden gekop¬ pelten Bauteile optimiert werden. So kann beispielsweise vor¬ gesehen sein, dass näherungsweise, unabhängig von der Auslenkung des zweiten federnden KontaktStückes, eine nahezu kon- stante Anpresskraft erzeugt wird.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass das Fe¬ derelement eine Blattfeder ist.
Blattfedern lassen sich aus entsprechendem Federstahl durch
Stanzverfahren in großer Anzahl kostengünstig herstellen. Bei entsprechender Formgebung lassen sich so verschiedenartig wirkende Blattfedern ausgestalten. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Blattfeder beidseitig eingespannt ist und dabei aufgrund einer Krümmung des Federblattes eine Federwirkung hervorbringt. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass die Blattfeder ausschließlich an einem Ende gelagert ist und das andere Ende federnd gegen das zweite federn¬ de Kontaktstück angelegt ist. Vorteilhaft ist dabei, wenn sich die Blattfeder längs der Längsachse des zweiten Kontakt¬ stückes erstreckt. Beispielsweise kann das zweite Kontakt¬ stück einen oder mehrere Kontaktfinger aufweisen, zu dem/denen die Blattfeder (n) im Wesentlichen parallel ausgerichtet ist (sind).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Federelement eine Schraubenfeder ist.
Schraubenfedern sind in der Lage, bei einer vergleichsweise geringen axialen Ausdehnung hohe Anpresskräfte zu erzeugen.
Selbst geringe Auslenkungen des zweiten federnden Kontaktstückes können so eine hohe Anpresskraft des zweiten federnden Kontaktstückes auf das erste Kontaktstück erzeugen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Schraubenfeder an einem feststehenden Chassis abgestützt ist und gegen das zweite federn¬ de Kontaktstück gepresst ist. Ein Auslenken des zweiten federnden Kontaktstückes bei einer Kontaktierung mit dem ersten Kontaktstück bewirkt so eine Kompression der Schraubenfeder. Weiterhin kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine lange Schraubenfeder beispielsweise eine Vielzahl von ringförmig zueinander angeordneten Kontaktfingern umspannt. In diesem Falle ist ein äußeres Chassis zum Abstützen der Schraubenfe- der nicht notwendig. Vielmehr führt eine Ausdehnung der
Schraubenfeder zu einer radialen Zusammenpressung der einzelnen Kontaktfinger . Die Federkraft wirkt unmittelbar auf das zweite Kontaktstück ein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Federkraft beispielsweise über Getriebe umzulenken.
Vorteilhafterweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass das zweite Kontaktstück ein Tulpenkontaktstück ist.
Ein Tulpenkontaktstück weist eine Vielzahl von elastischen Kontaktfingern auf, welche radial um eine Achse herum ange¬ ordnet sind. Dadurch entsteht eine Buchse, in welche bei¬ spielsweise ein bolzenförmiges erstes Kontaktstück einsteck¬ bar ist. Bei dem Einstecken des ersten Kontaktstückes werden die Kontaktfinger aufgeweitet und dadurch erfolgt eine Erzeu- gung der notwendigen Kontaktkraft. Die einzelnen Kontaktfinger des Tulpenkontaktstückes sind dabei an einem Ende einge¬ spannt und an ihrem anderen Ende frei schwingend ausgeführt. Dadurch wirken die Kontaktfinger im Rahmen ihrer elastischen Verformbarkeit wie eine einseitig eingespannte Blattfeder.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die elektrische Kontaktanordnung eine Gleitkontaktanordnung ist. Gleitkontaktanordnungen sind Kontaktanordnungen, bei welchen die beiden Kontaktstücke dauerhaft miteinander in elektrischem Kontakt stehen. Zwischen den beiden Kontaktstücken ist jedoch eine Relativbewegung möglich, wobei der elektrische
Kontakt dauerhaft aufrecht erhalten bleibt. Die Kontaktberei¬ che der beiden Kontaktstücke gleiten dabei aneinander und müssen dauerhaft eine elektrische Kontaktierung gewährleis¬ ten. Durch den Einsatz eines Anpresselementes bei einer Gleitkontaktanordnung kann ein vorzeitiges Altern aufgrund Materialermüdung verhindert werden.
Eine weiter Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst kom¬ pakte Ausgestaltung für eine langlebige nahezu ermüdungsfreie elektrische Kontaktanordnung anzugeben, die ein erstes Kontaktstück und ein zweites Kontaktstück aufweist, wobei die beiden Kontaktstücke mittels eines Anpresselementes gegenein¬ ander gepresst sind.
Eine kompakte Ausgestaltungsvariante wird bei einer erfin¬ dungsgemäßen Lösung der Aufgabe, bei einer elektrischen Kontaktanordnung der vorstehend genannten Art dadurch erzeugt, dass eine von dem Anpresselement erzeugte Anpresskraft über eine Umlenkeinrichtung auf das zweite Kontaktstück einwirkt.
Mittels einer Umlenkeinrichtung kann der Bauraum beispielsweise an einem elektrischen Schalter effektiver ausgenutzt werden. So ist es beispielsweise möglich, das Anpresselement innerhalb eines ungenutzten Bereiches anzuordnen und die An- presskraft über eine Umlenkeinrichtung in den gewünschten Bereich einzuleiten. Durch die Umlenkeinrichtung ist die Möglichkeit geschaffen, das geeignetste Anpresselement auszuwäh¬ len und dieses in einer für seine Arbeitsweise optimierten Lage anzuordnen. So ist es beispielsweise möglich, schwerkraftabhängige Anpresselemente einzusetzen und die Kraftwir¬ kung unabhängig von deren Einbaulage in andere Richtungen umzulenken. So können beispielsweise von der Erdanziehung ange- zogene Masseelemente über Wippen oder Hebel ihre Kraftwirkung in entgegengesetzter Richtung wirken lassen.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Umlenkeinrichtung den Kraftfluss um mehr als 45° insbesondere um ca. 90° umlenkt.
Industrielle Konstruktionen sind vorzugsweise unter Nutzung von rechten Winkeln (90° Winkeln) hergestellt, um mit einer Vielzahl von standardisierten Modulen arbeiten zu können. Da- her bietet es sich an, Umlenkeinrichtungen derart anzuordnen, dass eine Umlenkung des Kraftflusses vorzugsweise um 90° er¬ folgt. Als Umlenkeinrichtung kann dabei beispielsweise ein flexibler Bowdenzug Verwendung finden, wodurch eine sehr flexible Verlegung sowie Lenkung des Kraftflusses erfolgen kann. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, als Umlenkeinrichtungen hydraulische Anordnungen einzusetzen und so einen Kraftfluss umzulenken oder auch zu verteilen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Umlenkeinrichtung ein erstes und ein zweites Umlenkele¬ ment aufweist, welche einander an Verschiebeflächen berühren.
Der Einsatz zweier Umlenkelemente, die sich an Verschiebeflä¬ chen berühren, ermöglicht eine konstruktiv sehr einfache Aus- gestaltung einer Umlenkeinrichtung. Weiterhin können über eine derartige Anordnung auf einem engen Raum große Kräfte umgelenkt werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eines der beiden Umlenkelemente oder beide Umlenkelemente keilförmig zueinander liegende Flächen aufweisen, wobei bei einer Bewegung der Flächen gegeneinander eine Umlenkung des Kraftflusses erfolgt. Um den Kraftfluss möglichst gleichmäßig verteilt umzulenken, können die beiden Flächen jeweils keil- förmig zueinander angeordnet sein, wobei der Keilwinkel je¬ weils gegensinnig ausgebildet ist. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, ausschließlich eine der beiden Umlenkelemente mit einer keilförmigen Verschiebefläche zu versehen, an welcher eine beliebige Körperkante/Körperfläche des ande- ren Umlenkelementes anliegt. Dies ermöglicht eine einfache konstruktive Ausgestaltung der Umlenkeinrichtung.
Vorteilhafterweise kann dabei weiterhin vorgesehen sein, dass eines der Umlenkelemente eine Hülse oder zumindest ein Seg- ment einer Hülse ist.
Eine Hülse ist beispielsweise in Form eines Hohlzylinders ausgebildet, wobei die Hülse auch konisch ausgeformt sein kann. Bei einer konischen Ausformung ergibt sich die Möglich- keit, dass die Hülse beispielsweise auf/in einen aus mehreren Segmenten gebildeten Hülsenabschnitt schiebbar ist, wobei aufgrund der Konusform ein Auseinandertreiben der Hülsensegmente bzw. ein Zusammenpressen der Hülsensegmente erfolgt.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass das ers¬ te Kontaktstück ein Lichtbogenkontaktstück eines Hochspan- nungs-Leistungsschalters ist.
Hochspannungs-Leistungsschalter sind Schaltgeräte, die über mehrere Jahrzehnte zuverlässig Schalthandlungen ausführen müssen. Dabei sind erhöhte Anforderungen an die verwendeten Kontaktelemente gestellt. Insbesondere die an Hochspannungs- Leistungsschaltern eingesetzten Lichtbogenkontaktstücke sind erhöhtem Verschleiß unterworfen. Daher werden an die dort verwendeten elektrischen Kontaktanordnungen erhöhte Ansprüche gestellt .
Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass das erste Kontaktstück ein Lichtbogenkontaktstück ist.
Dieses Lichtbogenkontaktstück kann beispielsweise bolzenför- mig ausgebildet sein, wobei das zweite Kontaktstück sich buchsenartig um das erste Kontaktstück herum erstreckt und die Kontaktbereiche sich auf der Mantelfläche des bolzenför- migen ersten Kontaktstückes befinden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das erste Kontaktstück über ein Getriebe längs einer ersten Achse verschiebbar ist.
Durch eine Verschiebbarkeit des ersten Kontaktstückes längs einer ersten Achse kann ein positives Ausschaltverhalten bzw. Einschaltverhalten eines Hochspannungs-Leistungsschalters be¬ wirkt werden. Durch das Getriebe kann die Kontakttrennge¬ schwindigkeit zusätzlich beeinflusst werden. Im Allgemeinen ist es dabei von Vorteil, wenn über das Getriebe eine Erhö¬ hung der Kontakttrenngeschwindigkeit bewirkt wird, so dass ein rasches Erzeugen einer Trennstelle in dem Hochspannungs- Leistungsschalter erfolgt und so ein möglichst rückzündungs- bzw. vorüberschlagsfreies Schalten des Hochspannungs- Leistungsschalters ermöglicht wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann dabei vorsehen, dass ein Übertragungselement des Getriebes eine Isolierstoffdüse ist. Eine Isolierstoffdüse dient in einem Hochspannungs-Leistungs- schalter dazu, die bei einem Schaltvorgang auftretenden Schaltgase, das heißt, die durch den Lichtbogen überhitzten Schaltgase bzw. Verbrennungsprodukte rasch aus der Schalt- strecke herauszubefördern. Mittels einer Isolierstoffdüse kann eine besondere Strömung im Bereich der Schaltstrecke erzeugt werden, so dass eine rasche Beräumung der Schaltstrecke von Kontaminationsprodukten ermöglicht wird. Um die dielektrische Festigkeit der Schaltstrecke nicht negativ zu be- einflussen, ist die Isolierstoffdüse aus einem Isolierstoff, beispielsweise Polytetrafluorethylen, gebildet. Aufgrund der hohen thermischen Belastung ist die Isolierstoffdüse mit ei¬ ner entsprechenden Wandstärke versehen. Dadurch weist sie eine ausreichende mechanische Stabilität auf, um sie als Über- tragungselement des Getriebes zu nutzen.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass das zweite Kontaktstück ein Tulpenkontaktstück ist, welches koaxial zu der ersten Achse angeordnet ist.
Ein Tulpenkontaktstück weist eine Vielzahl von Kontaktfingern auf, welche radial um eine Achse verteilt angeordnet sind. Die Kontaktfinger sind dabei einseitig gehalten, so dass sie nach Art einer Blattfeder in gewissem Maße elastisch verform- bar sind.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Anpresselement eine Schraubenfeder ist, oder dass das Anpresselement eine Blattfeder ist.
Schrauben- bzw. Blattfedern können auf einem kleinen Bauraum große Anpresskräfte hervorbringen. Dabei sind Schrauben- bzw. Blattfedern in großen Stückzahlen kostengünstig erhältlich. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das zweite Kontaktelement von einem Überwurf umgeben ist, der ein Gleitlager aufweist, in welchem das erste Kontaktstück geführt ist.
Ein Überwurf kann beispielsweise in Form einer geschlossenen Hülse ausgestaltet sein, so dass in dem Innern angeordnete Anpresselemente bzw. Kontaktstücke vor äußeren Einflüssen, wie beispielsweise thermischen Einwirkungen von Lichtmögen, strömenden Schaltgasen oder ähnliches, geschützt sind. Zu¬ sätzlich kann der Überwurf dazu genutzt werden, das erste Kontaktstück zu führen. Insbesondere bei einer bolzenförmigen Ausgestaltung des ersten Kontaktstückes kann beispielsweise ein ringförmiges Gleitlager genutzt werden, um die Bewegung des ersten KontaktStückes zu führen. Das Gleitlager kann beispielsweise aus einer elektrisch leitfähigen Konstruktion, beispielsweise einem metallischen Nadellager oder auch aus einer elektrisch isolierenden Buchse gebildet sein. Die elektrisch isolierende Buchse ist beispielsweise aus Polytet- rafluorethylen gebildet und in den Überwurf eingelegt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in Figuren gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
Dabei zeigt die
Figur 1 einen Schnitt durch einen schematisch aufgebauten
Hochspannungs-Leistungssehalter, die
Figur 2 eine zweite Ausgestaltung einer Kontaktanordnung, die Figur 3 eine dritte Ausgestaltung einer Kontaktanordnung, die
Figur 4 eine vierte Ausgestaltung einer Kontaktanordnung, die
Figur 5 ein Detail der Figur 4, sowie die
Figur 6 eine fünfte Ausgestaltung einer Kontaktanordnung.
Der in der Figur 1 im Schnitt dargestellte Hochspannungs- Leistungsschalter weist ein erstes Kontaktstück 1 auf. Das erste Kontaktstück 1 wirkt als bolzenförmiges Lichtbogenkon¬ taktstück. Das erste Kontaktstück 1 ist koaxial zu einer ers- ten Achse 2 des Hochspannungs-Leistungsschalters angeordnet. Das erste Kontaktstück 1 ist von einem ersten Nennstromkontaktstück 3 umgeben. Das erste Nennstromkontaktstück 3 ist ebenfalls koaxial zu der ersten Achse 2 angeordnet. Längs der ersten Achse 2 gegenüberliegend ist ein buchsenförmiges Lichtbogenkontaktstück 4 angeordnet. Das buchsenförmige
Lichtbogenkontaktstück 4 ist koaxial zu der ersten Achse 2 angeordnet. Das buchsenförmige Lichtbogenkontaktstück 4 ist von einem zweiten Nennstromkontaktstück 5 umgeben. Das erste Nennstromkontaktstück 3 und das zweite Nennstromkontaktstück 5 sind längs der ersten Achse 2 relativ zueinander bewegbar, so dass der in der Figur 1 in seiner Einschaltstellung dargestellte Hochspannungs-Leistungsschalter in eine Ausschaltstellung überführbar ist. Das buchsenförmige Lichtbogenkontaktstück 4 ist winkelsteif mit dem zweiten Nennstromkontakt- stück 5 verbunden. Das freie Ende des buchsenförmigen Lichtbogenkontaktstückes 4 ist von einer Isolierstoffdüse 6 umge¬ ben. Die Isolierstoffdüse 6 dient der Lenkung der bei einem Ausschaltvorgang im Inneren des Hochspannungs-Leistungs- Schalters entstehenden Löschgase. Diese Löschgase sind bei¬ spielsweise thermisch erhitzte Isoliergase (z. B. Schwefelhe- xafluorid, Stickstoff) oder auch durch Verbrennung von Metal¬ len und Isolierstoffen hervorgebrachte Plasmawolken. Die Nennstromkontaktstücke 3, 5 sowie das erste Kontaktstück 1 und das buchsenförmige Lichtbogenkontaktstück 4 sind dabei derart zueinander angeordnet, dass bei einem Ausschaltvorgang zunächst die Nennstromkontaktstücke 3, 5 und anschließend die buchsenförmigen Lichtbogenkontaktstücke 3 und das erste Kon- taktstück 1 voneinander getrennt werden. Dadurch ist sichergestellt, dass ein auftretender Ausschaltlichtbogen zwischen dem buchsenförmigen Lichtbogenkontaktstück 4 und dem ersten Kontaktstück 1 brennt. Dadurch werden die Nennstromkontaktstücke 3, 5 vor thermischen Lichtbogenbelastungen ge- schützt. Bei einem Einschaltvorgang tritt die umgekehrte
Schaltreihenfolge auf, d. h. vor einer Kontaktierung in der Nennstromkontaktstücke 3, 5 erfolgt eine Kontaktierung des buchsenförmigen Lichtbotenkontaktstückes 4 und des ersten Kontaktstückes 1. Dadurch wird gewährleistet, dass ggf. auf- tretende Vorüberschläge nicht an den Nennstromkontaktstücken 3, 5 auftreten. Durch diese Konstellation sind die Nennstromkontaktstücke 3, 5 sowohl bei einem Ein- als auch bei einem Ausschaltvorgang vor Kontaktabbrand verursachenden Schaltlichtbögen geschützt.
Um auch das unmittelbarer Lichtbogeneinwirkung ausgesetzte buchsenförmige Lichtbogenkontaktstück 4 und das erste Kontaktstück 1 thermisch möglichst gering zu belasten, ist das erste Kontaktstück 1 zusätzlich angetrieben. Dazu ist an ei- ner Isolierstoffdüse 6 ein Mitnahmehebel 7 angekoppelt. An dem Mitnahmehebel 7 ist ein quer zur Richtung der ersten Achse 2 angeordneter Mitnahmebolzen 8 befestigt. An dem ersten Nennstromkontaktstück 3 ist ein Überwurf 9 befestigt. Der Überwurf 9 weist ein Gleitlager 10 auf. In dem Gleitlager 10 ist das erste Kontaktstück 1 längs der ersten Achse 2 verschiebbar gelagert. Das Gleitlager 10 ist aus einer Isolier- stoffbuchse gebildet. An seinem von der Schaltstelle abge- wandten Ende weist das erste Kontaktstück 1 ein Langloch auf, in welchem ein erstes Ende eines zweiarmigen Hebels 11 eingreift. Der zweiarmige Hebel 11 ist an dem ersten Nennstrom- kontaktstück 3 drehbar gelagert. Das zweite Ende des zweiar¬ migen Hebels 11 weist eine gabelförmige Öffnung auf, in wel- eher der Mitnahmebolzen 8 des Mitnahmehebels 7 eingreift.
Ausgehend von dem in der Figur 1 dargestellten Einschaltzustands des Hochspannungsleistungsschalters werden das zweite Nennstromkontaktstück 5 und das buchsenförmige Lichtbogenkon- taktstück 4 in Richtung des Pfeiles 12 bewegt. Aufgrund der
Bewegung wird auch die Isolierstoffdüse 6 und der an der Iso¬ lierstoffdüse 6 befestigte Mitnahmehebel 7 mitbewegt. Über den an dem Mitnahmehebel 7 befestigten Mitnahmebolzen 8 erfolgt eine Drehbewegung des zweiarmigen Hebels 11 im Uhrzei- gersinn, so dass sich das erste Kontaktstück 1 in entgegenge¬ setzter Richtung des Pfeiles 12 bewegt. Dadurch wird eine Erhöhung der Trenngeschwindigkeit des ersten Kontaktstückes 1 von dem buchsenförmigen Lichtbogenkontaktstück 4 bewirkt.
Um das relativ zu dem ersten Nennstromkontaktstück 3 bewegbare Lichtbogenkontaktstück 1 elektrisch zu kontaktieren, ist eine Kontaktanordnung vorgesehen. Die Kontaktanordnung ist im Wesentlichen im Innern des Überwurfes 9 angeordnet. Radial um das erste Kontaktstück 1 ist ein zweites Kontaktstück 13 an- geordnet. Das zweite Kontaktstück 13 weist eine Vielzahl von gleichmäßig am Umfang des Mantels des ersten Kontaktstückes 1 verteilten Kontaktfingern auf. Die Kontaktfinger sind Kontaktelemente und bilden so ein Tulpenkontaktstück. Die Kon- taktfinger selbst sind federelastisch ausgebildet und an ihrem von dem Kontaktbereich abgewandten Ende einseitig gehalten. Im Kontaktbereich der Kontaktfinger liegen diese auf der Mantelfläche des ersten Kontaktstückes 1 auf. Zur Unterstüt- zung der Anpresskraft der federelastisch ausgelenkten Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13 sind Federelemente im Innern des Überwurfes 9 angeordnet. Die Federelemente sind als Blattfedern 14 ausgebildet. Die Blattfedern 14 sind dabei einseitig im Bereich der Fußpunkte der Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13 gehalten und haben eine derartige Formgebung, dass sie abschnittsweise an der Innenwandung des Überwurfes 9 anliegen, so dass ihre freien Enden sich gegen die Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13 pressen und so die Kontaktkraft erhöhen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, weitere Blattfederformen einzusetzen. So können die
Blattfedern auch an ihren Enden jeweils eingespannt sein und eine bogenförmige Auslenkung aufweisen, so dass ein Federbo¬ gen entsteht.
Im Innern des Überwurfes ist das zweite Kontaktstück 13 sowie die Blattfedern 14 vor thermischen sowie mechanischen Einwirkungen gut geschützt.
In der Figur 2 ist eine zweite Ausgestaltungsvariante einer Kontaktanordnung dargestellt. Das erste Kontaktstück 1 ist wiederum in einem Gleitlager 10a geführt, welches an einem Überwurf 9a eingelegt ist. Das zweite Kontaktstück 13a ist wiederum aus einer Vielzahl von Kontaktfingern gebildet, die sich um den Mantel des ersten Kontaktstückes 1 herum vertei- len. Zur Erhöhung der Kontaktkraft der elastisch verformbaren Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13a sind im vorlie¬ genden Falle Schraubenfedern 15a, 15b eingesetzt. Dabei sind mehrere der Schraubenfedern radial zur ersten Achse 2 ausge- richtet am Umfang verteilt angeordnet, so dass die Kontakt¬ finger des zweiten Kontaktstückes 13a in radialer Richtung auf die Mantelfläche des ersten Kontaktstückes gepresst wer¬ den. Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass je- dem der Kontaktfinger ein separates Anpresselement zugeordnet ist.
Die Figur 3 zeigt eine dritte Ausgestaltungsvariante einer Kontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück 1 sowie einem zweiten Kontaktstück 13b. Das zweite Kontaktstück 13b ist wiederum tulpenkontaktartig ausgebildet, wobei die einzelnen Kontaktfinger im Bereich ihrer Kontaktflächen am äußeren Umfang eine Vertiefung aufweisen. Die Vertiefung ist eine einzige Schraubenfeder 15c eingelegt. Die Schraubenfeder 15c weist eine kreisförmige gebogene Windungsachse auf, die ko¬ axial zur ersten Achse 2 ausgerichtet ist. Somit ist aus der Schraubenfeder 15c ein elastischer Ring gebildet, welcher die Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13b bezüglich der ersten Achse 2 in radialer Richtung gegen die Mantelfläche des ersten Kontaktstückes 1 presst. Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass zusätzliche Abstützungen an dem Überwurf 9b nicht erforderlich sind.
In der Figur 4 ist eine weitere besonders kompakte Variante einer Kontaktanordnung dargestellt. Im Innern des Überwurfes 9c ist wiederum ein zweites Kontaktstück 13c angeordnet, wo¬ bei das zweite Kontaktstück 13c wiederum eine Vielzahl von Kontaktfingern aufweist, die radial am Umfang des ersten Kontaktstückes 1 verteilt angeordnet sind. Koaxial zur ersten Achse 2 ist das zweite Kontaktstück 13c von einem Überwurf 9c umgeben. Zwischen diesem und den Kontaktfingern ist eine Schraubenfeder 15d angeordnet. Der Überwurf 9c ist dabei derart dimensioniert, dass die Schraubenfeder 15d nach Art einer Spielpassung zwischen der Innenwand des Überwurfes 9c und der äußeren Fläche des zweiten Kontaktstückes 13c geführt ist. Die Anpresskraft der Schraubenfeder 15c wirkt dabei in Rich¬ tung der ersten Achse 2. Um die Anpresskraft der Schraubenfe- der 15d in radialer Richtung umzulenken, ist eine Umlenkeinrichtung 16 vorgesehen. Die Umlenkeinrichtung 16 weist ein erstes Umlenkelement 17 sowie ein zweites Umlenkelement 18 auf. Das erste Umlenkelement 17 ist in Form einer Hülse aus¬ gestaltet, welche den zwischen Überwurf 9c und zweitem Kon- taktstück 13c gebildeten Raum ausfüllt. Die Hülse ist koaxial zu der ersten Achse 2 angeordnet. An ihrer dem zweiten Umlenkelement 18 zugewandten Hülsenöffnung ist ihr Innendurchmesser nach außen konisch erweitert. Dadurch entsteht eine konische Verschiebefläche. Das zweite Umlenkelement ist aus drei Hülsensegmenten (siehe Figur 5) gebildet, welche koaxial zur ersten Achse 2 angeordnet sind. Die Hülsensegmente weisen an ihrer dem ersten Umlenkelement 17 zugewandten Seite einen konisch zulaufenden, sich verringernden Umfang auf. Durch den konischen Zulauf ist eine keilförmige Verschiebefläche gebil- det . An der von den ersten Umlenkelementen 17 abgewandten
Seite stößt das zweite Umlenkelement 18 gegen eine Schulter des Überwurfes 9c.
Die Schraubenfeder 15d stützt sich am Fußpunkt des zweiten Kontaktstückes 13c ab und presst das erste Umlenkelement 17 in Richtung der freien Enden der Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13c. Aufgrund der gegenläufigen Ausbildung der keilförmigen Verschiebeflächen der beiden Umlenkelemente 17, 18 und der segmentförmigen Ausgestaltung des zweiten Umlenk- elementes 18 werden die Segmente des zweiten Umlenkelementes 18 in radialer Richtung auf die Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13c gepresst. Dadurch wird die Kontaktkraft der Kontaktanordnung erhöht. Neben der in der Figur 4 gezeig- ten einseitigen Einspannung des zweiten Kontaktstückes 13c kann auch der Einsatz von Umlenkelementen 17, 18 beiderseits der Schraubenfeder 15d vorgesehen sein. Dadurch kann ein „schwimmendes" zweites Kontaktstück 13c ausgebildet werden, dessen jeweils freie Enden innerhalb eines Überwurfes über Umlenkelemente in radialer Richtung gegen das erste Kontakt¬ stück 1 gepresst werden.
Eine derartige Konstruktion ist beispielsweise dadurch er- zeugbar, in dem die in der Figur gezeigte Anordnung entlang der Achse 19 gespiegelt wird. In diesem Falle presst sich die Schraubenfeder 15d zwischen zwei Umlenkeinrichtungen ein, die sich jeweils an den Enden der Schraubenfeder 15d befinden und dort an Schultern des Überwurfes 9c anliegen.
In der Figur 5 ist das erste Umlenkelement 17 sowie das zwei¬ te Umlenkelement 18 in einer Explosionszeichnung dargestellt. Zu erkennen sind die jeweils keilförmig zueinander angeordneten Verschiebeflächen der Umlenkelemente 17, 18 sowie der segmentweise Aufbau des zweiten Umlenkelementes 18.
Die Figur 6 zeigt eine weitere Kontaktanordnung, welche eine Umlenkeinrichtung zur Umlenkung des von einem Anpresselement ausgehenden Kraftflusses nutzt. Im Innern eines Überwurfes 9d ist wiederum ein zweites Kontaktstück 13d angeordnet. Das zweite Kontaktstück 13d weist eine Vielzahl von einseitig eingespannten Kontaktelementen auf. Zum Anpressen der freien Enden der des Kontaktfingers wirkenden Kontaktelemente auf die Mantelfläche des ersten Kontaktstückes 1 sind Umlenkein- richtungen 20a, 20b vorgesehen. Die Umlenkeinrichtungen sind dabei derart ausgestaltet, dass sie jeweils einem einzelnen Kontaktfinger oder einer Gruppe von Kontaktfingern zugeordnet sind. Die Umlenkeinrichtungen weisen jeweils eine Pleuelstan- ge 21a, 21b auf. Die Pleuelstangen sind mit Anschlägen verse¬ hen, an welchen sich Schraubenfedern 22a, 22b abstützen. Die Schraubenfedern 22a, 22b sind auf ihrer einen Seite an den Anschlägen der Pleuelstange 21a, 21b abgestützt. Auf ihrer anderen Seite sind die Schraubenfedern 22a, 22b am Befesti¬ gungspunkt des zweiten Kontaktstückes 13d abgestützt. Auf¬ grund dieser Anordnungen werden die Pleuelstangen 21a, 21b im Wesentlichen parallel zu der ersten Achse 2 federbelastet verschoben. Über jeweils ein drittes Umlenkelement 23a, 23b wird der von den Schraubenfedern 22a, 22b ausgehende Kraft- fluss um 90° umgelenkt. Die dritten Umlenkelemente 23a, 23b sind jeweils als Winkelhebel, die ortsfest gelagert sind, ausgestaltet. Über die Winkelhebel 23a, 23b werden die freien Enden der Kontaktfinger des zweiten Kontaktstückes 13g auf die Mantelfläche des ersten Kontaktstückes 1 aufgepresst.
Die in den Figuren der dargestellten Kontaktanordnungen sind hinsichtlich ihrer Ausgestaltung untereinander kombinierbar, d. h. die verschiedenartig ausgestalteten Gleitlager 10 oder auch beispielsweise die verschiedenartig ausgestalteten Über¬ würfe 9, 9a, 9b, 9c, 9d, die unterschiedlich ausgestalteten zweiten Kontaktstücke 13, 13a, 13b, 13c, 13d usw. sind unter¬ einander austauschbar, so dass weitere Ausgestaltungsformen aus den Kombinationen der in den Figuren 1 bis 6 dargestell- ten Kontaktanordnungen entstehen können.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrische Kontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück (1) und einem zweiten federnden Kontaktstück (13, 13a, 13b, 13c, 13d) , welches an einem ersten Ende eingespannt ist und mit seinem zweiten Ende federnd an dem ersten Kontaktstück (1) anliegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Anpresselement (14, 15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) das zweite Ende gegen das erste Kontaktstück (1) presst.
2. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Anpresselement ein Federelement (14, 15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) ist.
3. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Federelement eine Blattfeder (14) ist.
4. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Federelement eine Schraubenfeder (15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) ist.
5. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zweite Kontaktstück (13, 13a, 13b, 13c, 13d) ein Tulpen- kontaktstück ist.
6. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die elektrische Kontaktanordnung eine Gleitkontaktanordnung ist.
7. Elektrische Kontaktanordnung mit einem ersten Kontaktstück (1) und einem zweiten Kontaktstück (13c, 13d) , welches mittels eines Anpresselementes (15d, 22a, 22b) gegen das erste Kontaktstück (1) gepresst ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine von dem Anpresselement (15d, 22a, 22b) erzeugte Anpress¬ kraft über eine Umlenkeinrichtung (16, 20a, 20b) auf das zweite Kontaktstück (13c, 13d) einwirkt.
8. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Umlenkeinrichtung (16, 20a, 20b) den Kraftfluss um mehr als 45°, insbesondere um ca. 90° umlenkt
9. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Umlenkeinrichtung (16) ein erstes und ein zweites Umlenkelement (17, 18) aufweist, welche einander an Verschiebeflä¬ chen berühren.
10. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eines der Umlenkelemente (16, 17) eine Hülse oder zumindest ein Segment einer Hülse ist.
11. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Kontaktstück (1) ein Lichtbogenkontaktstück eines Hochspannungs-Leistungsschalters ist .
12. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Kontaktstück (1) über ein Getriebe längs einer ers¬ ten Achse (2) verschiebbar ist.
13. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Übertragungselement des Getriebes eine Isolierstoffdüse (6) ist.
14. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zweite Kontaktstück (13a, 13b, 13c, 13d) ein Tulpenkon- taktstück ist, welches koaxial zu der ersten Achse (2) ange¬ ordnet ist.
15. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Anpresselement ein Federelement (14, 15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) ist.
16. Elektrische Kontaktanordnung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Anpresselement eine Blattfeder (14) und/oder eine Schrau- benfeder (15a, 15b, 15c, 15d, 22a, 22b) ist.
17. Elektrische Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zweite Kontaktelement (13, 13a, 13b, 13c, 13d) von einem Überwurf (9, 9a, 9b, 9c, 9d) umgeben ist, der ein Gleitlager (10) aufweist, in welchem das erste Kontaktstück (1) geführt ist.
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