Beschreibung description
Strompfadteil für ein elektrisches Schaltgerät Current path part for an electrical switching device
Die Erfindung betrifft ein Strompfadteil für ein elektrisches Schaltgerät . The invention relates to a current path part for an electrical switching device.
Strompfadteile in Schaltgeräten werden in der Regel kompakt ausgeführt. Typischerweise werden Strompfadteile aufgrund der hauptsächlich angewendeten Fertigungsverfahren wie Stanzen, Strangpressen oder Gießen eine maximale Dichte aufweisen. Die Gestaltung von herkömmlichen Strompfadteilen orientiert sich an den Randbedingungen dieser Fertigungsverfahren, beispiels weise ist es bei den angewendeten Verfahren Stanzen oder Strangpressen nur möglich, zweidimensional (2D) - förmige Strompfadteile herzustellen. Eine weitere Dimension ist nur durch Folgeschritte wie beispielsweise Biegen oder mechani scher Nacharbeit zu realisieren. Bisher sind der Gestaltung nach Erfordernissen der elektrischen sowie thermischen Funk tion eines Strompfadteils, der Materialersparnis oder der steifigkeitsgerechten Gestaltung enge Grenzen gesetzt. Current path parts in switching devices are generally made compact. Typically, current path parts will have a maximum density due to the main manufacturing techniques used, such as stamping, extrusion or casting. The design of conventional current path parts is based on the boundary conditions of these manufacturing processes, example, it is in the methods used stamping or extrusion only possible to produce two-dimensional (2D) - shaped Strompfadteile. Another dimension can only be realized by subsequent steps such as bending or mechanical rework. So far, the design according to the requirements of the electrical and thermal radio tion of a current path part, the material savings or stiffness-oriented design of narrow limits.
Beispielsweise wird nicht der gesamte Stromleiter als elekt rischer bzw. thermischer Leiter benötigt, da die Stromleitung physikalisch an der Oberfläche erfolgt. Eine fertigungstech nische Realisierung eines Strompfadteils, welches nur den Strom an der Oberfläche trägt, ist bisher nicht möglich. So mit sind durch die konventionellen Fertigungsverfahren bei spielsweise hohle Geometrien oder der Gestaltung von Durch brüchen oder Freiformflächen in der Fertigungsrichtung, bei spielsweise der Stanzrichtung, derzeit technologisch nicht möglich. Ebenso ist herkömmlicherweise eine funktionale Auf trennung in verschiedene Werkstoffe an einem Bauteil nicht zu realisieren. Der Leiterwerkstoff beschränkt eine weitere Funktionsintegration, da andersartige Werkstoffe oder Bautei le nur durch Verbindungsverfahren zu montieren sind.
In der DE 100 19 121 Al wird ein elektrischer Schaltkontakt mit einem Kontaktträger aus einem ersten Material und wenigs tens einem Kontaktstück aus einem zweiten Material mit einer Sinterstruktur offenbart, wobei das erste Material ebenfalls eine Sinterstruktur aufweist, die in die Sinterstruktur des zweiten Materials fließend übergeht. For example, not the entire conductor is required as elec- trical or thermal conductor, since the power line is physically on the surface. A production technology African realization of a current path part, which carries only the current at the surface, is not possible. So with are by the conventional manufacturing process for example, hollow geometries or the design of breakthroughs or free-form surfaces in the production direction, for example, the punching direction, currently not technologically possible. Likewise, conventionally, a functional separation into different materials on a component can not be realized. The conductor material limits further functional integration, since different materials or compo le are to be mounted only by connection methods. DE 100 19 121 A1 discloses an electrical switching contact with a contact carrier made of a first material and at least one contact piece made of a second material with a sintered structure, wherein the first material likewise has a sintered structure which merges into the sintered structure of the second material ,
Die DE 10 2007 012 442 Al beschreibt ein elektrisches Schalt gerät, welches mindestens ein unmagnetisches, erstes Bauteil und mindestens ein magnetisches, zweites Bauteil enthält. Das zweite Bauteil besteht aus einem mit einem weichmagnetischen, pulverförmigen Material gefüllten Kunststoff. DE 10 2007 012 442 Al describes an electrical switching device which contains at least one nonmagnetic, first component and at least one magnetic, second component. The second component consists of a filled with a soft magnetic, powdery material plastic.
In der EP 3 109 879 Al wird ein fester Kontakt für ein elekt risches Schutzgerät aus einem magnetischen Material offen bart, wobei ein Magnetelement in dem festen Kontakt aufgenom men wird. In EP 3 109 879 Al a solid contact for a elec tical protection device made of a magnetic material is open beard, wherein a magnetic element in the fixed contact is aufgenom men.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Strompfadbauteil für ein elektrisches Schaltgerät zur Verfügung zu stellen, wel ches die im Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet. It is therefore an object of the invention to provide a current path component for an electrical switching device available, wel Ches overcomes the disadvantages known in the prior art.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Strompfadteil für einen elektrischen Schalter gemäß Anspruch 1 gelöst. Vor teilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Strompfad teils sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by the current path portion for an electrical switch according to claim 1. Partial embodiments of the current path according to the invention are partly stated in the subclaims.
Das Strompfadteil für ein elektrisches Schaltgerät gemäß An spruch 1 wurde schichtweise mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt . The current path portion for an electrical switching device according to claim 1 was prepared in layers by means of a 3D printing process.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Strompfadteils mittels eines dreidimensionalen (3D) - Druckverfahrens ermöglicht es, die Gestaltung des Strompfadteils so vorzunehmen, dass die für die Funktion und den Materialeinsatz günstigste Gestal tung gewählt wird und nicht mehr auf die bisherigen Ferti gungsverfahren Rücksicht genommen werden muss. Die Funktion kann stärker in die Geometrie integriert werden und ermög-
licht Freiräume, die durch die bisherigen Fertigungsverfahren nicht möglich sind. The preparation of the current path portion according to the invention by means of a three-dimensional (3D) - printing method makes it possible to make the design of the current path part so that the most favorable for the function and material use Gestal device is selected and no longer on the previous pro duction process must be taken into account. The function can be more integrated into the geometry and enables light free spaces, which are not possible by the previous manufacturing processes.
In einer Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Strompfadteil mindestens aus zwei unterschiedlichen Materialien herge stellt. Die Verwendung von unterschiedlichen Materialien er möglicht es, die Funktionsintegration des Strompfadteils so weit zu treiben, dass letztlich das Strompfadteil Eigenschaf ten aufweist, die bisher nicht möglich waren wie beispiels weise eine unterschiedliche Leitfähigkeit in einem Bauteil. In one embodiment, the current path part according to the invention is at least of two different materials Herge provides. The use of different materials makes it possible to drive the functional integration of the current path part so far that ultimately the current path part has properties that were previously not possible, such as a different conductivity in a component.
In einer weiteren Ausgestaltung des Strompfadteils aus min destens zwei unterschiedlichen Materialien unterscheiden die se sich in der mechanischen Festigkeit, in der elektrischen Leitfähigkeit oder in den magnetischen Eigenschaften. In a further embodiment of the current path part from at least two different materials, the se differ in mechanical strength, in electrical conductivity or in their magnetic properties.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Strompfadteil mit mindestens einer Kavität versehen. Vorteilhaft hierbei ist, dass durch das Einbringen von Kavitäten oder Hohlräumen die Erfordernisse der Funktion, beispielsweise elektrisch, ther misch oder mechanisch, so realisiert sind, dass die Hohlräume entsprechend orientiert und dimensioniert sind. Auch ist es möglich, mittels Gestaltungsoptimierung das erfindungsgemäße Strompfadbauteil funktions- und kostenorientiert aufzubauen ohne Rücksicht auf Randbedingungen von Fertigungsverfahren. In a further embodiment, the current path part is provided with at least one cavity. The advantage here is that by the introduction of cavities or cavities, the requirements of the function, such as electrical, ther mixed or mechanical, are realized so that the cavities are oriented and dimensioned accordingly. It is also possible, by means of design optimization, to construct the current path component according to the invention in a functional and cost-oriented manner without regard to the boundary conditions of production methods.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Querschnitt des er findungsgemäßen Strompfadteils variabel. In a further embodiment, the cross section of he inventive flow path portion is variable.
In einer weiteren Ausgestaltung wurde ein vorgefertigtes Bau teil am oder im Strompfadteil beim schichtweisen Herstellen integriert. Dieses vorgefertigte Bauteil kann beispielsweise eine Achse oder eine Lagerbüchse sein. In a further embodiment, a prefabricated construction part was integrated on or in the current path part in the layered production. This prefabricated component may for example be an axle or a bearing bush.
In einer Ausgestaltung wurde das Strompfadteil aus einem Ma terial hergestellt, welches unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweist. Beispielsweise können diese unter-
schiedlichen physikalischen Eigenschaften in der Leitfähig keit liegen. In one embodiment, the current path portion has been made of a material having different physical properties. For example, these different physical properties in the conductivity lie.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Strompfadteil ein Kontakthebel, ein Festkontakt oder eine Stromschiene. Der Kontakthebel kann mit mindestens einer in tegrierten Kontaktfläche versehen sein. In a further embodiment, the current path part according to the invention is a contact lever, a fixed contact or a busbar. The contact lever may be provided with at least one integrated contact surface.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie sie erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die in Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden . The above-described features, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the Ausführungsbei games, which are explained in more detail in connection with the figures.
Dabei zeigen: Showing:
Figur 1 herkömmliches Strompfadteil als Kontakthebel; Figure 1 conventional current path portion as a contact lever;
Figur 2A FIG. 2A
2B, 2C Strompfadteil mit Kavitäten und variablem 2B, 2C Current path part with cavities and variable
Querschnitt ; Cross-section ;
Figur 3 Strompfadteil aus zwei unterschiedlichen Mate rialien; Figure 3 current path part of two different mate rials;
Figur 4A FIG. 4A
und 4B Strompfadteil mit integriertem vorgefertigtem and 4B current filament part with integrated prefabricated
Bauteil ; Component;
Figur 5A FIG. 5A
und 5B Strompfadteil aus einem Material mit unter schiedlichen physikalischen Eigenschafen; and 5B current path part made of a material with different physical properties;
Figur 6 Strompfadteil aus zwei unterschiedlichen Mate rialien mit unterschiedlichen magnetischen Ei genschaften; und Figure 6 current path part of two different mate rials with different magnetic egg properties; and
Figur 7A FIG. 7A
und 7B Strompfadteil mit Arc-Runner und Steel-Under sowie Strompfadteil mit Kavitäten.
In Figur 1 ist ein herkömmliches Strompfadteil 100 darge stellt. Dieses Strompfadteil 100 ist ein Kontakthebel, auch Doppelunterbrecher genannt. Der Kontakthebel 100 umfasst da bei zwei Kontaktplättchen oder Kontaktflächen 121; 122, die auf dem Kontakthebel-Grundkörper 110 angebracht sind. Die Kontaktplättchen 121; 122 können mit feststehenden Kontaktenand 7B current path section with Arc-Runner and Steel-Under as well as current path section with cavities. In Figure 1, a conventional current path portion 100 is Darge presents. This current path part 100 is a contact lever, also called double breaker. The contact lever 100 includes since two contact plates or contact surfaces 121; 122, which are mounted on the contact lever main body 110. The contact plates 121; 122 can be fixed contacts
(auch Festkontakte genannt) Zusammenwirken zum Öffnen oder Schließen eines Stromkreises. Der Kontakthebel-Grundkörper 110 ist in seinem Querschnitt rechteckförmig, wie es in der Darstellung der Figur 1 rechts gezeigt ist. (also called fixed contacts) Z cooperate to open or close a circuit. The contact lever main body 110 is rectangular in cross section, as shown in the illustration of Figure 1 right.
In Figur 2A ist ein erfindungsgemäßes Strompfadteil 100 dar gestellt, ebenfalls als Kontakthebel. Der Kontakthebel 100 umfasst wiederum ein Kontakthebel-Grundkörper 110, der schichtweise mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt wurde . In Figure 2A, an inventive current path portion 100 is provided, also as a contact lever. The contact lever 100 in turn comprises a contact lever main body 110 which has been produced in layers by means of a 3D printing process.
Bei der Herstellung des Strompfadteils 100 und dem In the manufacture of the current path portion 100 and the
schichtweisen Aufbau desselbigen wurden Kavitäten 301; 302; 303 im Strompfadteil-Grundkörper 110 eingebracht. Diese Kavi täten sind in der Figur 2B dargestellt und können die unter schiedlichsten geometrischen Formen umfassen. Entsprechend dem Querschnitt 111 des Strompfadteils 100 können die Kavitä ten 301; 302 in der Schnittdarstellung rechteckig, insgesamt somit quaderförmig ausgebildet sein. Ebenso können die Kavi täten 301; 302 blasenförmig entsprechend dem dargestellten Querschnitt 112 des Strompfadteil-Grundkörpers 110. Auch kom pliziertere Stützstrukturen innerhalb des Strompfadteil- Grundkörpers 110, wie in der Figur 2B rechts im Querschnitt 113 dargestellt, können mittels des schichtweisen Herstellens durch ein 3D-Druckverfahren hergestellt werden. layered structure desselbigen were cavities 301; 302; 303 introduced in the current path part base body 110. These cavities are shown in FIG. 2B and may include the most different geometric shapes. According to the cross section 111 of the current path part 100, the Kavitä th 301; 302 in the sectional view rectangular, a total of cuboid. Likewise, cavities 301; 302 bubble-shaped according to the illustrated cross-section 112 of the current path part base body 110. Also more complicated support structures within the current path part base body 110, as shown in FIG. 2B right in cross section 113, can be produced by means of the layered manufacturing by a 3D printing process.
In Figur 2C ist eine alternative Ausführung des erfindungsge mäßen Strompfadteils 100 dargestellt, ebenfalls anhand des Beispiels eines Kontakthebels. Der Querschnitt des Kontakthe- bel-Grundkörpers 110 kann dazu variabel ausgebildet sein, wie beim Querschnitt 111 als rechteckige Form, beim Querschnitt
112 in Trapezform oder beim Querschnitt 113 als T-Träger bzw. beim Querschnitt 114 als Doppel-T-Träger. In Figure 2C, an alternative embodiment of the erfindungsge MAESSEN current path portion 100 is shown, also with reference to the example of a contact lever. The cross section of the contact lever main body 110 may be designed to be variable, as in the case of the cross section 111 as a rectangular shape, in the case of the cross section 112 in trapezoidal shape or at the cross section 113 as a T-beam or at the cross section 114 as a double-T-beam.
Entlang des Strompfadteil-Grundkörpers 110 kann der variable Querschnitt sich ändern. Der Strompfadteil-Grundkörper 110 kann eine beliebige Form und Verteilung der Materialien auf weisen, auch kann der Kontakthebel 100 seiner Länge nach ver schiedene Querschnitte aufweisen bzw. kann die Dicke variie ren . Along the current path member main body 110, the variable cross section may change. The current path part base body 110 can have any desired shape and distribution of the materials, and the contact lever 100 can have different cross sections along its length or can vary in thickness.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Strompfadteils 100 in Form eines Kontakthebels dargestellt. Der Kontakthebel 100 ist dabei aus zwei unter schiedlichen Materialien hergestellt, die sich in ihrer me chanischen Festigkeit unterscheiden. Beispielsweise kann das Material 151 im Bereich der Kontaktplättchen bzw. Kontaktflä chen beispielsweise ein typischer Leiterwerkstoff wie Kupfer sein. Die Zone 152 kann dabei aus einem Verstärkungsmaterial wie beispielsweise einem hochfesten Werkstoff wie Stahl her gestellt sein. Beim schichtweisen Aufbau mittels eines 3D- Druckverfahrens können entsprechende Kontakthebel 100 aus un terschiedlichen Materialien hergestellt werden. In Figure 3, another embodiment of an inventions to the invention current path portion 100 is shown in the form of a contact lever. The contact lever 100 is made of two different materials, which differ in their me chanical strength. For example, the material 151 may be a typical conductor material, such as copper, in the region of the contact pads or contact surfaces, for example. The zone 152 may be made of a reinforcing material such as a high-strength material such as steel forth. When layered structure by means of a 3D printing process corresponding contact lever 100 can be made from un ferent materials.
Die zwei unterschiedlichen Materialien können sich auch in der elektrischen Leitfähigkeit oder in den magnetischen Ei genschaften unterscheiden. Beispielsweise kann die Zone 151 aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit wie Kupfer bestehen und das Kernmaterial in der Zone 152 aus ei nem Material mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit. Ebenso können sich die zwei unterschiedlichen Materialien in ihren magnetischen Eigenschaften unterscheiden. The two different materials may also differ in electrical conductivity or in the magnetic properties. For example, the zone 151 may be made of a material of high electrical conductivity, such as copper, and the core material in the zone 152 may be made of a material of low electrical conductivity. Likewise, the two different materials may differ in their magnetic properties.
In Figuren 4A und 4B ist ein erfindungsgemäßes Strompfadteil 100 ausgebildet als Kontakthebel dargestellt. In dem jeweili gen Kontakthebel 100 ist ein vorgefertigtes Bauteil 201; 202 beim schichtweisen Herstellen integriert worden.
Entsprechend der Darstellung in Figur 4A kann beispielsweise das vorgefertigte Bauteil 201 eine Achse sein, um die der Kontakthebel 100 schichtweise aufgebaut wird. Entsprechend der Darstellung in Figur 4B kann das vorgefertigte Bauteil 202 auch eine Buchse sein, um die der Kontakthebel 100 beim schichtweisen Herstellen aufgebaut wurde. In FIGS. 4A and 4B, a current path part 100 according to the invention is designed as a contact lever. In the respec conditions contact lever 100 is a prefabricated component 201; 202 has been integrated in the layered manufacturing. As shown in FIG. 4A, for example, the prefabricated component 201 may be an axis around which the contact lever 100 is built up in layers. As shown in FIG. 4B, the prefabricated component 202 may also be a socket around which the contact lever 100 has been constructed during layer-by-layer production.
Die Figuren 5A und 5B zeigen wiederum ein erfindungsgemäßes Strompfadteil 100, wobei dieses Strompfadteil 100 ebenfalls als Kontakthebel ausgebildet ist. Der Kontakthebel 100 wurde aus einem einzigen Material hergestellt, wobei unterschiedli che Zonen des Materials unterschiedliche physikalische Eigen schaften aufweisen. Beispielsweise ist in Figur 5A der Kon takthebel 100 mit einer äußeren Materialschicht 162 herge stellt, welche aus einem Kupfermaterial mit hoher Leitfähig keit hergestellt ist, und aus einer Zone 161 mit einem Kern material, welches beispielsweise ein Kupfer mit niedriger Leitfähigkeit beinhaltet. Die unterschiedlichen physikali schen Eigenschaften des Materials können somit beispielsweise in seiner Leitfähigkeit liegen. FIGS. 5A and 5B in turn show a current path part 100 according to the invention, wherein this current path part 100 is likewise designed as a contact lever. The contact lever 100 has been made of a single material, with different zones of the material having different physical properties. For example, in Figure 5A, the contact lever 100 is provided with an outer material layer 162 which is made of a high conductivity copper material and a core 161 containing a low conductivity copper, for example. The different physical properties of the material can thus lie, for example, in its conductivity.
In Figur 5B ist wiederum ein Strompfadteil 100 als Kontakthe bel 100 dargestellt mit einem Kontakthebel-Grundkörper 110 und Kontaktplättchen bzw. Kontaktflächen 121; 122. Die Kon taktplättchen bzw. Kontaktflächen 121; 122 sind beim In Figure 5B, in turn, a current path portion 100 is shown as Kontakthe bel 100 with a contact lever body 110 and contact pads or contact surfaces 121; 122. The contact plates or contact surfaces 121; 122 are at
schichtweisen Herstellen mittels eines 3D-Druckverfahrens in tegriert am Kontakthebel 100 hergestellt worden. Produced in layers by means of a 3D printing process in tegriert on the contact lever 100 has been prepared.
Figur 6 zeigt wiederum ein Strompfadteil 100 als Kontakthe bel, welcher aus zwei unterschiedlichen Materialien herge stellt ist, die sich aber in den magnetischen Eigenschaften unterscheiden. Beispielsweise kann das Material des Strom pfadteil-Grundkörpers 110 ein Leiterwerkstoff wie beispiels weise Kupfer sein, an den Enden des Kontakthebels 100 können zwei Zonen 181; 182 angeordnet sein, dessen Material aus mag netischem Eisen besteht. Durch diesen modularen Aufbau kann eine Lichtbogen-Beeinflussung herbeigeführt werden, ebenso
können die öffnenden und schließenden Kräfte zusammen mit der Stromschleife und äußeren Stahlteilen beeinflusst werden. Figure 6 again shows a current path portion 100 as Kontakthe bel, which is made of two different materials Herge is, but differ in the magnetic properties. For example, the material of the current pfadteil basic body 110 may be a conductor material such as example copper, at the ends of the contact lever 100, two zones 181; 182 may be arranged, whose material consists of magical iron. This modular design can be an arc-influencing brought about, as well The opening and closing forces can be influenced together with the current loop and outer steel parts.
Figur 7A stellt ein Strompfadteil 100 als Festkontakt dar.FIG. 7A illustrates a current path part 100 as a fixed contact.
Auf dem Festkontakt 100 ist ein Kontaktplättchen 121 ange bracht. Direkt neben dem Kontaktplättchen 121 ist ein soge nannter Arc-Runner 190 angeordnet, der beim Ziehen eines Lichtbogens diesem einen erhöhten Widerstand gegenüber dem Kontaktplättchen 121 bei thermischer Belastung bietet. Typi scherweise sollte der Arc-Runner 190 daher aus einem hochfes ten Material wie beispielsweise Stahl gefertigt sein und beim schichtweisen Aufbau beim 3D-Druck integriert am Festkontakt 100 gefertigt werden. Der Festkontakt 100 umfasst weiter ei nen sogenannten Steel-Under 152 zur Beeinflussung des Licht bogens . On the fixed contact 100, a contact plate 121 is introduced. Directly adjacent to the contact plate 121, a so-called arc runner 190 is arranged, which offers an increased resistance to the contact plate 121 under thermal stress when pulling an arc. Typi cally, the Arc Runner 190 should therefore be made of a hochfes th material such as steel and integrated in the layered structure in 3D printing on the fixed contact 100 are made. The fixed contact 100 further includes egg nen NEN so-called steel-Under 152 for influencing the light arc.
In Figur 7B ist ein erfindungsgemäßes Strompfadteil 100 als Festkontakt mit anschließender Stromschiene dargestellt. Die Stromschiene enthält Kavitäten 301; 302; 303, die während des schichtweisen Aufbaus des 3D-Druckverfahrens hergestellt wur den . FIG. 7B shows a current path part 100 according to the invention as a fixed contact with a subsequent bus bar. The bus bar contains cavities 301; 302; 303 produced during the layered construction of the 3D printing process.
Ebenso kann das Kernmaterial des Kontakthebel-Grundkörpers 110 aus einem Leiterwerkstoff wie beispielsweise Kupfer ge fertigt sein und die äußeren Zonen 181; 182 aus einem Perma nentmagnet-Werkstoff zur Lichtbogenbeeinflussung. Likewise, the core material of the contact lever main body 110 can be made of a conductor material such as copper ge and the outer zones 181; 182 from a permanent magnet material for influencing the arc.
Die erfindungsgemäßen Strompfadteile 100 können je nach Funk tion Kavitäten 301; 302; 303, auch Hohlräume genannt, aufwei sen. Dadurch ist eine Materialreduktion und somit auch Kos tenersparnis möglich. Ebenso kann das erfindungsgemäße Strom pfadteil 100 Verstärkungselemente aus hochfesten Werkstoffen wie beispielsweise Stählen aufweisen. Dadurch ist eine Funk tionstrennung zwischen elektrischer Stromleitung und mechani scher Festigkeit herstellbar. The current path parts 100 according to the invention can tion cavities 301; 302; 303, also called cavities, aufwei sen. This material reduction and thus cost savings is possible. Likewise, the power path part of the invention can comprise 100 reinforcing elements made of high-strength materials such as steels. As a result, a func tion separation between electrical power line and mechanical shear strength produced.
Ebenso ist es möglich erfindungsgemäße Strompfadteile 100 herzustellen, in die isolierende Elemente integriert sind, um
eine Spannungsverschleppung auf andere Phasen zu unterbinden. Vorgefertigte Bauteile können in die erfindungsgemäße Strom pfadteile 100 integriert werden wie beispielsweise Lagerbüch sen, Auflagescheiben oder Anbauteile wie Kontaktfederhalte- rungen. Dadurch wird der Montageaufwand reduziert. It is likewise possible to produce current path parts 100 according to the invention, in which insulating elements are integrated in order to to prevent a voltage carryover to other phases. Prefabricated components can be integrated into the power path parts 100 according to the invention, such as, for example, bearing bushes, bearing washers or attachments such as contact spring retainers. This reduces the assembly effort.
Die erfindungsgemäßen Strompfadteile 100 können Bereiche un terschiedlicher Leitfähigkeiten aufweisen. Der Strom wird ty pischerweise an der Oberfläche geführt, wodurch eine Reduzie rung des Materialaufwands möglich ist. Auch ist eine gezielte thermische Ausbalancierung der Strompfadteile 100 mit unter schiedlichen thermischen Leitfähigkeiten möglich. The current path parts 100 according to the invention can have regions of different conductivities. The power is typically routed to the surface, whereby a Reduzie tion of the cost of materials is possible. Also, a targeted thermal balancing of the current path parts 100 with different thermal conductivities possible.
Die erfindungsgemäßen Strompfadteile 100 können beispielswei se Kontaktauflagen bzw. integrierte Kontaktflächen 121; 122 aufweisen, ohne dass diese durch ein Verbindungsverfahren aufgebracht werden müssen. Vorteil dieser einstückigen Her stellung sind einbaufertige Bauteile ohne Verbindungsprozes se . The current path parts 100 according to the invention can beispielswei se contact pads or integrated contact surfaces 121; 122, without having to be applied by a connection method. Advantage of this one-piece manufacture position are ready to install components without Verbindungsprozes se.
Die erfindungsgemäßen Strompfadteile 100 können auch inte grierte magnetische Teile wie Eisenteile enthalten, die eine Beeinflussung des Lichtbogens zulassen oder die öffnenden und schließenden elektrodynamischen Kräfte verändern können. The current path parts 100 according to the invention may also contain inte grated magnetic parts such as iron parts, which allow influencing the arc or can change the opening and closing electrodynamic forces.
Ebenso können permanentmagnetische Bereiche integriert wer den, die ebenfalls der Lichtbogenbeeinflussung dienen. Eine Kombination der hier dargestellten Merkmale ist ebenso mög lich. Likewise, permanent magnetic areas can be integrated who the who also serve the arc influencing. A combination of the features shown here is also possible, please include.
Die Fertigungsmöglichkeiten des 3D-Druckverfahrens wurden auf konkrete Strompfadteile 100 angewendet, wodurch Gestaltungen vorzunehmen sind, die für die Funktion und den Materialein satz günstig sind und nicht mehr auf die bisherigen Ferti gungsverfahren Rücksicht nehmen müssen. Die Funktion kann stärker in die Geometrie integriert werden und ermöglicht Freiräume, die durch die bisherigen Fertigungsverfahren nicht möglich waren.
Insbesondere können Kavitäten 301; 302; 303 oder auch Hohl räume eingebracht werden, die sich nach den Erfordernissen der Funktion wie elektrisch, thermisch oder mechanisch orien tieren und dimensioniert sind. Auch ist es möglich mittels Gestaltoptimierung - beispielsweise mittels Simulation - die Bauteile funktions- und kostenorientiert aufzubauen ohne Rücksicht auf Randbedingungen von Fertigungsverfahren zu neh men . Zudem bietet das 3D-Druckverfahren die Möglichkeit, gezielt verschiedene Werkstoffe in einem Bauteil anzuwenden wie bei spielsweise Kupfer oder Eisenwerkstoffe und so die Funktions integration weiter zu treiben. Die erfindungsgemäßen Strom pfadbauteile 100 weisen somit Eigenschaften auf, die bisher nicht möglich waren herzustellen, wie beispielsweise unter schiedliche Leitfähigkeiten in einem Bauteil.
The manufacturing capabilities of the 3D printing process have been applied to concrete current path parts 100, which are to make designs that are favorable for the function and the use of material and no longer have to take into account the existing pro duction procedures. The function can be more integrated into the geometry and allows free space, which was not possible by the previous manufacturing processes. In particular, cavities 301; 302; 303 or hollow spaces are introduced, which are based on the requirements of the function such as electrical, thermal or mechanical orien and dimensioned. It is also possible by means of shape optimization - for example by means of simulation - the components functional and cost-oriented structure without regard to boundary conditions of manufacturing processes to take men. In addition, the 3D printing process offers the possibility of selectively applying different materials in one component, such as copper or iron materials, for example, thus further promoting functional integration. The current path components according to the invention 100 thus have properties that were previously not possible to produce, such as under different conductivities in a component.