NO170116B - Anordning for aa etablere en frakoblbar elektrisk forbindelse - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår anordning for å etablere en frakoblbar elektrisk forbindelse av den art som er angitt i innledningen til krav 1.

I forbindelse med strømfordelingssystemer med parallelle ikke kopiane strømsamleskinner, vertikale for eksempel, for koblingsanordninger, er det kjent å danne hvert strømuttak og frakoblingselement i form av en blokk støpt av et isolasjonsmateriale med på den ene siden en del bevegelig i translasjon dannet av en isolasjonsdel som bærer ledeklemmer klembare på fordelingsstrømskinnene og fraklembare fra disse, og på den andre siden en fast del med ledende kniver anbragt på kanten til en av endene, hvilke ender er samvirkende mellom to ben til tilliggende klemme og hvis andre ende er fastgjort til tilknyttede innretning for å forbinde koblingsanordningen. Translasjonsbevegelsen til den klemmebaerende isolasjonsdelen frembringes under påvirkning av et styreelement for å ta strøm fra strømskinnene og henholdsvis frakoble dem.

Forskjellige klemmekonstruksjoner av denne art som gir en frakoblbar elektrisk forbindelse mellom en strømskinne og en fast, flat ledende kniv anbragt i strømskinnens plan ved en avstand derfra er allerede kjent. En av dem er dannet på to symmetrisk flate, ledende tunger anbragt vendt mot hverandre. Disse to tungene er anbragt og fastholdt i en posisjon i et gjennomgående hulrom dannet i den isolerende delen, som er anbragt parallelt i forhold til strømskinnen og knivene. Denne klemmen er ytterligere profilert slik at i klemt posisjon på en av dens ender samvirker den med strømskinnen ved å tvinge dens legemer fra hverandre mot en elastisk klemmende kraft utøvd av en kompresjonsf jaer som forbinder benene sammen, mens dens andre ende er montert for glidende anlegg mot kniven, idet den er underlagt en kraft utøvd av et egnet klemmeelement.

For å gå fra klemmeposisjon til frakoblet posisjon blir isolasjonsdelen drevet i en translasjonsbevegelse slik at ene enden av klemmen blir adskilt fra strømskinnen ved fratrekking av klemmen, mens den -andre ende blir holdt mot kniven glidende derlangs. I løpet av denne frakoblingsbevegelsen beveger klemmen seg så i translasjonsbevegelse over en total bevegelseslengde som er lik summen av dens bevegelse for flatklemmingen fra strømskinnen og såkalt frakoblingsbevegelse, idet sistnevnte bevegelse korresponderer med en gitt avstand som separerer klemmen fra skinnen og er større enn frakoblingsbevegelsesavstanden.

Denne typen dobbeltklemme som gir en frakoblbar elektrisk forbindelse har imidlertid flere ulemper. Ved klemmens translasjonsbevegelse mens den glir mot den faste kniven i løpet av frakoblingsbevegelsen er det betydelige friksjons-krefter dannet på kniven over hele bevegelsesavstanden t til klemmen, slik at for et stort antall påsettings-/fratrek-kingsoperasjoner resulterer denne friksjonen i hurtig slitasje av knivene og ødeleggelse av den tilknyttede kontakten.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er spesielt å redusere friksjonsbevegelsen til denne klemmetypen på den faste kniven i løpet av tilkoblingsbevegelsen (eller tilbakestillingsbe-vegelsen) ved translasjonsbevegelsen til klemmen, idet denne friksjonen ikke forekommer lenger over hele klemmens bevegelse som ved tidligere kjente typer, men fra nå av kun å være dens bevegelse for påsettingen (eller fratrekkingen av) på skinnen.

For dette formål er ved kontaktklemmen av den ovenfor beskrevne typen dens to ben anbragt med avstand og er holdt fra hverandre ved hjelp av en bøyle mot hvilken de opplagres ved dreiinger bevirket av virkningen av en kompresjonsfjaer etter fraklemmingen fra strømskinnen slik at i frakoblet posisjon er de to benene til klemmen anbragt på hver side av kniven uten samvirke dermed.

Det skal bemerkes at hver av klemmene danner en dobbeltarm som har et felles dreiepunkt dannet av bøylen, slik etter å ha blitt klemt fra strømskinnen hvoretter klemmen står i forbindelse med bøylen og er i stabil likevekt uten å slepe mot knivene.

Et annet formål med oppfinnelsen er å redusere friksjons-kraften utøvd på kniven i løpet av fraklippingsbevegelsen til klemmen i løpet av frakoblingsbevegelsen.

Med dette til formål er to av benene til klemmen forbundet sammen ved hjelp av kompresjonsfjærer som er anbragt på hver side av bøylen og som er forbundet med respektive ender til klemmen, mens de utøver på hver av dem kun i klemt posisjon samme kontakttrykkraften.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen har de to benene til klemmen hver en dissymmetrisk profil i forhold til bøylens midtplan, og ved denne konfigurasjonen har de to fjærene forskjellige størrelseskarakteristikker slik at etter fraklemmingen er klemmen i en stabil likevekt uten kontakt med kniven.

Oppfinnelsen angår også en strømuttaks- og frakoblingsblokk forbundet med et sett fordelingsskinner og utstyrt med flere av disse klemmene av den ovenfor beskrevne typen.

Oppfinnelsen skal i det påfølgende beskrives nærmere ved hjelp av eksempler og med henvisning til medfølgende tegninger, hvor: fig. 1 og 2 viser et delriss av kl emme an ordn i ngen ifølge foreliggende oppfinnelse i den tilkoblede posisjonen og henholdsvis i den frakoblede posisjonen.

Fig. 3 viser et toppriss av kontaktklemmen.

Fig. 4 viser et riss langs pilen IV på fig. 3.

Fig. 5 viser bøylen som tjener som en avstandsnolder for

klemmen.

Fig. 6 viser et delriss i snitt av en fordelingsstrøm-skinnesøyle tilknyttet en strømuttaks- og frakoblingsblokk utstyrt med multippelklemmeanordningen i samsvar med oppfinnelsen, idet sistnevnte er vist i posisjonen klemt på strømskinnene.

På fig. 1 og 2 er der vist med henvisningstallet 10 en ledende klemmeanordning tilpasset for å etablere en frakoblbar elektrisk forbindelse mellom en fast strømskinne 12 av rektangulært tverrsnitt anbragt for eksempel på kant, og en fast, flat ledende kniv 14, fremstilt av for eksempel sølvbelagt kobber, også anbragt på kant og anbragt motsatt strømskinnen 12 i samme plan P-P ved en gitt avstand d fra denne.

Forbindelsesanordningen 10 er formet som en samvirkbar klemme henvist generelt til med henvisningstallet 15 og er anbragt og fastholdt i en posisjon inne i et gjennomgående hulrom 16 dannet i en del 17 fremstilt av et isolerende materiale med en generell tulipanform. Som det fremgår av fig. 1 og 2 er isolasjonsdelen 17 anordnet parallelt i forhold til planet P-P og kan beveges i en translasjonsbevegelse i en retning parallelt med dette planet og under påvirkning av et hvert styreelement (ikke vist) for å gå fra en klemme- eller samvirkende posisjon (fig. 1) til en frakoblet posisjon (fig.

2) og motsatt.

Ved en foretrukket utførelsesform vist på fig. 3 har kontaktklemmen 15 to flate, symmetrisk ledende tunger 18a og 18b fremstilt for eksempel av sølvbelagt kobber anbragt vendt mot hverandre og holdt i avstand fra hverandre ved hjelp av en avstandsholder dannet av en bøyle 20. Ved det valgte eksempelet for en kantanordning av strømskinnen og ledekniven, som vist på fig. 1 og 2, er de to med avstand anbragte tunger 18a og 18b også montert på kanten av isolasjonsdelens 17 hulrom, hvilken isolasjonsdel er forsynt innvendig med en skulder 22 som tjener som anlegg for bøylen 20 til klemmen i løpet av anbringelsen av denne i isolasjonsdelen .

For å redusere så mye som mulig av avstanden opptatt av klemmen og kniven er det på den ene siden anvendt en kniv hvis tykkelse er valgt vesentlig mindre enn den til strøm-skinnen og på den andre siden er hver av de to tungene 18a og 18b til klemmen profilert i en dissymmetrisk måte i forhold til bøylens 20 midtplan. Hvert ben 18a, 18b til klemmen har i umiddelbar nærhet av bøylen 20 en avtagende smal halsdel betegnet med henvisningstallet 24 på fig. 3.

Klemmeenden til klemmen henvist til med henvisningstallet 25 er dessuten utvidet for således å forenkle dens samvirke med strømskinnen ved translasjonsbevegelsen, mens den andre enden til klemmen henvist til med henvisningstallet 26 er utført med en lett skråkant.

Som det fremgår av fig. 3 er de to benene 18a og 18b til klemmen forbundet sammen fortrinnsvis av to kompresjonsfjærer 30 og 31 som er anbragt på siden av bøylen 30 og som er tilknyttet med respektive ender 25 og 26 til klemmen for således å utøve på hver av dem kun i klemmeposisjonen (fig.

1) samme kontakttrykkraften.

På fig. 3 og fig. 4 er vist nærmere fjæren 39 som for eksempel en elastisk tråd med en generell U-form hvis to ender har identisk bøyde forlengelser av kun en er vist på fig. 4 med henvisningstallet 30a. Disse to bøyde forlengel-sene samvirker med to identiske utsparinger 35 og 36 dannet i respektive utvendige sideflater til de to benene 18a og 18b til klemmen i nærheten av klemmen 25.

Den andre fjær 31 er dannet for eksempel ved hjelp av en annen elastisk tråd som har en generell U-form og hvis to ender 31a og 31b (fig. 3), er bøyd idet vesentligste ved rette vinkler mot hverandre og er fastholdt i anlegg med to identiske forankringshus 38 og 39 dannet i respektive eksterne sideflater til de to benene 18a og 18b til klemmen i nærheten av den andre enden 26.

Den på-kant-anordningen av de to benene til klemmen, slik som vist på fig. 3 og 4, er de to sløyfeformede kompresjons-fjærene 30 og 31 anbragt under disse to benene.

Med henvisning til fig. 3 er det vist dissymmetrisk klemme i hviletilstand, dvs. i stabil likevekt tilveiebragt ,for frakoblingsposisjonen. De to fjærene 30 og 31 er konstruert med forskjellige karakteristikker, ikke bare i størrelse, men også i elastisitet, bestemt slik at de to med avstand anbragte ben 18a og 18b til klemmen har derimellom på den ene siden klemmen 25, en minimumsforutbestemt avstand e litt mindre enn tykkelsen på strømskinnen og på den andre siden ved den andre enden 26 et maksimalt mellomrom e' større enn tykkelsen på kniven.

Fig. 5 viser bøylen 20, som holder de to benene til klemmen fra hverandre. Denne bøylen er formet av et rektangulært ledende stykke som er skåret ut for således å ha tverrsnitt to motstående sider 42 og 43 med form av en U og anbragt rygg mot rygg ved deres bunn med en vertikal sentral sliss 45 som åpner seg ved toppen av bøylen og har en bredde valgt til å være større enn tykkelsen på kniven for således å tillate passasje derav ved hjelp av translasjonsbevegelsen til klemmen.

De to benene 18a og 18b til klemmen er montert på kant i de to respektive U-formede sidene til bøylen 20 mens de står i forbindelse med og blir fastholdt i posisjon ved samvirke med de to sidearmene til hver U i fordypninger 47 og 48 (fig. 4) dannet i henholdsvis øvre og nedre kant til det tilknyttede ben.

De to med avstand anordnede benene 18a og 18b til den dissymmetriske klemmen beskrevet ovenfor danner hver to forskjellige spakarmer med et felles dreiepunkt dannet av bøylen 20 (fig. 3) som således tjener som en innretning som reverserer kraften resulterende fra klemmekreftene utøvd av de to forskjellige fjærene på hver av disse to spakarmene. Stabil likevekt for klemmen (fig. 3) blir således tilveiebragt ved å anbringe søylen 20 ved en avstand d^ bestemt konvensjonelt ut fra punktet for tilførselen av kraften utøvd av fjæren 30 på klemmeenden 25, og ved en avstand dg, mindre enn d-^, fra punktet for påføringen av kraften utøvd av fjæren 31 på den andre enden 26.

Bruk av ovenfor beskrevne klemme for å tilveiebringe en frakoblbar elektrisk forbindelse mellom strømskinnen og ledekniven vil nå bli forklart med henvisning til fig. 1 og 2.

På fig. 1, som viser den elektriske forbindelsen dannet mellom strømskinnen 12 og ledekniven 14, er kontaktklemmen 15 samvirkende ved den klembare enden 25 med sidene til skinnen 12 ved å tvinge de to benene 18a og 18b fra hverandre mot trykket utøvd av fjæren 30. Ved C på fig. 1 har det blitt vist den elektriske kontaktsonen til klemmen som samvirker med skinnen, idet denne sonen strekker seg over en gitt klemmeavstand d3. Den andre enden 26 til klemmen samvirker med kniven 14 under virkning av samme klemmetrykket utøvd av fjæren 31. Ved C på fig. 1 har det blitt vist den elektriske kontaktsonen til klemmen samvirkende med kniven.

I denne sammenklemte posisjonen på fig. 1 fremgår det at bøylen 20 flyter, dvs. at det forefinnes en liten klaring mellom dens sider og den indre sideflaten tilknyttet de to klemmebenene.

Ved en translasjonsbevegelse av isolasjonsdelen 17, som bærer klemmen, i den fraklemte retningen vist med pilen F på fig. 1 kan klemmen 15 bli adskilt fra skinnen 12, som bevirker, ved hjelp av spakeeffekten frembragt ved hjelp av virkningen av fjærene og leddene på bøylen 20, på den ene siden en retur til deres minimumsavstand e (fig. 2) for klemmens to ben ved deres ende 25, og på den andre siden åpning til maksimums-mellomrommet e' (fig. 2) til benene ved deres andre ende 26. Ved frakobling ved enden av bevegelsen d3 står således de to benene 18a og 18b til klemmen ved dreiing i forbindelse med sidene til bøylen og blir derfor adskilt fra kniven 14. Ved e_i på fig. 2 er det vist at det finnes en klaring på hver side av kniven 14 ved enden 26 til klemmen etter fraklemmingen.

I denne fraklemte posisjonen er klemmen derfor i stabil likevekt uten friksjon mot kniven 14.

Fortsetter den translasjonsmessige bevegelsen til isolasjonsdelen 17, kommer den frakoblede klemmen 15 i dens frakoblede posisjon (fig. 2) ved hvilken posisjon dens ende 25 er anbragt ved en gitt frakoblet avstand d4 større enn d3 ved eksempelet vist på fig. 1 og 2 fra strømskinnen 12. I løpet av bevegelsen av klemmen tillater føringsslissen 45 (fig.2) dannet i bøylen 20 passasje av kniven 14. Etter frakoblingen er det ønskelig å gjenkoble klemmen på strømskinnen, idet klemmen som holder isolasjonsdelen 17 blir drevet i trans-las jons-bevegelse i klemmeretningen vist med pilen F' på fig.

2. Ved den doble spakeffekten tilveiebragt ved hjelp av hvert av de to benene til klemmen griper klemmeenden til klemmen strømskinnen 12 ved å tvinge de to benene 18a og 18b fra hverandre mot klemmekraften utøvd av fjæren 30, mens den andre enden 26 til klemmen griper kniven 14 ved å trekke sammen de to benene underlagt samme klemmekraft utøvd av fjæren 31, som vist på fig. 1.

På fig. 6 har det blitt vist ved hjelp av henvisningstallet 50 et strømuttak og et frakoblingselement med flere identiske klemmer, idet hver av dem er av ovenfor beskrevet type, som er anvendt i et system for fordeling av elektrisk strøm fra et sett med parallelle ikke-koplanare strømskinner. Et slikt strømuttak og frakoblingselement er anordnet mellom settet med strømskinner og koblingsanordninger, slik som for eksempel kontaktdannere, kontaktbrytere, reverse strømreléer eller generelt brytere, ved hvilke er mulig med tilknyttede hjelpeanordninger slik som hjelpebeskyttelse-, sikringsanord-ninger eller fjernstyringsanordninger.

Strømskinnefordelingen vist på fig. 6 er anbragt for eksempel vertikalt og er for eksempel fire i antallet (B^ -B4) som korresponderer i dette tilfellet med lederene til et elektrisk trefaset nettverk med nulleder, men naturligvis kan strømskinnene være flere eller færre i antall.

Strømuttaks- og frakoblingselementet 50 er en støpt blokk av et isolerende materiale, generelt i det vesentlige parallellepipedisk formet, og som er festet til en fast del 52 på en bærer anbragt på siden mot den vertikale siden 54 til et beskyttelseshus anbragt om strømskinnen.

Blokken 50 er utstyrt med strømuttaksklemmer 15, fire i antall ved valgte eksempelet, som er forbundet med tilknyttede skinner B^ - B4 ved å bli ført gjennom en klaffdør 56 anordnet på siden 54 til huset perpendikulært på strømskin-nenes plan.

Den klemmebærende isolasjonsdelen 17, innrettet for translasjonsbevegelse, er også i form av en parallellepipedisk blokk av støpt isolasjonsmateriale og av flere gjennomgående hulrom 16, fire stykker for eksempel, dannet ved siden av hverandre parallelt med strømskinnenes plan. Klemmene 15 er permanent anbragt i disse hulrommene tilknyttet isolasjonsdelen, som blir styrt av en fast rotasjonsaksel (ikke vist) hvis akse strekker seg i en retning perpendikulært på isolasjonsdelens bevegelsesretning. Rotasjonsakselen er i seg selv påvirket av et styreelement (ikke vist) av manuell type eller annen type.

Translasjonsbevegelsen til isolasjonsdelen blir styrt som følge av akselens rotasjon ved hjelp av en egnet bevegelses-overføringsinnretning av stang- og pinjongtypen for eksempel.

Blokken 50 på fig. 6 har også en fast del 58 som bærer, på den ene siden, rotasjonsakselen som styrer isolasjonsdelen, og på den andre siden, festeinnretning for elektrisk forbindelse for eksempel ved hjelp av skruer 60 med strømfor-syningsterminalene til tilknyttede koblingsanordninger (ikke vist). Hver terminal 60 er forbundet elektrisk med tilknyttede klemmer 15 ved hjelp av ledekniven 14 på hvis ene ende er festet en terminal 60 og på den andre ende er forbundet mellom to kontakter til klemmen 15. På fig. 6 er strømuttaks- og frakoblingsblokken 50 vist i påklemt posisjon.

Frakoblingsoperasjonen ved å fraklemme klemmene og gjenklemme operasjonen blir utført identisk med det beskrevet ovenfor i forbindelse med enkeltklemmen vist på fig. 1 og 2.

Claims (7)

1. Anordning for å etablere en frakoblbar elektrisk forbindelse mellom en fast, flat leder dannet ved hjelp av en kniv (14) og en strømskinne (12) anbragt motsatt, i samme plan, med en kontaktklemme (15) hvis to ben, i det vesentlige parallelle med dette plan, er dannet henholdsvis av to symmetrisk flate, ledende tunger (18a, 18b) anbragt motsatt hverandre og forbundet sammen ved hjelp av i det minste en kompresjonsfjaer (30, 31), idet klemmen (15) er båret av en isolerende del (17) anbragt parallelt med strømskinnens plan og kan utføre translasjonsbevegelser under virkning av et styreelement for således å oppta enten en tilkoblingsposisjon i hvilken ene enden (25) av klemmen (15) er forbundet med strømskinnen (12) ved å tvinge fra hverandre benene mot trykket utøvd av fjæren eller hver av fjærene, mens dens andre ende (26) samvirker med kniven (14), eller en frakoblingsposisjon i hvilken ene enden (25) av klemmene (15) er adskilt fra strømskinnen (12) ved fratrekking, karakterisert ved at de to benene til klemmen (15) er anbragt med avstand og fastholdt fra hverandre ved hjelp av en bøyle (20), mot hvilken de ligger an, når de ved en dreiebevegelse, frembragt ved translasjonsbevegelse under virkning av fjæren eller hver av fjærene etter fratrekking av klemmen (15), blir vippet fra kniven (14), slik at i frakoblet posisjon er de to benene til klemmen (15) ved dens andre ende (26) anbragt på hver side av kniven (14) uten samvirke med denne.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at bøylen (20) er en utstanset del med to flate, motsatte sider (42, 43) i form av en TJ, anbragt rygg mot rygg ved deres bunner, idet to ben til klemmen er anbragt og fastholdt ved disse respektive to U-formede sider.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at kniven (14) strekker seg i en retning parallelt med bevegelsesretningen til den klemmebærende isolasjonsdelen (17) og at bøylen (20) har en sentral føringssliss (45) perpendikulær på denne retningen for å tillate passasje av kniven (14) i løpet av translasjonsbevegelsen til den klemmebærende delen.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de to benene til klemmen er forbundet sammen ved hjelp av to kompresjonsfjærer (30, 31) som er anbragt på hver side av bøylen (20) og som er forbundet med de respektive to endene (25, 26) til klemmen, mens det utøves på hver av dem, kun i tilkoblingsposisjonen, den samme kontaktrykkraften.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at hver fjær er dannet av en elastisk tråd som har den generelle formen av en U, idet de to endene til fjæren (30) virker for klemming på skinnen hver med en bøyd forlengelse, idet denne forlengelsen samvirker med to utsparinger (35, 36) dannet i respektive eksterne overflater til de to benene til klemmen og at de to endene til den andre fjæren (31) operativt påklemt kniven er bøyd i det vesentlige ved rette vinkler mot hverandre og er fastholdt i forankringshus (38, 39) dannet i respektive eksterne overflater til de to benene til klemmen.

6. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at de to benene i klemmen hver har en dissymmetrisk profil i forhold til medianplanet til bøylen (20) og de to fjærene (30, 31) har forskjellige karakteristikker slik at i frakoblet posisjon er mellomrommet mellom de to benene til klemmen ved dens påklemmingsende (25) mindre enn tykkelsen på strømskinnen og at tykkelsen ved den andre enden (26) er større enn tykkelsen på kniven.

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at påklemmingsenden (25) til klemmen er utvidet for således å forenkle samvirke med strømskinnen (12) ved translasjonsbevegelsen.