SE529718C2 - Kontaktfinger med räfflor - Google Patents

Description

25 30 529 718 2 helt förhindra gnistbildning eller oönskad värnieutveckling. Med "högre ström- styrkor" avses i detta sammanhang strömstyrkor som är högre än dem som kontakt- donet ifråga är klassificerat för. Samtidigt kan inte metallfiäderns styvhet ökas ytterligare för en klassificering för ökad strömstyrka med bibehållna fysiska mått, eftersom sammankoppling och isärtagande av lrontaktdonen, som i viss mån sker mot fjäderkraften, fortfarande måste vara möjlig. Anledningen till den bristfälliga kontakten vid högre strömstyrkor antas således: främst vara otillräckligt kontakt- tryck eller också en alltför begränsad kontaktaifea.

Ytterligare ett problem är att kontaktfingrarna, då de är anslutna till varsin kabel- ände, kan påverkas av dessa när kontaktdonen förflyttas, särskilt om kablama är tunga och styva. Kontaktfingrama kan härvid komma att glida i förhållande till varandra, och vid oj ämnheter kan lätt glapp uppstå. Man är heller inte säker på kontaktfingrarnas läge i förhållande till varandra eller till kontakthuset.

Ett annat problem kan vara slumpmässiga och cvfórutsägbara ojämnheter i materia- let, eventuellt uppstående under tillverkningen. Det kan vara kontaktfingrarna som är ojämna, så att kontakt endast sker i någon enstaka punkt istället för utefter en linje, såsom är avsett. Eventuellt kan kontaktfirlgrarna komma att vippa runt en sådan kontaktpunkt, åtminstone vid otillräckligt kontakttryck, vilket ger problem med gnistbildning och oönskad värmeutveckling enligt ovan. Även kontaktfiädrarna kan delvis bidra till de oifinskade egenskapema, genom att de inte exakt motsvarar de uppställda kravspecifikationema och därför ger en fjäder- kraft som inte är likformig över kontaktfingrets hela bredd. Även om problemen i princip kan kringgås genom ett byte till befintliga kontaktdon med en högre klassning med avseende på strömstyrkan, är detta ofta inte önskvärt, dels av utrymmesskäl och dels av kostnadsskäl. 10 15 20 25 30 529 718 PROBLEMSTÄLLNING Man vill således åstadkomma ett kontaktfinger respektive ett kontaktdon, där till- räckligt god kontakt erhålls for att en användning vid högre strömstyrkor än hittills skall vara möjlig, samtidigt som kontaktdonets yttermått bibehålls.

PROBLEMLÖSNING Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås beträffande kontakt- fingret om detta kännetecknas av att kontaktdelen är försedd med en serie räfflor för en förbättrad kontaktförmåga.

Ytterligare fördelar uppnås om kontaktfingret clessutom kännetecknas av något eller några av särdragen enligt kraven 2-8.

Beträffande kontaktdonet uppnås målsättningen om detta innefattar ett kontakt- finger enligt ovan.

SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen skall nu med utgångspunkt från lnifogade ritningar. På dessa visar: fi g 1 en perspektivvy av ett kontakthus vari minst ett kontaktfinger enligt uppfin- ningen är placerbart; fig 2 en perspektivvy av en föredragen utföriingsforrn av kontaktfingret enligt uppfinningen; fl g 3 en rak sidovy av kontaktfingret enligt fig 2; och 10 15 20 25 30 529 718 4 fig 4 en perspektivvy av kontaktfingret enligt flg 2 och 3 ur en annan vinkel.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I frg 1 visas huset 1 till ett kontaktdon, som innefattar ett kontaktfinger 4 enligt upp- finningen. Det hus 1 som visas i figuren kan irmefatta två kontaktfingrar 4 enligt uppfinningen, och dessa är åtkomliga genom öppningarna 2 vid husets 1 mot be- traktaren vända ände. Huset 1 som visas är att betrakta enbart som ett exempel och uppfinningen omfattar också kontaktdon med :såväl ett enda kontaktfinger som med tre eller flera.

Två likadana hus 1 passar ihop med varandra, så att kontaktfingrarna 4 i respektive kontaktdon kan komma i kontakt med varandra. För att detta skall vara möjligt måste två kontaktdon vara vända mot varandra, så att upphöjningarna 3 på det ena huset 1 passar in i öppningarna 2 på det andra, motsvarande kontaktdonet. Kontakt- donen är identiska och måste vändas för att kunna kopplas ihop, och det är inte fysiskt möjligt att koppla ihop dem på ett felaktigt sätt med varandra.

Kontaktdon av den typ som visas i fig 1 har olika användningsområden beroende på den strömstyrka för vilken de är avsedda, men .används ofta vid tillämpningar med relativt höga strömstyrkor, typiskt sett i området 50-600 A beroende på storlek, med spänningar upp till 600 V. Ett exempel på ett sådant användningsområde är upp- laddning av eltruckar för inomhusbruk.

I fig 2 visas ett kontaktfinger 4 enligt den föreliggande uppfinningen. Kontakt- fingrets 4 huvuddelar är en anslutningsdel 5 och en kontaktdel 6. Anslutningsdelen 5 fungerar för anslutning till en kabelände, medan kontaktdelen 6 är avsedd att ha kontakt med kontaktdelen 6 på ett kontaktfinger i det kontaktdon, varmed det första kontaktdonet är sammankopplat. Materialet i kontaktfingret 4 är företrädesvis ett material med mycket god ledningsförmåga, exempelvis ren koppar, rent silver eller 10 15 20 25 30 529 '718 silverpläterad koppar. Båda materialen är med fördel ytbehandlade, för att förhindra repor och oxidation i ytskiktet, vilket eventuellt skulle kunna leda till försämrad kontakt.

Anslutningsdelen 5 har i den föredragna utföriiiigsfonnen formen av ett rör, som är slutet i sin inre ände, dvs den ände som ansluter till kontaktdelen 6. Vid anslutning av anslutningsdelen 5 till en kabel, förs en ände, där isoleringen skalats bort på en sträcka som något understiger anslutningsdelens 5 längd, in i anslutningsdelen 5.

Därefter deformeras eller kryrnps anslutningsdelen 5, så att den fästes, och förblir i sitt läge på kabeln.

Kontaktdelen 6 innefattar, såsom även syns i lig; 3 ett åsformigt parti 7 vid sin yttre, främre ände. Det åsformiga partiet 7 är tvärgående i förhållande till kontaktfingrets 4 längdriktning. Det åsforrniga partiet 7 på respektive kontaktfinger 4 skall "passe- ras" av kontaktfingret 4 i det motsatta kontaktdonet för att uppnå ett sammankopplat läge med god kontakt mellan kontaktfingrama 4. Härvid är de två kontaktfingrarna 4 avsedda att fjädra ett stycke, tvärs rörelseriktiiingen vid sammankopplingen, bort från sitt slutliga, sammankopplade läge, innan det senare kan intas.

Det plana partiet 8 är den inre delen av kontaktrlelen 6. Det är osannolikt att detta område används för direkt kontakt med ett annat kontaktfinger 4 vid hopkoppling av två kontaktdon, men även detta parti är tillverkat i samma material och med samma ytbehandling som resten av kontaktfingern 4. Mellan det plana partiet 8 och det åsforrniga partiet 7 finns en tvärgående fórdtiupning 9, som inte återfinns på kontaktñngrar 4 enligt tidigare känd teknik. Formen på fördjupningen 9 är komple- mentär till den hos det åsformiga partiet 7, så att: ett större anliggningsområde och ett formingrepp erhålles på kontaktfingrets 4 främre parti.

Det främre partiet av kontaktdelen 6 är räfflat med ett antal räfflor 10. Bredden på räfflorna 10 är lika stor eller större än djupet på 'räfflorna 10 i den föredragna ut- 10 15 20 25 30 529 718 6 föringsfonnen. Bredden på räffloma 10 är väsentligen av samma storleksordning som mellanrummet 11 mellan dessa. Räffloma är anordnade i vinkel med kontakt- fingrets 4 längdaxel. De snedställda räfflorna ll) kommer vid en sammankoppling med ett likadant kontaktfinger 4 att medföra att kontakt mellan de två kontakt- fingrarna 4 sker i ett nät av kontaktpunkter, dvs i de områden där mellanrummen 11 korsar varandra. Även om kontakt inte äger rum i räfflorna 10, kommer ändå före- komsten därav att leda till en bättre kontakt och därmed en mindre vänneutveckling.

Troligtvis beror detta på att trycket i kontaktområdena har ökat, eftersom den totala kontaktarean minskat medan kraften från tjåderorganen på kontaktfingrarna 4 är väsentligen konstant. Kontakten mellan de två kontaktfingrama 4 blir därmed säkrare och risken för glapp och gnistbildning minskar. Härigenom är det möjligt att öka strömstyrkan utan att värmeutvecklin gen samtidigt ökar. l fig 3 framgår särskilt väl utseendet på fördjupningen 9. Dess profil motsvarar i stora drag det âsformiga partiets 7 profil, som påminner om ett stycke av en sinus- kurva. Det åsfonniga partiets 7 profil och fördjuipningens 9 profil är i stort sett komplementära till varandra, vilket innebär att en kontakt mellan dem äger rum även utefter flanken 12 i övergången mellan det åsformiga partiet 7 och fördjup- ningen 9. Dessutom sker anliggningen inte endast utefter en linje vid det åsforrniga partiets 7 högsta punkt, utan över en större zon 'utefter fördjupningens 9 botten och begränsningsytor. Kontakten sker eventuellt inte över en hel obruten yta, om räff- lorna 10 är anordnade på kontaktfingret 4, men .anliggningen ger i så fall en ökning av antalet kontaktpunkter i det nät som bildas mellan de snedställda räffloma. Även flanken 12 är i likhet med det åsformiga partiet '7 och fördjupningen 9 försedda med räfflor 10 i den föredragna utföringsformen. Överensstämmelsen mellan det åsfoirniga partiets 7 profil och fördjupningens 9 profil ger också ett fonningrepp, som är betydligt säkrare än vad som tidigare varit möjligt, och minskar risken för rörelser mellan de två kontaktfingrarna 4 och där- med för glapp mellan dem, eller för oavsiktlig urkoppling. 10 15 20 25 30 529 718 Ytterligare ett särpräglat drag i kontaktfingern 4 enligt uppfinningen är förekomsten av ett längsgående snitt 13 genom kontaktdelen 6. Detta snitt 13 har i sig sj älv en påverkan på kontaktförmågan, oavsett om kontaktfingret 4 är försett med räfflor eller inte. Anledningen till detta är troligtvis att en materialojämnhet i en punkt på en sida av snittet 13 inte nödvändigtvis måste :medföra att ett glapp mellan kontakt- fingrarna 4 uppstår över hela kontaktdelen 6.

I den föredragna utföringsformen visas ett kontaktfinger 4 med ett enda snitt 13, men varianter på detta är tänkbara, såsom ett lwntaktfinger 4 helt utan snitt 13 men också med två eller ännu flera snitt 13.

På den sida av kontaktdelen 6 som år vänd bort från det motsvarande kontaktfingret 4, och alltså inte skall stå i kontakt med ett annat kontaktfinger 4 är anordnat en klack 14 längs kontaktfingrets 4 hela bredd. Klacken 14 är avsedd för ingrepp med den tidigare nämnda kontaktfi ädem, som åstadkommer att kontaktfingrarna 4 är fjädrande anordnade i huset 1. Motsvarande klackar 14 finns anordnade även på kontaktfingrar av tidigare känd typ. I anslutning till klacken 14 finns dock en för- djupning eller ursparning 15. Det material som uteslutits vid anordnandet av urspar- ningen 15 används företrädesvis för att bredda 'kontaktfingern 4, och dänned ge plats till ytterligare några kontaktpunkter med 'väsentligen samma totala ingående materialmängd.

Fördjupningen 15 kan också utnyttjas för en rnaterialbesparing i förhållande till de kontaktfingrar som är kända sedan tidigare, utan att det sker någon nämnvärd reduktion av kontaktfingerns 4 stabilitet.

Det har vid praktiska prov med en typ av kontaktdon visat sig att kontaktfingrar enligt den föreliggande uppfinningen har en så låg värrneutveckling under drift att kontaktdon med sådana kontaktfingrar har kuninat klassificeras för användning vid 10 15 20 25 30 529 718 strömstyrkor upp till 225 A, jämfört med 175 A för motsvarande kontaktdon enligt äldre teknik.

De ovan beskrivna fördelarna och den goda kontakten mellan två kontaktfingrar 4 enligt uppfinningen åstadkommes vid ideala förhållanden, dvs när två likadana kontaktfingrar 4 enligt uppfinningen står i kontakt med varandra. Man uppnår dock även ett tillfredsställande resultat vad gäller koiitaktförmågan även när ett kontakt- finger 4 enligt uppfinningen samrnankopplas riiied ett kontaktfinger enligt äldre teknik. Troligtvis skulle prestanda ligga någonstans mellan prestanda för två kontaktfingrar enligt äldre teknik och två kontaktfingrar 4 enligt uppfinningen. Man bör dock vara varsam så att kontaktförmågan inte överskattas, utan utgå från. att den högsta tillåtna strömstyrkan är den lägsta av de angivna för kontaktdonen enligt ny respektive äldre teknik. Samrnankoppling av kontaktdon med olika klassning är i allmänhet inte tillåten av säkerhetsskäl, och man kan därför förse kontaktdon med olika mekaniska hinder mot sammankoppling, såsom spärrorgan som endast tillåter sammankoppling mellan identiska kontaktdon.

ALTERNATIVA UrFoRiNGsFoRMER Uppfinningen kan varieras i en rad olika avseenden, utan att man för den sakens skull avviker från uppfinningstanken. Exempelvis kan räfflomas bredd, djup, täthet och tvärsnittsprofil vara annorlunda än vad som visats i figurerna och beskrivits OVZIII.

Kontaktfingrarna har i den föredragna utfóringsfonnen beskrivits med både räfflor 10 och en tvärsnittsprofil som innefattar en ås '7 och en fördjupning 9. Det är fullt möjligt att förse ett kontaktfinger med endast ett av dessa två särdrag, dvs att förse ett kontaktfinger med konventionell tvärsnittsprofil med räfflor, alternativt att förse ett slätt kontaktfinger med tvärsnittsprofilen enligt uppfinningen. 10 15 529 718 9 Ett annat sätt att variera uppfinningen är att låta det åsforrnade partiet 7 och för- djupningen 9 byta plats med varandra, dvs att placera fördjupningen 9 ytterst på kontaktfingrets 4 främre parti och det åsforrnade partiet 7 innanför detta. På detta sätt åstadkommes ett väsentligen lika stort kontaktornråde som i den föredragna utföringsformen. Eventuellt kan skyddet mot oavsiktlig utdragning försämras något, eftersom de åsfonnade partierna 7 inte passerar varandra vid sammankoppling. Ännu ett sätt att variera uppfinningen är att låta räfflorna korsa varandra på ett och samma kontaktñnger 4, så att ett rutmönster bildas över hela eller delar av det räff- lade partiet. När två sådana kontaktfingrar kopplas samman bildar de två rutnäten tillsammans ännu ett rutnät, som i de allra flesta fall är "tätare" än vart och ett av rutnâten för sig med ett stort antal kontaktpunkter.

Såsom nämnts tidigare ovan är det också möjligt att variera antalet slitsar eller snitt 13 i kontaktdelen 6, och även längden på dessa.

Uppfinningen kan varieras ytterligare inom ramen för bifogade patentkrav.

Claims (9)

10 15 20 25 30 529 713 10 PATENTKRAV

1. Kontaktfinger innefattande en anslutningsdel (5) för anslutning till en ände av en kabel och en kontaktdel (6) för kontakt med en motsvarande kontaktdel (6) på ett andra kontaktfinger (4), varvid ett tvärgåenrle, åsforrnigt parti (7) är anordnat vid kontaktdelens (6) främre ändparti, k ä n n e t e c k n a t av att kontaktdelen (6) är försedd med en serie räfflor (l 0) för en förbättrad kontaktförrnåga.

2. Kontaktñnger enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n at av att räfflorna (10) är anordnade på och i anslutning till det åsforrniga partiet (7).

3. Kontaktfinger enligt kravet 1 eller 2, k: ä n n e t e c k n at av att räfflorna ( 10) är anordnade i två eller flera serier av inbördes likriktade räfflor (10), varvid serierna åtminstone delvis överlappar varandra så att ett rutmönster bildas.

4. Kontaktfinger enligt något av kraven l --3, k ä n n e t e c k n a t av att räff- lorna ( 10) är snedställda så att de är vinklade nlbt kontaktfingrets (4) längdaxel.

5. Kontaktfinger enligt något av kraven l--4, k ä n n e t e c k n a t av att en tvärgående fördjupning (9), vars form är komplementär till det åsforrniga partiet (7), är anordnad i anslutning till det åsformiga partiet (7) varvid det åsformiga partiet (7) på ett kontaktfinger (4) är inpassningsbart i fördjupningen (9) på ett motsvarande kontaktfinger (4) och vice versa.

6. Kontaktfinger enligt något av kraven l. --5, k ä n n e t e c k n at av att en ursparning (15) är anordnad på den sida av kontaktdelen (6) som är motsatt det ås- formiga partiet (7).

7. Kontaktfinger enligt något av kraven l---6, k ä n n e t e c k n at av att minst ett längsgående snitt (13) delar kontaktdelen (6) i dess längdriktning. 529 'M8 1 1

8. Kontaktfinger enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a t av att anslutningsdelen (5) är rörforrnig. 5

9. Kontaktdon innefattande minst ett kontaktfinger (4) enligt något av kraven 1-8.