WO1999023678A1 - Switch contact part for low-voltage switching devices - Google Patents
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- WO1999023678A1 WO1999023678A1 PCT/DE1998/003171 DE9803171W WO9923678A1 WO 1999023678 A1 WO1999023678 A1 WO 1999023678A1 DE 9803171 W DE9803171 W DE 9803171W WO 9923678 A1 WO9923678 A1 WO 9923678A1
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- H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
- H01H11/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts
- H01H11/041—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts by bonding of a contact marking face to a contact body portion
Definitions
- the invention relates to a switching contact piece according to the preamble of claim 1.
- the switch contact piece consists of a carrier, a solder layer arranged on the carrier for connecting solderable material of the contact material, which determines the usable erosion volume.
- a contact system for an electrical switching device in which only one male piece is connected to a carrier rod by means of friction welding.
- the object of the invention is to provide a switch contact piece according to the preamble of claim 1 and to find a method for its production which is technically and economically improved compared to the prior art.
- Fig. 1 is a scarf contact piece
- Fig. 2 shows the prior art.
- the switch contact piece 1 for low-voltage switchgear with one with a carrier 2 and contact material 3, the contact material 3 being arranged directly on the carrier 2 without an intermediate solder layer 4 and without a solderable material 5 by means of a friction welding connection.
- the switching device can be a circuit breaker, a motor protection switch or a contactor.
- the friction welding connection is achieved by a rotational movement of at least 50,000 rpm, preferably 60,000 rpm, or by a rapid one Vibration movement is achieved, with torques and feed forces being detected and evaluated with the aid of sensors.
- the friction welding process takes 0.1 to 1 second.
- the friction welding connection is carried out in such a way that a chemical composite consisting of an electrode connection is formed, which prevents melting even in the event of arcing.
- the process layer thickness is approximately 0.015 mm.
- the carrier In the process for producing the switch contact piece, the carrier is firmly clamped while the contact material is set in motion.
- the switch contact piece consists of a carrier 2, a solder layer 4 arranged on the carrier 2 for connecting solderable material 5 of the contact material 3, which determines the usable erosion volume. 10 to 20% of the contact material volume is lost as solderable material.
- both the soldering and the solderable layer are omitted.
- the full contact material volume is available as usable erosion volume.
- the switchgear therefore has a longer service life.
- the process capability is ensured due to the process.
- the parameters are reproducible.
Abstract
The aim of the invention is to provide a switch contact part for low-voltage switching devices, comprising a support and contact material and exhibiting improved technical and economic features in relation to the prior art. This is achieved by directly arranging the contact material (3) on the support (2) using a friction welding connection without any intermediate soldering layers (4) and layers that can be soldered (5). The invention can be used in low-voltage power circuit breakers, motor circuit breakers or contactors.
Description
Schaltkontaktstück für Niederspannungs-SchaltgeräteSwitch contact piece for low-voltage switchgear
Die Erfindung betrifft ein Schaltkontaktstück nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a switching contact piece according to the preamble of claim 1.
Bekannt ist es Schaltkontaktstücke an einem Kontaktträger zu verlöten. Das Schaltkontaktstück besteht aus einem Träger, einer auf dem Träger angeordneten Lotschicht zur Verbindung von lotfähigem Material des -das nutzbare Abbrandvolumen bestimmende- Kontaktmaterials.It is known to solder switch contact pieces to a contact carrier. The switch contact piece consists of a carrier, a solder layer arranged on the carrier for connecting solderable material of the contact material, which determines the usable erosion volume.
Die bekannten Herstellungsverfahren zur Herstellung von Schaltkontaktstücken bzw. des Kontaktmaterials sind relativ aufwendig und teuer. Die heutigen Anforderungen an die Prozeßsicherheit werden verfahrensbedingt nicht immer durch den bekannten Stand der Technik optimal erfüllt. Nachteilig bzw. Verbesserungswürdig sind insbesondere der erreichbare Bindungsanteil, der Lotaufstieg, Wärmespannungen und mögliche Ablösungen des Kontaktmaterials.The known production methods for the production of switch contact pieces or the contact material are relatively complex and expensive. Due to the process, today's requirements for process security are not always optimally met by the known state of the art. A disadvantage or in need of improvement are, in particular, the achievable bond component, the solder level, thermal stresses and possible detachment of the contact material.
Auch die Breite der Kombinationsmögiichkeiten sowohl von Träger- und Kontaktmaterial, als auch von der Träger- und Kontaktgeometrie sind durch die bekannten Verfahren eingeengt.The range of possible combinations of carrier and contact material as well as the carrier and contact geometry are also narrowed by the known methods.
Aus der DE 86 05 205 U ist ein Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät bekannt, bei dem lediglich ein Vaterstück mit einem Trägerstab mittels Reibschweißung verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schaltkontaktstück nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu finden, das technisch und wirtschaftlich gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.From DE 86 05 205 U, a contact system for an electrical switching device is known, in which only one male piece is connected to a carrier rod by means of friction welding. The object of the invention is to provide a switch contact piece according to the preamble of claim 1 and to find a method for its production which is technically and economically improved compared to the prior art.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, während in den Unteransprüchen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet sind.The object of the invention is achieved by the characterizing features of claim 1, while particularly advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, sollen die Erfindung, weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile näher beschrieben und erläutert werden.The invention, further refinements and improvements of the invention and further advantages are to be described and explained in more detail with reference to the drawing, in which an exemplary embodiment is shown.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 ein Schalkontaktstück undFig. 1 is a scarf contact piece and
Fig. 2 den Stand der Technik.Fig. 2 shows the prior art.
Die Fig. 1 zeigt das Schaltkontaktstück 1 für Niederspannungs-Schaltgeräte mit einem mit einem Träger 2 und Kontaktmaterial 3, wobei das Kontaktmaterial 3 direkt auf dem Träger 2 ohne zwischenliegende Lotschicht 4 und ohne lötfähiges Material 5 durch eine Reibschweißverbindung angeordnet ist.1 shows the switch contact piece 1 for low-voltage switchgear with one with a carrier 2 and contact material 3, the contact material 3 being arranged directly on the carrier 2 without an intermediate solder layer 4 and without a solderable material 5 by means of a friction welding connection.
Das Schaltgerät kann ein Leistungsschalter, ein Motorschutzschalter oder ein Schütz sein.The switching device can be a circuit breaker, a motor protection switch or a contactor.
Die Reibschweißverbindung wird durch eine Rotationsbewegung von mindestens 50.000 U/min, vorzugsweise 60.000 U/min oder durch eine schnelle
Schwingungsbewegung erreicht, wobei Drehmomente und Zuführkräfte mit Hilfe von Sensoren erfaßt und ausgewertet werden.The friction welding connection is achieved by a rotational movement of at least 50,000 rpm, preferably 60,000 rpm, or by a rapid one Vibration movement is achieved, with torques and feed forces being detected and evaluated with the aid of sensors.
Der Reibschweißvorgang dauert 0,1 bis 1 Sekunde. Die Reibschweißverbindung ist derart ausgeführt wird, daß ein aus einer Elektrodenverbindung bestenhenden chemischen Verbund entsteht, das ein Aufschmelzen auch bei Lichtbögen verhindert. Die Prozeßschichtdicke beträgt etwa 0,015 mm.The friction welding process takes 0.1 to 1 second. The friction welding connection is carried out in such a way that a chemical composite consisting of an electrode connection is formed, which prevents melting even in the event of arcing. The process layer thickness is approximately 0.015 mm.
Bei dem Verfahren zur Herstellung des Schaltkontaktstückes wird der Träger fest eingespannt , während das Kontaktmaterial in Bewegung versetzt wird.In the process for producing the switch contact piece, the carrier is firmly clamped while the contact material is set in motion.
Die Fig. 2 zeigt den Stand der Technik, bei dem das Schaltkontaktstück an einem Kontaktträger verlötet wird.2 shows the prior art, in which the switch contact piece is soldered to a contact carrier.
Das Schaltkontaktstück besteht aus einem Träger 2, einer auf dem Träger 2 angeordneten Lotschicht 4 zur Verbindung von lotfähigem Material 5 des -das nutzbare Abbrandvolumen bestimmende- Kontaktmaterials 3. Von dem Kontaktmaterialvolumen gehen 10 bis 20 % als lotfähiges Material verloren.The switch contact piece consists of a carrier 2, a solder layer 4 arranged on the carrier 2 for connecting solderable material 5 of the contact material 3, which determines the usable erosion volume. 10 to 20% of the contact material volume is lost as solderable material.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Schaltkontaktstück entfällt sowohl die Belotung als auch die lötfähige Schicht. Es steht das volle Kontaktmaterialvolumen als nutzbares Abbrandvolumen zu Verfügung. Die Schaltgeräte weisen somit eine höhere Lebensdauer auf.In the switching contact piece shown in FIG. 1, both the soldering and the solderable layer are omitted. The full contact material volume is available as usable erosion volume. The switchgear therefore has a longer service life.
Weitere Vorteile:Additional advantages:
Es entstehen keine nachteiligen Einflüsse durch Prozeßwärme auf die Materialien.There are no adverse effects from process heat on the materials.
Die Prozeßfähigkeit ist verfahrensbedingt gesichert. Die Parameter sind reproduzierbar.The process capability is ensured due to the process. The parameters are reproducible.
Eine Automatisierbarkeit ist auch bei kleineren Losgrößen möglich. Es entstehen auch keine Lotdämpfe, wobei Absaugungen entfallen und die Herstellung umweltfreundlich ist.
Reibschweißverbindungen sind in der Energieverteilung und Elektronik durch die folgende Patentliteratur bekannt geworden:Automation is also possible with smaller lot sizes. There are also no solder vapors, whereby there is no suction and the production is environmentally friendly. Friction welding connections have become known in power distribution and electronics through the following patent literature:
- DE 3941 056 A1- DE 3941 056 A1
- DE 3933230 A1 -EP 0102728 A1- DE 3933230 A1 -EP 0102728 A1
- DE 2915418 A1 -JP 5021124 -JP 1292775 -JP 61129290- DE 2915418 A1 -JP 5021124 -JP 1292775 -JP 61129290
- US 4593848- US 4593848
- JP 54026945- JP 54026945
- GB 1574699 -EP195664A1 -EP 152189 A2
- GB 1574699 -EP195664A1 -EP 152189 A2
Liste der BezugszeichenList of reference numbers
1 Schaltkontaktstück1 switching contact piece
2 Träger2 carriers
3 Kontaktmaterial3 contact material
4 Lotschicht4 solder layer
5 Lötfähiges Material
5 Solderable material
Claims
1. Schaltkontaktstück für Niederspannungs-Schaltgeräte, bestehend aus einem Träger und Kontaktmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktmaterial (3) direkt auf dem Träger (2) ohne zwischenliegende Lotschichten (4) und lotfähige Schichten (5) durch eine Reibschweißverbindung angeordnet ist.1. Switching contact piece for low-voltage switching devices, consisting of a carrier and contact material, characterized in that the contact material (3) is arranged directly on the carrier (2) without intermediate solder layers (4) and solderable layers (5) by a friction weld connection.
2. Schaltkontaktstück nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgerät ein Niederspannungs-Leistungsschalter, ein Niederspannungs- Motorschutzschalter oder ein Niederspannungs-Schütz ist.2. Switch contact piece according to claim 1, characterized in that the switching device is a low-voltage circuit breaker, a low-voltage motor protection switch or a low-voltage contactor.
3. Verfahren zur Herstellung eines Schaltkontaktstückes nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Reibschweißverbindung durch eine Rotationsbewegung erreicht wird.3. A method for producing a switch contact piece according to one of the preceding claims, characterized in that the friction weld connection is achieved by a rotational movement.
4. Verfahren zur Herstellung eines Schaltkontaktstückes nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibschweißverbindung durch eine Rotationsbewegung von mindestens 50.000 U/min, vorzugsweise 60.000 U/min erreicht wird.4. A method for producing a switching contact piece according to claim 3, characterized in that the friction welded connection is achieved by a rotational movement of at least 50,000 rpm, preferably 60,000 rpm.
5. Verfahren zur Herstellung eines Schaltkontaktstückes nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Reibschweißverbindung durch eine schnelle Schwingungsbewegung erreicht wird.
5. A method for producing a switching contact piece according to one of the preceding claims, characterized in that the friction welded connection is achieved by a rapid oscillatory movement.
6. Verfahren zur Herstellung eines Schaltkontaktstückes nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Reibschweißvorgang Drehmomente und Zuführkräfte mit Hilfe von Sensoren erfaßt und ausgewertet werden.6. The method for producing a switch contact piece according to one of the preceding claims, characterized in that in the friction welding process, torques and feed forces are detected and evaluated with the aid of sensors.
7. Verfahren zur Herstellung eines Schaltkontaktstückes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibschweißvorgang 0,1 bis 1 Sekunde dauert.7. A method for producing a switch contact piece according to one of the preceding claims, characterized in that the friction welding process lasts 0.1 to 1 second.
8. Verfahren zur Herstellung eines Schaltkontaktstückes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibschweißverbindung derart ausgeführt wird, daß ein aus einer Elektrodenverbindung bestehenden chemischen Verbund entsteht, das ein Aufschmelzen auch bei Lichtbögen verhindert.8. A method for producing a switch contact piece according to one of the preceding claims, characterized in that the friction weld connection is carried out in such a way that a chemical composite consisting of an electrode connection is formed which prevents melting even in the event of arcing.
9. Verfahren zur Herstellung eines Schaltkontaktstückes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßschichtdicke etwa 0,015 mm beträgt.9. A method for producing a switch contact piece according to one of the preceding claims, characterized in that the process layer thickness is approximately 0.015 mm.
10. Verfahren zur Herstellung eines Schaltkontaktstückes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger fest eingespannt wird, während das Kontaktmaterial in Bewegung versetzt wird.
10. A method for producing a switching contact piece according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier is clamped firmly while the contact material is set in motion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU15558/99A AU1555899A (en) | 1997-10-31 | 1998-10-29 | Switch contact part for low-voltage switching devices |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19748228.0 | 1997-10-31 | ||
| DE19748228 | 1997-10-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO1999023678A1 true WO1999023678A1 (en) | 1999-05-14 |
Family
ID=7847271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/DE1998/003171 WO1999023678A1 (en) | 1997-10-31 | 1998-10-29 | Switch contact part for low-voltage switching devices |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU1555899A (en) |
| WO (1) | WO1999023678A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1191665B (en) * | 1962-08-11 | 1965-04-22 | Licentia Gmbh | Process for the production of bimetal rivets |
| US3949466A (en) * | 1974-05-28 | 1976-04-13 | Arthur D. Little Inc. | Process for forming an aluminum electrical conducting wire junction end piece |
| US4355199A (en) * | 1975-10-10 | 1982-10-19 | Luc Penelope Jane Vesey | Conductive connections |
-
1998
- 1998-10-29 AU AU15558/99A patent/AU1555899A/en not_active Abandoned
- 1998-10-29 WO PCT/DE1998/003171 patent/WO1999023678A1/en active Application Filing
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4355199A (en) * | 1975-10-10 | 1982-10-19 | Luc Penelope Jane Vesey | Conductive connections |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU1555899A (en) | 1999-05-24 |
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