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Starkstromkontakt mit geschlitzten Kontaktarmen Die Erlmdung betrifft
einen Starkstromkontakt mit einem ortsfesten, etwa U-förmigen Kontaktstück, dessen
beide an dem einzuführenden beweglichen Messerkontakt anliegende Kontaktarme in
mehrere durch parallel zur Einführrichtung liegende Schlitze voneinander getrennte
Kontaktbacken unterteilt sind und durch wenigstens ein an der Außenseite der Arme
anliegendes Federelement an den Messerkontakt angedrückt werden.
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Bei einem bekannten Kontakt dieser Art liegen die Federelemente über
ein gemeinsames starres Druckstück an einer einzigen Stelle, nämlich etwa in der
Mitte der wirksamen Kontaktlänge, an der Außenseite der geschlitzten Kontaktarme
an, die aus verhältnismäßig starrem Material hergestellt sind.
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Diese bekannte Ausführung besitzt den wesentlichen Nachteil, daß der
Strornübergang vom Messerkontakt auf die Kontaktarme nur in einem geringen Bereich
der ganzen Kontaktlänge erfolgt, so daß hier ein erhöhter Abbrand auftritt. Ungünstig
ist ferner bei diesem Kontakt, daß die einzelnen Kontaktbacken der beiden Anne nicht
unabhängig voneinander ausweichen können, da sie an einem gemeinsamen starren Druckstück
anliegen. Dies hat zur Folge, daß Unebenheiten, die sich über die Breite des Messerkontaktes
verteilen, nicht ausgeglichen werden können.
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Dieser letztgenannte Nachteil wird bei einem anderen bekannten Starkstromkontakt
vermieden, dessen geschlitztes Kontaktstück von einer gleichfalls geschlitzten,
bügelförinig gebogenen Blattfeder umfaßt wird, deren Federarme etwa im mittleren
Bereich der wirksamen Kontaktlänge an der Außenseite. der Kontaktarme anliegen.
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Auch diese bekannte Ausführung besitzt jedoch den Mangel, daß sich
die Kontaktarme infolge ihrer verhältnismäßig großen Steifigkeit dem Messerkontakt
nicht so genau anpassen, daß die ganze Fläche der Kontaktarme zum Strornübergang
beiträgt. Die hierdurch hervorgerufene, häufig punktförmige Kontaktgabe hat einen
erhöhten übergangswiderstand und damit, insbesondere bei größeren Stromstärken,
eine starke Erwärinung zur Folge.
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Bei einem weiteren bekannten Starkstromkontakt stützen sich zwei an
ihrem Ende federnd eingespannte Kontaktplatten über je zwei im rechten Winkel zur
Kontaktplattenebene angreifende Schraubenfedern an feststehenden Haltern ab. Durch
diese Anordnung wird zwar die Kontaktgabe bei nicht planparallelen Kontaktmessem
wesentlich verbessert, sie besitzt jedoch den Nachteil eines erheblichen Raumbedarfes.
So erfordern insbesondere die achsparallel nebeneinander angeordneten Schraubenfedem
der Kontaktplatten besondere Führungen, die die Verwendung dieses bekannten Starkstromkontaktes
für viele Anwendungsfälle, bei denen es auf einen möglichst gedrängten räumlichen
Aufbau ankommt, von vornherein ausschließt. So steht beispielsweise. bei einem Sicherungsunterteil
für Starkstromsicherungen zur Unterbringung der Federelemente, nur ein verhältnismäßig
geringer Raum zur Verfügung. Im übrigen weist auch diese bekannte Ausführung
- ebenso wie die zuvor erwähnte - den Nachteil auf, daß sich die Kontaktplatten
nicht innig genug an die möglicherweise unebenen Flächen des Messerkontaktes anlegen,
so daß eine stärkere Erwärmung, unter Umständen sogar ein erheblicher Abbrand auftritt.
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Weiterhin sind bereits Kontakte bekannt, deren aus verhältnismäßig
starrem Material hergestellte Kontaktarme durch zwei ineinandergeschachtelte U-förmige
Federn an den Messerkontakt angedrückt werden. Bei dieser bekannten Ausführung liegen
die Druckstellen der Federn etwa um die wirksame Kontaktlänge auseinander. Auch
diese bekannte Ausführung, bei der weder die, Kontaktarme noch die Federelemente
unterteilt sind, besitzt daher den
Nachteil, daß Unebenheiten an
den Flächen des Messerkontaktes nicht ausgeglichen werden, was sich im Betrieb durch
einen erhöhten Abbrand bemerkbar macht.
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Schließlich sind auch Kontakte bekannt, bei denen die Federelemente
mit unabhängig voneinander federnden Teilen auf die elastisch verforinbaren Kontaktbacken
des aus biegsamem Material hergestellten Kontaktstückes drücken. Bei dieser bekannten
Ausführung liegen allerdings die ringförmigen Federelemente nur an einer einzigen
Stelle der Kontaktbacken an, was bei Einführung eines nicht völlig ebenen Messerkontaktes
zur Folge hat, daß nicht die gesamte Kontaktfläche zum Stroniübergang beiträgL Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Starkstromkontakt der eingangs
genannten Art unter Vermeidung der Mängel der bekannten Auslührungen. so auszuWilden,
daß einerseits auch bei nir,ht genau ebenen oder planparallelen. Kontaktffächen
des einzuführenden beweglichen Messerkon-taktes eine weitgehend flächenhafte
Berührung zwi-schen Messerkontakt und ortsfestein Kontaktstück
erfolgt,
daß jedoch andererseits der Raumbedarf des Starkstromkontaktes gering ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Federelemente,
deren wenigstens zwei Druckstellen an den Kontaktbacken in an sich bekannter Weise
etwa um die zur Berührung niit dem Messerkontakt bestimmte wirksame Kontaktlänge
auseinanderliegen, in gleichfalls an sich bekannter Weise unabhängig voneinander
federnden Teilen auf die elastisch verformbaren Kontaktbacken des aus biegsamem
Material hergestellten Kontaktstückes drücken.
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Durch die erfindungsgemäße Kombination werden somit die Nachteile
der bekannten Ausführungen vollständig vermieden: Durch die Aufteilung der Federelemente
in unabhängig voneinander federnde Teile sowie durch die entsprechende Schlitzung
der Kontaktarme werden etwaige Unebenheiten an den Kontaktarmen oder am Messerkontakt
in Ouerrichtung ausgeglichen; die Verwendung wenigstens zweier, etwa um die wirksame
Kontaktlänge auseinanderliegender Druckstellen der Federelemente gewährleistet ferner,
daß auch jegliche Unebenheiten in Längsrichtung ausgeglichen werden. Der erfindungsgemäße
Starkstromkontakt zeichnet sich somit durch ein besonders inniges Aneinanderliegen
der Kontaktarme und des eingeführten Messerkontaktes aus.
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Bei einem Kontakt, bei dem die Kontaktbacken beiden Kontaktarme des
U-förmigen Kontaktstückes an ihrem inneren Ende miteinander verbunden sind, hat
es sich gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn die
Kontaktbacken der Kontaktarme auch an ihrem äußeren Ende miteinander zusammenhängen.
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Der Federbauteil kann etwa M-förmig ausgebildet sein und zwei spiegelbildlich
zur Achse des M einander gegenüberliegende Reihen von in Breite und Abstandsteilung
den Kontaktbacken der Kontaktstückarme entsprechenden, durch Schlitze voneinander
getrennten Federarinen aufweisen.
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Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist bei einem Starkstromkontakt
mit einem derartigen M-förinigen Federbauteil vorgesehen, daß dieser Federbauteil
mit den beiden äußeren YZ.lückstellen des M an der Außenseite der Kontaktbacken
der Kontaktstückarme anliegt und sich mit der inneren Knickstelle des M an der Innenseite
der als Kontaktaufnahme dienenden Ausnehmung abstützt.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden
die an den Kontaktbacken der Kontaktstückarme. anliegenden Federelemente durch die
Windungen wenigstens einer Spiralfeder gebildet.
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Soll in einzelnenFällen eineweichereFedercharakteristik der Kontaktstückarme
erzielt werden, so wird gemäß der Erfindung eine etwa U-förmige Bügelfeder vorgesehen,
die das ortsfeste Kontaktstück wenigstens teilweise umgreift und an deren freien
Enden sich die, Federelemente abstützen.
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Diese und zahlreiche weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus
der nachfolgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele,
hervor. Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen
Kontaktstückes, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des M-förmig ausgebildeten Federbauteiles,
Fig. 3 und 3 a Schnitt und Teilaufsicht auf den in eine Ausnehmung
eines Gehäuses eingebauten erfindungsgemäßen Starkstromkontakt, Fig. 4 und 4 a Schnitt
und Aufsicht eines eingebauten Starkstromkontaktes mit abweichend ausgäbildeten
Federelementen, Fig. 5 und 5 a Schnitt und Aufsicht eines weiteren
Ausführungsbeispieles, Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des ortsfesten
Kontaktstückes gemäß den Fig. 5 und 5 a, Fig. 7 und
7 a Schnitt und Aufsicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung
mit einer zusätzlichen Bügelfeder zur Erzielung einer weicheren Federcharakteristik.
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Das in Fig. 1 dargestellte ortsfeste KontaktstÜck
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ist etwa U-fönnig ausgebildet und weist zwei an dem einzuführenden beweglichen
Messerkontakt anliegende Kontaktarme 2, 3 auf. Die Arme 2, 3 des.
Kontaktstückes 1 sind in je vier durch Schlitze 4 voneinander getrennte
Kontaktbacken 2 a, 2 b, 2 c und 2 d
bzw. 3
a, 3 b, 3 c und 3 d unterteilt, die an ihrem inneren und äußeren
Ende miteinander zusammenhängen.
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Die Kontaktstückanne 2, 3 sind in ihrem oberen Bereich nach
außen gewölbt und an ihrem äußeren Ende 2 e bzw. 3 e nach unten abgewinkelt.
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Im unteren Bereich sind die Kontaktstückarme 2, 3
nach außen
abgesetzt, so daß je ein Ansatz 2f bzw. 3 f entsteht.
An die die beiden Arme 2, 3 verbindende Bodenfläche 5 des Kontaktstückes
1 schließt sich ein in der Darstellung abgebrochener Ansatz 6 an,
an den die mit dem Kontaktstück zu verbindende Leitung angeschlossen ist.
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Fig. 2 zeigt eine Ausführungsforin des erfindungsgemäßen Federbauteiles
7, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa M-förmig ausgebildet
ist. Der Federbauteil 7 weist zwei spiegelbildlich zur Achse 8 des
M einander gegenüberliegende Reihen von in Breite und Abstandsteilung den Kontaktbacken
2 a bis 2 d bzw. 3 a bis 3 d der Kontaktstückarme
2, 3 entsprechende, durch Schlitze 9 voneitiander getrennte Federarme
10 a bis 10 d bzw. 11 a bis lld auf. Wie aus Fig. 2 zu entnehmen
ist, sind die mittleren Federarme 10 b, 10 c und 11 b, 11
c gegenüber den beiden äußeren Federarmen 10 a, 10 d
bzw. 11 a, 11 d verlängert.
Der
Einbau des in Fig. 1 dargestellten Kontaktstückes und des in Fig. 2 veranschaulichten
Federbauteiles in die zur Aufnahme des Starkstromkontaktes bestimmte Ausnehmung
12 eines (nur abgebrochen dargestellten) Gehäuses 13 ergibt sich im einzelnen
aus den Fig. 3 und 3 a.
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Je ein M-förmiger Federbauteil 7 liegt an den Armen 2,
3 des Kontaktstückes 1 an, und zwar derart, daß die Kontaktbacken
2 a bis 2 d bzw. 3 a bis 3 d
der Kontaktstückarine
an den beiden äußeren Knickstellen des M-förmigen Federbauteiles 7 anliegen,
während sich der Federbauteil 7 mit der im Bereich der Syrnmetrielinie
8 liegenden inneren Knickstelle an der Innenseite der Gehäuseausnehmung 12
abstützt.
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In der Ausnehmung 12 sind zwei schlitzartige Erweiterungen 14 vorgesehen
(vgl. Fig. 3, 3 a), in die die verlängerten Arme 10 b, 10 c
bzw. 11 b, 11 c des Federbauteiles 7 derart eingreifen,
daß der Federbauteil zwar gegen Verdrehung gesichert ist, sich jedoch quer zur Einführrichtung
des (nicht dargestellten) Messerkontaktes frei bewegen kann. Um eine ungehinderte
Federung des M-förinigen Bauteiles 7 zu gewährleisten, liegen in der in den
Fig. 3 und 3 a dargestellten Ruhelage (bei nicht eingeführtem Messerkontakt)
auch die Schenkel der äußeren Federarine 10a, 10d bzw. lla, lld nicht
an der Innenseite der Ausnehmung 12 an.
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Die Federbauteile 7 stützen sich mit dem unteren abge,winkelten
Schenkel ihrer Arme 11 a bis 11 d auf dem Ansatz 2
f bzw. 3 f des Kontaktstückes 1 sowie mit den Schenkeln der
Arme 11 b, 11 c auf der unteren Begrenzungsfläche der schlitzartigen
Erweiterung 14 ab.
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Mit ihren abgewinkelten äußeren Enden 2e, 3e greifen die Kontaktstückanne
2, 3 in je eine schlitzartige Ausnehmung 15 an der Oberseite
der Gehäuse-Räche 13 ein. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Breite
der Schlitze 15 größer als die der Abwinklungen 2e, 3 e gewählt,
so daß die Kontaktstückanne 2, 3 beim Einführen des Messerkontaktes in seitlicher
Richtung fe,dernd ausweichen können. Durch die Schlitze 15
werden die Kontaktstückarme
2, 3 zugleich gegen die Kraft der Federbauteile 7 in einem bestimmten
Ab-
stand gehalten und auf diese Weise vorgespannt.
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Da sich der Federhauteil 7 - wie aus Fig. 3 a zu entnehmen
ist - nur mit dem zwischen den äußeren Federarmen 10 a,
11 a und 10 d, 11 d liegenden Bereich der inneren Knickfläche
an der Innenseite der Ausnehmung 12 abstützt, wird der Federbauteil 7 so
stark ausgebildet, daß die auf die mittleren Federarme übertragenen Kräfte ohne
Verbiegung des Federbauteiles auf den äußeren Bereich der Knickfläche übertragen
werden.
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Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, lediglich die Federarme
10 b, 10 c (nicht aber die Federarme 11 b, 11 e) länger
als die benachbarten Federarme auszuführen, so daß der Schlitz 14 nur im oberen
Bereich der Ausnehmung 12 vorgesehen werden muß. In diesem Falle kann sich dann
der Federbauteil 7 mit der ganzen Länge seiner inneren Knickfläche an die
Innenseite der Ausnehmung 12 anlegen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und 4a werden die an
den Kontaktbacken 2a bis 2d
bzw. 3 a bis 3 d des
Kontaktstückes 1 anliegenden Federelemente durch die Windungen von
je drei Spiralfedem 16 a, 16 b und
16 c gebildet, die an drei über die gesamte zur Berührung mit dem Messerkontakt
bestimmte wirksame Kontaktlänge L verteilten Stellen an den Kontaktstückarmen 2,
3 anliegen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel weist die zur Kontaktaufnahme
bestimmte Ausnehmung 12 im oberen Bereich zwei Erweiterungen 14a auf, in denen die
Spiralfedem 16 a, 16 b und 16 c untergebracht
sind.
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Wie ohne weiteres aus der Zeichnung klar sein dürfte, läßt sich die
Federcharakteristik des in den Fig. 4, 4 a dargestellten Kontaktstückes in weitem
Maße durch die Bemessung der Breite der Erweiterung 14 a bzw. der Länge der Spiralfedern
16 a, 16 b,
16 c verändern. Werden beispielsweise die
Spiralfedern 16 a, 16 b, 16 c unter einer gewissen Vorspannung
in die Erweiterung 14 a eingelegt, so ergibt sich eine härtere Federcharakteristik,
als wenn die Federn 16a, 16b, 16c in entspanntem Zustand die Breite
der Erweiterung14a nicht vollständig ausfüllen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.5, 5 a und
6 werden die Arme 2, 3 des Kontaktstückes 1
durch
je zwei Spiralfedem 17 a, 17 b abgestützte die
- ebenso wie bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel - in einer
Erweiterung 14 a der Ausnehmung 12 untergebracht sind und die durch ein Abstandselement
18 in bestimmtem Abstand voneinander gehalten werden.
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Die Kontaktbacken 2 a bis 2 d bzw. 3 a bis
3 d der Kontaktstückanne 2, 3 sind bei diesem Ausführungsbeispiel
in Richtung auf den gegenüberliegenden Arm vorgewölbt, so daß die Kontaktbacken
im mittleren Bereich zwischen den Punkten, an denen sich die Federn 17
a, 17 b an den Kontaktbacken abstützen, »satt« an dem eingeführten
Messerkontakt anliegen und zugleich ein leichtes Einführen des Messerkontaktes gewährleistet
ist.
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Es dürfte ohne weiteres, klar sein, daß die in Fig. 6 dargestellte
Ausbildung des U-fijrinigen ortsfesten Kontaktstückes, auch bei den zuvor erräuterten
Anordnungen sowie bei dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen
werden kann.
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Der in den Fig. 7 und 7 a dargestellte Starkstromkontakt
enthält im Unterschied zu den zuvor erläuterten Ausführungsformen noch eine etwa
U-förnÜge Bügelfeder 19, die das Kontaktstück 1 im unteren Bereich
umgreift und an dessen nach innen abgewinkelten Enden 19 a,
19 b sich die beiden M-förmigen Federbauteile 7 abstützen.
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Die Federbauteile 7 weisen im mittleren Bereich ihrer inneren
Knickstelle einen Durchbruch 20 auf, in den ein zapfenartiger Ansatz 19
c der Bügelfeder 19 eingreift. Weiterhin sind die beiden Schenkel
der Bügelfeder 19 mit einem Durchbruch 21 versehen, in den die verlängerten
Federanne 11 b, 11 c des Federbauteiles 7 derart eingreifen,
daß der Federbauteil 7
gegen Verdrehung gesichert ist, jedoch quer zur Einführrichtung
des Messerkontaktes frei federn kann. Da jedoch bereits durch die in die Durchbrüche
20 des Federbauteiles 7 eingreifenden zapfenartigen Ansätze 19
c der Bügelfeder 19 eine weitgehende Halterung und Drehsicherung der
Federbauteile 7 erreicht ist, können die Durchbrüche 21- auch vollständig
entfallen. Die Federarme 10 a bis 10 d und 11 a bis
11 d
der Federbauteile 7 können in diesem Falle sämtlich mit
gleicher Länge ausgeführt werden.
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Die Wirkungsweise des in den Fig. 7 und 7 a dargestellten
Starkstromkontaktes dürfte sich aus der
Zeichnung ohne weiteres
ergeben. Beim Einführen eines Messerkontaktes werden die Kontaktbacken der Kontaktstückarme
2, 3 und hierdurch die Federbauteile 7 gegen die Kraft der vorgespannten
Bügelfeder 19 nach außen gebogen.