SE529717C2 - Kontaktfinger med tvärgående fördjupning, inpassningsbar i fördjupningen på motsvarande kontaktfinger - Google Patents

Description

25 30 529 717 2 vid högre strömstyrkor har det visat sig att fjädringen inte alltid är tillräcklig för att helt förhindra gnistbildning eller oönskad vänneutveckling. Med "högre ström- styrkor" avses i detta sammanhang strömstyrkor som är högre än dem som kontakt- donet ifråga är klassificerat för. Samtidigt kan inte metallfjäderns styvhet ökas ytterligare för en klassificering för ökad strömstyrka med bibehållna fysiska mått, eftersom sammankoppling och isärtagande av kontaktdonen, 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 kontaktarea.

Ytterligare ett problem är att kontaktfingrarna, då de är anslutna till varsin kabel- ände, kan påverkas av dessa när kontaktdonen förflyttas, särskilt om kablarna är tunga och styva. Kontaktfingrama kan härvid komma att glida i förhållande till varandra, och vid ojämnheter 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 oförutsägbara 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 kontaktfingrarna komma att vippa runt en sådan kontaktpunkt, åtminstone vid otillräckligt kontakttryck, vilket ger problem med gnistbildning och oönskad vänneutveckling enligt ovan. Även kontaktfj ädrarna kan delvis bidra till de oönskade egenskapema, genom att de inte exakt motsvarar de uppställda kravspecifikationerna 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 30 529 717 PROBLEMSTÄLLNING Man vill således åstadkomma ett kontaktfinger respektive ett kontaktdon, där till- räckligt god kontakt erhålls för att en användning vid högre strömstyrkor än hittills skall vara möjlig, samtidigt som kontaktdonets yttermâtt bibehålls.

PROBLEMLÖSNING Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås beträffande kontakt- fingret om detta kännetecknas av att en tvärgående fördjupning, vars form är kom- plementär till det åsformi ga partiet är anordnad, varvid det åsforrniga partiet på ett kontaktfinger är inpassningsbart i fördjupníngen på ett motsvarande kontaktfinger och vice versa.

Ytterligare fördelar uppnås om kontaktfingret dessutom kännetecknas av något eller några av särdragen enligt kraven 2-9.

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

SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen skall nu med utgångspunkt från bifogade 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 utföringsforin av kontaktfingret enligt uppfinningen; 10 15 20 25 30 529 717 4 ñg 3 en rak sidovy av kontaktfingret enligt fig 2; och fi g 4 en perspektivvy av kontaktfingret enligt fig 2 och 3 ur en annan vinkel.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I fig 1 visas huset 1 till ett kontaktdon, som innefattar ett kontaktfinger 4 enligt upp- finningen. Det hus 1 som visas i figuren kan innefatta två kontaktfingrar 4 enligt uppfinningen, och dessa är åtkomliga genom öppningarna 2 vid husets 1 mot be- traktaren vända ände. Huset l 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 upphöj ningarna 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 10 l5 20 25 30 529 717 kontaktdonet är sammankopplat. Materialet i kontaktfingret 4 är företrädesvis ett material med mycket god ledningsförmåga, exempelvis ren koppar, rent silver eller 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 uttöringsfonnen 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 deforrneras eller krymps anslutningsdelen 5, så att den fästes, och förblir i sitt läge på kabeln.

Kontaktdelen 6 innefattar, såsom även syns i fig 3 ett åsforrnigt parti 7 vid sin yttre, främre ände. Det åsfonni ga partiet 7 är tvärgående i förhållande till kontaktfingrets 4 längdriktrring. Det åsfonniga 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 kontaktfingrarna 4. Härvid är de två kontaktñngrarna 4 avsedda att tjädra ett stycke, tvärs rörelseriktningen vid samrnankopplingen, bort från sitt slutliga, sammankopplade läge, innan det senare kan intas.

Det plana partiet 8 är den inre delen av kontaktdelen 6. Det är osannolikt att detta område används för direkt kontakt med ett annat kontaktfinger 4 vid hopkopplin g 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 S och det åsformiga partiet 7 finns en tvärgående fördjupning 9, som inte återfinns på kontaktfingrar 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. 10 15 20 25 30 529 717 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- föringsformen. Bredden på råfflorna 10 är väsentligen av samma storleksordning som mellanrummet ll mellan dessa. Räfflorna är anordnade i vinkel med kontakt- fingrets 4 längdaxel. De snedställda räfflorna 10 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 ll 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 värmeutveckling.

Troligtvis beror detta på att trycket i kontaktområdena har ökat, eftersom den totala kontaktarean minskat medan kraften från fjäderorganen på kontaktfingrarna 4 är väsentligen konstant. Kontakten mellan de två kontaktfingrarna 4 blir därmed säkrare och risken för glapp och gnistbildning minskar. Härigenom är det möjligt att öka strömstyrkan utan att värmeutvecklingen samtidigt ökar.

I fig 3 framgår särskilt väl utseendet på fördjupningen 9. Dess profil motsvarar i stora drag det åsfonniga partiets 7 profil, som påminner om ett stycke av en sinus- kurva, Det åsformiga partiets 7 profil och fördjupningens 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 åsforrniga partiet 7 och fördjup- ningen 9. Dessutom sker anliggningen inte endast utefter en linje vid det åsformiga 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 räfflorna. Även Hanken 12 är i likhet med det åsforrniga partiet 7 och tördjupningen 9 försedda med räfflor 10 i den föredragna utföringsforrnen. Överensstämmelsen mellan det åsfonniga partiets 7 profil och fördjupningens 9 profil ger också ett formingrepp, som är betydligt säkrare än vad som tidigare varit 10 15 20 25 529 717 7 möjligt, och minskar risken för rörelser mellan de två kontaktfingrarna 4 och där- med för glapp mellan dem, eller för oavsiktlig urkopplíng.

Ytterligare ett särpräglat drag i kontaktfingem 4 enligt uppfinningen är förekomsten av ett längsgående snitt 13 genom kontaktdelen 6. Detta snitt 13 har i sig själv en påverkan på kontaktfönnågan, oavsett om kontaktfingret 4 är försett med räfflor eller inte. Anledningen till detta är troligtvis att en materialoj ämnhet 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 kontaktfinger 4 helt utan snitt 13 men också med två eller ännu flera snitt 13.

På den sida av kontaktdelen 6 som är 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 kontakttjädern, 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 urspårning 15. Det material som uteslutits vid anordnandet av urspar- ningen 15 används företrädesvis för att bredda kontaktfingern 4, och därmed ge plats till ytterligare några kontaktpunkter med väsentligen samma totala ingående materialmångd.

Fördjupningen 15 kan också utnyttjas för en materialbesparing i förhållande till de kontaktfingrar som är kända sedan tidigare, utan att det sker någon nämnvärd reduktion av kontaktfingerns 4 stabilitet. 10 15 20 25 30 529 717 8 Det har vid praktiska prov med en typ av kontaktdon visat sig att kontaktfingrar enligt den föreliggande uppfinningen har en så låg värmeutveckling under drift att kontaktdon med sådana kontaktfingrar har kunnat klassificeras för användning vid 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 kontaktförmågan även när ett kontakt- finger 4 enligt uppfinningen sammankopplas med 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 kontaktförrnågan inte överskattas, utan utgå från att den högsta tillåtna strömstyrkan är den lägsta av de angivna for kontaktdonen enligt ny respektive äldre teknik. Sammankoppling 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 UTFÖRNGSFORMER Uppfinningen kan varieras i en rad olika avseenden, utan att man fór den sakens skull avviker från upptinningstanken. Exempelvis kan räfflornas bredd, djup, täthet och tvärsnittsprofil vara annorlunda än vad som visats i figurema och beskrivits OVÉLII.

Kontaktfingrarna har i den föredragna utföringsformen beskrivits med både räfflor lO och en tvärsnittsprotil som innefattar en ås 7 och en fördjupning 9. Det är fiJllt möjligt att förse ett kontakttinger med endast ett av dessa två särdrag, dvs att förse 10 l5 20 529 717 9 ett kontaktfinger med konventionell tvärsnittsprofil med räfflor, alternativt att förse ett slätt kontaktñnger med tvärsnittsprofilen enligt uppfinningen.

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 åsformade partiet 7 innanför detta. På detta sätt åstadkomrnes ett väsentligen lika stort kontaktområde som i den föredragna utföringsforrnen. Eventuellt kan skyddet mot oavsiktlig utdragning försämras något, eftersom de åsformade partierna 7 inte passerar varandra vid sammankoppling. Ännu ett sätt att variera uppfinningen är att låta räfflorna korsa varandra på ett och samma kontaktfinger 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 rutnäten 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 (10)

10 15 20 25 529 7i7 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 tvärgående, åsforrnigt parti (7) år anordnat vid kontaktdelens (6) främre ändparti, k ä n n e t e c k n at av att en tvärgående för~ djupning (9), vars form är komplementär till det åsforrniga partiet (7) är anordnad, varvid det åsfonniga partiet (7) på ett kontaktfinger är inpassningsbart i fördjup- ningen (9) på ett motsvarande kontaktfinger (4) och vice versa.

2. Kontaktfinger enligt kravet l, k ä n n e t e c k n at av att det åsformiga partiet (7) är anordnat närmast kontaktdelens (6) ytterände och fördjupningen (9) innanför.

3. Kontaktfinger enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n at av att fördjupningen (9) är anordnad närmast kontaktdelens (6) ytterände och det åsfonniga partiet (7) innanför.

4. Kontaktfinger enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n at av att kontaktdelen (6) är försedd med råfflor (10) på och i anslutning till det åsformiga partiet (7) och fördjupningen (9).

5. Kontaktfinger enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a t av att räfflorna (10) är anordnade i två eller flera serier av inbördes likriktade räfflor, varvid serierna åtminstone delvis överlappar varandra så att ett rutmönster bildas.

6. Kontaktfinger enligt kravet 4 eller 5, k ä n n e te c k n a d av att räfflorna (10) är snedställda, så att de är vinklade mot kontaktfingrets (4) längdaxel. 10 529 717 11

7. Kontaktfinger enligt något av kraven 1-6, 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 åsfonniga partiet (7).

8. Kontaktfinger enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a t av att minst ett längsgående snitt (13) delar kontaktdelen (6) i dess längdriktning.

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

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