DE1028702B

DE1028702B - Rolling converter with rolling contacts running on ring-shaped contact tracks

Info

Publication number: DE1028702B
Application number: DEE7522A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Gottwald
Original assignee: Emag Elektrizitaets GmbH
Current assignee: Emag Elektrizitaets GmbH
Priority date: 1953-07-09
Filing date: 1953-07-09
Publication date: 1958-04-24

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf Rollstromrichter, bei denen der intermittierende Schaltvorgang durch Rollkontakte erfolgt, die auf ringförmigen Kontaktbahnen ablaufen. Diese Kontaktbahnen bestehen dabei aus einem elektrisch minderwertigen Grundstoff als Kontaktträger und einem darauf aufgeschweißten, aufgelöteten oder auf andere Weise befestigten Kontaktmaterial, z. B. Silber. Derartig aufgebaute Kontaktbahnen, weisen insofern. Nachteile auf, als die kontaktgebende Oberfläche keine genügende Festigkeit besitzt, und zwar aus dem Grunde, weil das auf dem Grundkörper aufgebrachte Kontaktmaterial seine Härte bzw. Festigkeit, die es bei der Herstellung durch Kaltverformung im Walzverfahren od. dgl. erhält, beim Aufbringen, auf den Grundkörper durch beispielsweise Schweißen oder Löten infolge der dabei auftretenden Erwärmung des· Materials verliert. Häufig schaltende Geräte, wie beispielsweise Rollstromrichter, müssen, jedoch eine Kontaktoberfläche von großer Härte und Festigkeit aufweisen, damit der Verschleiß in tragbaren Grenzen gehalten werden kann.The invention relates to roll converter, in which the intermittent switching process by Rolling contacts takes place, which run on annular contact tracks. These contact paths exist made of an electrically inferior basic material as a contact carrier and a welded onto it, soldered or otherwise attached contact material, e.g. B. silver. Contact tracks constructed in this way, show in this respect. Disadvantages, as the contact-making surface does not have sufficient strength has, for the reason because the contact material applied to the base body is his Hardness or strength that it receives or the like during production by cold deformation in the rolling process, when applying, to the base body by, for example, welding or soldering as a result of this occurring heating of the material loses. Frequently switching devices, such as roller converters, must, however, have a contact surface of great hardness and strength so that wear and tear can be kept within acceptable limits.

Es sind zwar Verfahren bekannt, bei denen die während des Herstellungsprozesses verlorengegangene Festigkeit des Kontaktmaterials wiederhergestellt wird, doch sind diese bei ringförmigen Kontaktbahnen für Rollstromrichter nicht oder nur unter erheblichen, durch den Erfolg nicht zu rechtfertigenden Schwierigkeiten anwendbar. Beispielsweise ist ein Kontaktmaterial für Kontakthebel u. dgl. bekannt, das aus einem Halbzeug aus Trägermaterial besteht, auf das Kontaktbahnen aus Edelmetall aufgeschweißt werden und das dann durch Ziehen oder Walzen auf das Fertigmaß gebracht wird,, wobei die Kontaktauflage durch diese Bearbeitung eine Verfestigung und. Härtung erfahrt. Diese Arbeitsweise läßt sich jedoch bei ringförmigen Kontaktbahnen für Rollstromrichter nicht anwenden, da die Verfestigung des Kontaktmaterials erst nach endgültiger Fertigstellung der Kontaktbahn, erfolgen kann, und zwar in. einer Weise, die eine Verformung der vollständigen Kontaktbahn von vornherein ausschaltet. Derartige Verfahren, bei denen eine Bearbeitung der Kontaktfläche nach endgültiger Fertigstellung der Kontakte erfolgt, sind zwar auch bekannt, doch handelt es sich hierbei um Maßnahmen zur Verhütung von Materialwanderung an Kontakten, die darin bestehen, daß die Kontaktflächen, zusätzlich noch geglättet werden,, beispielsweise durch Drücken oder Pressen mit einem geeigneten Material. Diese Maßnahmen sind also> dazu geeignet, die Eigenschaften von gehärteten Oberflächen noch zu verbessern,, sie können also an, die Stelle einer Polierung treten. Um aber einer durch starke Erhitzung enthärteten Kontaktoberfläche die RollstromrichterAlthough there are known methods in which the lost during the manufacturing process Strength of the contact material is restored, but these are in the case of annular contact tracks for roll converters not at all or only with considerable difficulties which cannot be justified by the success applicable. For example, a contact material for contact levers and the like is known from consists of a semi-finished product made of carrier material, onto which contact strips made of precious metal are welded and that is then brought to the finished size by pulling or rolling, the contact pad by this processing a solidification and. Experience hardening. However, this mode of operation can be used Do not use ring-shaped contact tracks for roller converters, as this will cause the contact material to solidify can only take place after the final completion of the contact track, in a way that which eliminates any deformation of the entire contact path from the start. Such procedures, at where a processing of the contact surface takes place after the final completion of the contacts also known, but these are measures to prevent material migration on contacts that consist in that the contact surfaces are additionally smoothed, for example by pressing or pressing with a suitable material. So these measures are> suitable to improve the properties of hardened surfaces, so you can use that Step in place of a polishing. But in order to have a contact surface softened by strong heating Roll converter

mit auf ringförmigen Kontaktbahnen
ablaufenden Rollkontaktenwith on ring-shaped contact tracks
running rolling contacts

Anmelder:Applicant:

EMAG Elektrizitäts-Gesellschaft m.b.H., Frankfurt/M., Bornheimer Landwehr 41EMAG Elektrizitäts-Gesellschaft m.b.H., Frankfurt / M., Bornheimer Landwehr 41

Dipl.-Ing. Walter Gottwald, Ratingen bei Düsseldorf, ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Walter Gottwald, Ratingen near Düsseldorf, has been named as the inventor

verlorengegangene Härte bzw. Festigkeit wiederzugeben, dazu reichen diese bekannten Maßnahmen nicht aus.to reproduce lost hardness or strength, these known measures are not sufficient for this.

Durch die Erfindung werden die bestehenden Schwierigkeiten beseitigt. Dies geschieht dadurch, daß bei für Rollstromrichter bestimmten Kontaktbahnen, welche aus einem Grundstoff mit einem aufgeschweißten, aufgelöteten oder andersartig befestigtem Kontaktmaterial, z. B. Silber, bestehen, erfindungsgemäß die Kontaktbahnen durch eine spanlose Kaltverformung verfestigt sind, welche erst nach maß- und foirmgerechter Fertigstellung der Kontaktbahnen durch ein- oder mehrmaliges Eindrücken von Vertiefungen, beispielsweise rillenartigen, mit nachfolgendem Wiederglätten ihrer Oberflächenschicht herbeigeführt wird. Das Kontaktmaterial wird also nach seiner Aufbringung auf den Kontaktträger gewissermaßen durchgeknetet und anschließend wieder geglättet, wobei es seine urspüngliche Härte und. Festigkeit unter anderem infolge der dabei stattfindenden Verdichtung des Materials wieder erhält und auch beibehält, da nach diesem Bearbeitungsvo-rgang keine schädlichen Erwärmungen mehr auftreten. Durch die Verwendung derartig hergestellter Kontaktbahnen lassen sich erhebliche Vorteile für den Betrieb von Rollstromrichtern erzielen, die sich vor allem in einer wesentlichen Erhöhung der Lebensdauer der hoch beanspruchten Kontakte bemerkbar macht. Zwar kann naturgemäß die Tiefenwirkung der Verfestigung nicht bis zum Grund der Schicht des Kontaktmaterials reichen, doch ist dies auch nicht erforderlich, da die gehärtete Schicht während des Betriebes· dar Schaltstücke durch, die Roilbeanspruchung zum Grunde hin wächst. Auf diese Weise bleibt dem Kontaktstück auch bei größtem Abrieb eine harte Oberfläche erhalten. The present difficulties are eliminated by the invention. This is done by that in the case of contact paths intended for roller converters, which are made from a base material with a welded-on, soldered or otherwise attached contact material, e.g. B. silver, consist, According to the invention, the contact tracks are solidified by non-cutting cold deformation, which only according to the tailor-made and company-specific completion of the contact tracks by pressing depressions, for example groove-like, with one or more times subsequent re-smoothing of their surface layer is brought about. The contact material is so after its application to the contact carrier to a certain extent kneaded and then smoothed again, whereby it is its original hardness and. Strength, among other things, as a result of the Compaction of the material is obtained again and also maintains, since after this machining process harmful warming no longer occurs. By using contact tracks produced in this way considerable advantages can be achieved for the operation of roll converters, which are mainly used in a noticeable increase in the service life of the highly stressed contacts. Though Naturally, the depth effect of the solidification cannot reach the bottom of the layer of the contact material are enough, but this is also not necessary as the hardened layer during operation grows. In this way, the contact piece retains a hard surface even with the greatest abrasion.

809 507/321809 507/321

Die Verfestigung des Kontaktmaterials kann in verschiedenen Arbeitsgängen erfolgen, deren Anzahl und Reihenfolge sich; je nach den gestellten Forderungen, dem Kontaktm atari al usw. richtet. Beispielsweise ist es möglich!, nach. Herstellung der Vertiefungen die Kontaktoberfläche wieder zu glätten, und diese beiden! Vorgänge so* lange zu wiederholen, bis die gewünschte Verfestigung erreicht ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in verschiedenen aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen in: der Form voneinander abweichende Vertiefungen anzubringen und zum Schluß die Oberfläche· in. einem Arbeitsgang zu glätten. Als Werkzeug zur Erzeugung der Vertiefungen läßt sich ein Stempel mit mindestens einer Prägkante verwenden. Zum Glätten der Oberfläche kann ein entsprechender Stempel mit glatter Oberfläche dienen. Das Werkzeug zur Erzeugung der Vertiefungen kann auch eine z. B. ballig gearbeitete Rolle sein, ebenso kann das Glättungswerkzeug als Rolle ausgebildet sein. Das Verfahren kann, so durchgeführt werden, daß sich Stempel bzw. Rolle relativ zum Kontaktmaterial bewegen,, wobei die Rolle unverrückbar gelagert ist und das Kontaktmaterial bewegt wird. Andererseits kann, sich das Kontaktmaterial aber auch in ruhender Lage befinden, während sich die Rolle bewegt. Schließlich, ist es auch möglich, sowohl die Rolle als auch das Kontaktmaterial zu bewegen. Bei der Herstellung von Kontaktringen kann auch so vorgegangen werden, daß die Rolle bzw. der Ring oder beide derart bewegt werden, daß gewindeartige Rillen, entstehen.The solidification of the contact material can take place in different operations, the number of which and order yourself; depending on the demands made, the contact m atari al, etc. For example is it possible! after. Making the indentations to smooth the contact surface again, and these two! Repeat operations until the desired consolidation is achieved. Another option is in different consecutive Work steps in: to create depressions that differ from one another in shape and Finally, to smooth the surface in one operation. As a tool for creating the depressions a stamp with at least one embossed edge can be used. For smoothing the surface a corresponding stamp with a smooth surface can be used. The tool for creating the indentations can also be a z. B. be crowned roll, as can the smoothing tool as a role be trained. The method can be carried out so that the stamp or roller is relative to the Move contact material ,, whereby the roller is immovably mounted and moves the contact material will. On the other hand, the contact material can also be in a resting position while the role moves. Finally, it is also possible to move both the roller and the contact material. In the production of contact rings can also be proceeded so that the role or the Ring or both are moved in such a way that thread-like grooves arise.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an Ausführungsbeispielen.The drawing illustrates the invention using exemplary embodiments.

In. Fig. 1 ist ein Kontaktring 1 für Rollstromrichter dargestellt, der innen mit einer Schicht 2 aus gut leitendem Material' versehen ist. Diese ist mit ihm durch Schweißen oder Löten verbunden. Die gezeichnete Rolle 3 dient zum Kaltverformen der Schicht 2. Sie ist im gezeichneten Beispiel auf der Achse 4 gelagert und wird in Richtung des Pfeiles 5 gegen die Innenseite des Ringes gedrückt. Der Ring 1 wird in der Richtung des Pfeiles 6 in Umdrehung versetzt, so daß sich die Rolle 3 in dar Pfeilrichtung 7 dreht. Die Fig. 2 zeigt den Schnitt A-B gemäß Fig. 1. Man erkennt, daß die Rolle 3 beim Arbeitsvorgang einen. Vorschub in Richtung des Pfeiles 8 erhält. Dadurch entstehen in dem Kontaktmaterial 2 gewindeartige¹ Rillen, Das Material ward auf diese Weise durchgeknetet und durch diese Kaltverformung verfestigt. Man kann den Vorgang mehrmals wiederholen, wobei die Rolle nach Beendigung des ersten Arbeitsvorganges im zweiten. Arbeitsvorgang auf die durch die Eindrückungen entstehenden Spitzen einwirkt und dabei die Oberfläche der Schicht 2 wieder etwas glättet. Schließlich kann durch die Verwendung einer Rolle mit glatter Oberfläche die endgültige Glättung des Kontaktmaterials herbeigeführt werden. Ringe dieser Art lassen sich z. B. als Laufbahn für Kontaktrollen verwenden, die bei Rollstromrichtern an der Innenseite solcher Ringe umlaufen.In. Fig. 1 shows a contact ring 1 for rolling current converters, which is provided on the inside with a layer 2 of highly conductive material '. This is connected to it by welding or soldering. The roller 3 shown is used for cold forming of the layer 2. In the example shown, it is mounted on the axis 4 and is pressed in the direction of the arrow 5 against the inside of the ring. The ring 1 is set in rotation in the direction of the arrow 6 so that the roller 3 rotates in the direction of the arrow 7. Fig. 2 shows the section AB according to FIG. 1. It can be seen that the roller 3 during the work process. Feed in the direction of arrow 8 receives. This creates 2 thread-like ¹ grooves in the contact material. The material was kneaded in this way and solidified by this cold deformation. You can repeat the process several times, with the role after finishing the first work process in the second. Working process acts on the peaks created by the indentations and in the process smooths the surface of layer 2 again somewhat. Finally, by using a roller with a smooth surface, the final smoothing of the contact material can be brought about. Rings of this type can be used for. B. use as a raceway for contact rollers that rotate on the inside of such rings in rolling converters.

In. Fig. 3 ist dargestellt, daß man in der gleichen Weise einen Kontaktring 1 mit außenliegender Kontaktschicht 2 kalt verformen, kann.. Dabei ist die Rolle 3 wieder auf einer Achse 4 gelagert, während der Ring 1 in Richtung des Pfeiles 9 an der in der Pfeilrichtung 10 umlaufenden und in der Richtung des Pfeiles 11 gegen, den Ring gedrückten Rolle vorbeiläuft. Selbstverständlich ist es auch möglich, sowohl das Kontaktstück als auch die Rolle wandern zu lassen. Dieses Beispiel ist für einen flachen, 'schienenartigen Kontakt 1' mit der Kontaktauf lage 2' in Fig. 4 veranschaulicht. Die Rolle 3 wird in Richtung des Pfeiles 11 gegen die Kontaktauflage 2' gedrückt. Sie kann sich in Richtung des Pfeiles 12 entweder rechts- oder linksherum drehen und, dabei auf dem Kontaktstück wandern. Gleichzeitig kann sich auch das Kontaktstück in Richtung der Pfeile 13 in der einen oder in der anderen Richtung fortbewegen. Die Fig. 5, 6 und 7 veranschaulichen prinzipiell mögliche Ausbildungen¹ von Prägestempeln. Nach Fig. 5 besteht der Stempel aus einem gezahnten Klotz 14, dessen einzelne Prägekanten mit 15 bezeichnet sind. Er wird in Richtung des Pfeiles 16 gegen die Kontaktauf lage 2 des Kontaktstückes 1 gedrückt, so daß Vertiefungen 16 entstehen, wie sie in Fig. 6 gezeichnet sind. Im nächsten Arbeitsgang kann man nun den Stempel 14 auf die durch den, ersten Arbeitsgang entstandenen, Erhöhungen 17 der Kontaktauflage 2 aufsetzen und in diese wiederum Vertiefungen eindrücken. Dadurch ergibt sich eine größere Welligkeit der Oberfläche der Kontaktauf lage 2 von mehr geglätteter Foitn, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist. Diese Oberfläche kann, durch, einen, glatten Stempel 18 völlig geglättet werden. Die Größe der zu wählenden relativen Verformung richtet sich nach den Festigkeitseigenschaften des jeweiligen Kontaktwerkstoffes. In. Fig. 3 shows that you can cold deform a contact ring 1 with external contact layer 2 in the same way .. The roller 3 is again mounted on an axis 4, while the ring 1 in the direction of arrow 9 on the in the Direction of arrow 10 revolving and in the direction of arrow 11 against, the ring pressed roller passes. Of course, it is also possible to let both the contact piece and the role wander. This example is illustrated for a flat, 'rail-like contact 1' with the contact position 2 'in FIG. The roller 3 is pressed in the direction of the arrow 11 against the contact pad 2 '. You can turn in the direction of arrow 12 either to the right or left and, while walking on the contact piece. At the same time, the contact piece can also move in the direction of the arrows 13 in one or the other direction. 5, 6 and 7 illustrate in principle possible designs ¹ of embossing dies. According to FIG. 5, the stamp consists of a toothed block 14, the individual embossed edges of which are denoted by 15. It is pressed in the direction of arrow 16 against the contact position 2 of the contact piece 1, so that depressions 16 arise, as shown in FIG. In the next working step, the stamp 14 can now be placed on the elevations 17 of the contact pad 2 produced by the first working step and depressions can be pressed into these again. This results in a greater waviness of the surface of the contact position 2 of more smoothed Foitn, as shown in FIG. This surface can be completely smoothed by a smooth punch 18. The size of the relative deformation to be selected depends on the strength properties of the respective contact material.

Claims

Claim 1. Rolling converter with rolling contacts on ring-shaped. Contact paths run off and the Contact tracks made from a base material with a welded, soldered or other type attached, contact material, e.g. B. silver exist, characterized in that the contact tracks are solidified by a non-cutting cold deformation, which is only after dimensionally and correctly shaped Completion of the contact tracks. by pushing in, depressions, once or several times, for example: groove-like, with subsequent re-smoothing, their surface layer is brought about.

2. Process for the production of. annular contact tracks according to claim 1, characterized in that that in the depressions between these resulting after the first impression. Elevations, the surface in turn depressions and that the Surface is smoothed after possibly further repetition of this process.

3. A method for producing annular contact tracks according to claim 1 or 2, characterized characterized in that a stamp with at least one tool for producing the depressions an embossed edge and a smoothing stamp are used to smooth the surface,

4. A method for producing annular contact tracks according to claim 1 or 2, characterized marked that as tools for creating the wells! a crowned role and for To smooth the surface a smoothing roller can be used.

5. The method nadi claim 3 or 4, characterized in that the tools and the contact material be moved relative to each other by either moving the contact material and the tool is fixedly mounted with respect to this movement or in the contact material rests and the tool is moved.

6. The method according to claim 3 or 4, characterized characterized in that both the tool and the contact material are moved.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the tool or the ring or both are moved in such a way that thread-like grooves are formed.

Considered publications:

Swiss patents Nos. 234 238, 763, 289 180;

German patents; No. 243 881, 857 251; German patent application S 12335 VIIIc / 21g;

Feinwerktechnik magazine, 1952, p. 115, Kalpers: Kontakt-Bimetalle.

1 sheet of drawings