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Aus Schichten aufgebauter, vorzugsweise aus Metall bestehender Gleitkontakt,
insbesondere für Regeltransformatoren Die Erfindung bezieht sich auf einen vorzugsweise
,aus Metall bestehenden Gleitkontakt, der auf einer durch eine Reihe von gegeneinander
isolierten Kontakten gebildeten Schaltbahn verhältnismäßig langsam und absatzweise
bewegt wird. Die Erfindung kann mit besonderem Vorteil bei Regeltransformatoren
nach Art von Kollektorreglern verwendet werden.
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Bei derartigen Regeltransformatoren mit einer aus gegeneinander isdlierten
Kontakten gebildeten Schaltbahn, über die zwecks Regelung der Spannung ein Gleitkontakt
hin und her verschoben wird, hat sich gezeigt, daß sich die Kanten .des Gleitkontaktes,
die ja in erster Linie den Schaltvorgang einleiten und beenden, im Vergleich zur
Mittelzone verhältnismäßig stark abnutzen. Besteht der Gleitkontakt dabei aus einem
härteren Metall, wie z. B. Bronze, so bildet sich in der Mittelzone der Kontaktfläche
eine mehr oder weniger starke Überhöhung aus, wodurch die Auflagefläche des Kontaktes
selbst in unzulässiger Weise verringert wird. Bei besonders starker Ausbild:tmg
dieser üb:e@höhung in Form eines Grates kann es sogar vorkommen, daß dieser Grat
durch. den Kontaktdruck in den Isolationszwischenraum zwischen zwei Lamellen -der
Kontaktbahn hineingepreßt wird und sich festklemmt, so daß der Gleitkontakt nicht
weitergeschaltet werden kann.
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Die Erfindung betrifft nun einen Gleitkontakt, der aus einzelnen Schichten
aufgebaut ist und bei dem die Nachteile der bekannten Gleitkontakte vermieden sind.
Gemäß der Erfindung werden die mittlere oder die mittleren der untereinander @elektrisch
und mechanisch unmittelbar in Verbindung stehenden und sich über die ganze Breite
der Kontaktfläche erstreckenden Schichten aus einem weicheren, leichter abnutzbaren
Werkstoff hergestellt als die Randschichten. Dadurch wird der verschieden starken
Abnutzung der Kontaktfläche Rechnung getragen und auch bei an sich harten, schwer
abnutzbaren Gleitkontakten eine praktisch glatte Lauffläche erzielt.
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Geschichtete Bürsten sind an sich bei elektrischen Maschinen bekannt,
jedoch hat man die Schichtung hier deswegen gewählt, um der Bürste :einen vergrößerten
Querwiderstand (durch Zwischenfüßen von schlecht leitenden Schichten) zu geben oder
aber um innerhalb der Bürste irgendein Schmiermittel unterzubringen. Beim Erfindungsgegenstand
kommt es demgegenüber, wie schon erwähnt, darauf an, durch Einfügen von Schichten
aus einem weicheren Werkstöff die Ausbildung eines
Grates in der
Mittelzone des Gleitkontaktes zu vermeiden. Dieses Problem liegt bei elektrischen
Maschinen, bei denen die Relativbewegung zwischen Kollektor und Stromabnebmerbürste
im Gegensatz zur Erfindung sehr schnell ist, nicht vor. Infolge der großen Geschwindigkeit
nämlich, mit der sich der Kommutator einer elektrischen Maschine dreht, werden hier
die Stromabnehmerbürsten weitgehend gleichmäßig abgeschliffen. Die Ausbildung eines
Grates jedenfalls, wie sie bei den Gleitkontakten für Schaltba'hn:en, z. B. von
Regeltransformatoren (mit langsamer bzw. absatzweiser Bewegung des Kontaktes), vorkommt,
ist bei rotierenden Maschinen nicht zu beobachten.
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Beim Erfindungsgegenstand kommen als Werkstoffe für die Kanten des
Gleitkontaktes in erster Linie harte Stoffe von guten Schalteigenschaften, wie Kupfer,
Bronze, Bronze- j legierungen o. dgl., in Betracht, während die Mittelschicht .aus
einem weicheren Stoff von ebenfalls guten Schalteigenschaften, wie z. B. Silber,
Silberlegierungen o. dgl.. besteht. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von
Silber für die Mittelschicht. Als vollwertiger Ersatz für Silber haben sich jedoch
auch die billigeren Silberlegierungen, insbesondere die Silberlote, erwiesen. Ein
verwendbares Silberlot besteht z. B. aus einer Legierung von 45 °h Silber, 3o% Kupfer
und a5ojo Zink. Auch Messing und ausgeglühtes. (weiches) Kupfer können unter Umständen
verwendet werden.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
der Gleitkontakt aus einem massiven Körper aus hartem, gut schaltfähigem Werkstoff,
insbesondere aus Kupfer, dessen Lauffläche in der Mittelzone mit einer quer zur
Laufrichtung des Kontaktes eingefrästen Nut versehen ist. Die Nut wird mit einem
weicheren Kontaktstoff, wie z. B. Silberlot, ausgefüllt, was zweckmäßigerweise dadurch
geschieht, daß das Silberlot in die mit leingeschmolzen wird. Die Verwendung gerade
von Silberlot ist auch noch deswegen vorteilhaft, weil sich das-Einschmelzen in
die Nut fabrikatorisch äußerst einfach und sicher ausführen läßt. Das Silberlot
haftet am Kupfer derart fest, daß ein fester, einheitlicher Körper entsteht.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. i zeigt mehr schematisch den hier aus drei Schichten zusammengesetzten
Gleitkontakt i, der auf der Kontaktbahn a schleift. Die Schichten des Kontaktes
sind beispielsweise, wie angedeutet, durch Niete zusammengehalten und unmittelbar
elektrisch verbunden. Die beiden äußeren Schichten bestehen aus Kupfer, während
für die mittlere Schicht ein weicherer Stoff, vorzugsweise eine Silberlegierung,
verwendet wird.
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Bei der in Abb. z dargestellten Anordnung besteht der :eigentliche
Kontakt aus einem Kupferblock 3, der auf einem Führungskörper 5, etwa aus Messing,
befestigt ist. Die Lauffläche 3' des Kupferkörpers 3 ist senkrecht zu der durch
den eingezeichneten Pfeil dargestellten Bewegungsrichtung des Kontaktes eingefräst.
Die Einfräsung 4. ist mit Silberlot ausgegossen. Die Kontaktbahn kann aus Bronze
hergestellt sein.
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Der Erfindungsgegenstand kann mit Vorteil bei allen Schaltbahnen angewendet
werden, insbesondere aber bei solchen, bei denen es sich um das Schalten verhältnismäßig
großer Ströme handelt.