DE1073579B - Kontaktschieber - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In der Elektrotechnik benutzt man häufig Kontaktschieber, die aus zwei zueinander verstellbaren Gruppen von Kontakten bestehen, nämlich aus ortsfesten und aus beweglichen Kontakten.

Um hierbei einen guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten, müssen die jeweils in Berührung miteinander stehenden Pole einen ausreichenden Druck aufeinander ausüben. Dies hat beim Verschieben der beweglichen Kontakte eine erhebliche Reibung zur Folge, so daß die Schaltbewegungen verhältnismäßig große Kräfte erfordern und einen großen. Verschleiß an Kontaktmaterial verursachen. Der erhöhte Leistungsbedarf beim Schalten verkörpert zugleich einen schwerwiegenden Nachteil in solchen Fällen, in denen die zum Schalten zur Verfugung stehende Gesamtleistung begrenzt ist.

Man konnte diese Schwierigkeiten in an sich bekannter Weise dadurch beseitigen, daß man beim Einstellvorgang die Kontakte voneinander abhebt, etwa mittels einer Federkraft, die während des Schaltvorgangs durch einen Andrückmagneten überwunden wird. Derartige Andrückmagneten sind jedoch kompliziert, da zusätzliche indianische und elektromagnetische Mittel für das Abheben und Andrücken der Kontakte erforderlich sind. Daneben gibt es auch Kontaktschieber, bei denen der bewegliche Kontaktträger gegenüber dem feststehenden durch eine mechanische Vorrichtung verstellt wird, die z. B, durch einen Elektromagneten gesteuert werden kann. Es ist endlich auch bereits bekannt, Relais zu verwenden, bei denen der Anker selbst als Kontaktstück dient.

Es ist auch schon an sich bekannt, Kontakte aus magnetischem Material zu fertigen und diese mit einer Edelmetallauflage zu versehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kontaktschieber dear beschriebenen Art möglichst alle zusätzlichen Hilfsmittel zu vermeiden. Man macht bei der Lösung dieser Aufgabe von dem Umstand Gebrauch, daß bei Schaltern für Momentschaltung die Kontaktstücke ganz oder teilweise aus magnetischem Material bestehen, die mindestens teilweise mit einem Edelmetall, wie z. B, Silber, bedeckt sind.

Die Erfindung geht demgemäß von einem Kontaktschieber mit zwei zueinander verstellbaren Trägern aus, die je eine Gruppe von. Kontakten, aufweisen, wovon mindestens die Kontakte der einen Gruppe aus magnetischem Werkstoff mit Edelmetallauflage bestehen. Das wesentliche Merkmal der Erfindung hierbei besteht darin, daß die Kontakte der einen Gruppe aus magnetischem Werkstoff von eines- elektrischen Spule umgeben sind, die beim Stillstand des einen Trägers gegenüber dem anderen erregt wird und so eine starke Anziehungskraft zwischen den einander Kontaktschieber

Anmelder:

EL-RE-MA S. A.

per Io sfruttameiito di brevetti,

Lugano (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Mayer, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Hüttenweg 15

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 6. Dezember 1952

Dr. Walter Hoppe, Zürich (Schweiz],
ist als Erfinder genannt worden

gegenüberliegenden Kontakten beider Gruppen ausübt, dagegen abgeschaltet wird, während die Träger gegeneinander verschoben werden.

Hierdurch werden mechanische Küpplufigsglieder zwischen Andrückmagnet und Kontakten völlig vermieden. Durch die doppelte Funktion des Kontaktes als Kontaktglied und Bestandteil eines magnetischen Kreises wird der zusätzliche Aufwand sehr verriflgert, Zugleich wird es nach einem weiteren Erfindüngfsgedanken auch möglich, die Kontaktberührung äri zwei Kontaktpunkten erfolgen zu lassen und damit die Vorteile der Doppelkontaktbildurig in den Eoti^j taktgebern auszunutzen. Außerdem ergeben sich bei dem Kontaktschieber nach der Erfindung sehr kleine tind leichte Bauformen, weil sehr kurze Eiseilwege und kleine Amperewindungszahlen für die Erzielung ausreichender Kontaktdrücke infolge Fehlens von streuenden Luftspalten gegeben sind.

Die Zeichnung veranschaulicht sehematisch und beispielhaft zwei Ausführttngsforlnen des Erfmdungsgegenstandes.

Fig, 1 ist eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 verkörpert einen Schnitt riaich Linie H-II der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine zweite Attsführungsform;

Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach Linie IV-I\^r der Fig. 3.

909 710/40+

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Schalter weist eine weglassen. Die letzteren wurden dann dauernd auf Gruppe von neun festen Kontakten 1, die in einen den Kontakten 1 aufruhen, aber infolge ihres gerin-Isolierkörper 3 eingebettet sind, und von drei beweg- gen Gewichtes wäre die hierdurch verursachte Reilichen Kontakten 2 auf, welch letztere in Ausnehmun- bung außerordentlich schwach. Allerdings ließ sich gen eines Isolierkörpers 4 sitzen. Der letztere ist 5 eine solche Anordnung nur bei einer Montage verdtrrch zwei Federringe 6 mit zwei Stangen 5 verbun- wenden, deren Funktion nicht dadurch beeinträchtigt den, die in Bohrungen des Isolierkörpers 3 gleiten. wird, daß während der seitlichen Verschiebung der

Der Isolierkörper 4 und damit die Kontakte 2 sind beweglichen Kontakte zwischen letzteren und den also gegenüber den Kontakten 1 des Körpers 3 ver- festen Kontakten eine Berührung stattfindet. Die Einstellbar, indem man die Stangen 5 in Längsrichtung io richtung nach Fig. 1 und 2 könnte auch so ausgebildet bewegt. sein, daß sich die Kontakte 2 unter den Kontakten 1

Jeder der beweglichen Kontakte 2 weist einen den befinden. Auf diese Weise ließen sich die Federn 8

Isolierkörper 4 durchdringenden Teil 7 auf, der am ebenfalls erübrigen, weil hierbei die Kontakte 2 von

Ende mit einer Ringnut 10 versehen ist. Das obere den Kontakten 1 durch-ihr eigenes Gewicht im Ab-

Ende des Teiles 7 ragt durch eine Feder 8, die sich 15 stand gehalten werden.

zwischen dem Isolierkörper 4 und einem in der Ring- In den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführungsform darnut 10 sitzenden Federring abstützt. Die Aufgabe gestellt, bei der als bewegliche Kontakte dünne Ladieser Feder 8 besteht darin, den beweglichen Kon- mellen 14 aus magnetischem Material dienen, die takt 2 im Abstand vom festen Kontakt 1 zu halten. strahlenförmig auf einem isolierenden Segment 15 an-

Aus Fig. 2 ersieht man, daß die festen Kontakte 1 20 geordnet sind, welches sich um eine Achse 16 drehen

aus U-förmigen Lamellen bestehen, die in den Isolier- kann.

körper 3 eingebettet sind. Diese Lamellen bestehen Die Stromzufuhr zu diesen Lamellen 14 erfolgt aus magnetischem Material und werden von einer über nicht dargestellte, biegsame Drähte. Die festen elektrischen Spule 12 umgeben. Jede Lamelle 1 bildet Kontakte bestehen je aus zwei U-förmigen Teilen 17, somit einen Teil eines magnetischen Kreises für die 25 von denen jedes wieder am Ende einer Blattfeder 18 Spule 12 und dient gleichzeitig als elektrischer Kon- sitzt. Diese Federlamellen 18 sind an einem aus Isotakt. Die beweglichen Kontakte 2 haben die allge- lierstoff bestehenden Block 19 befestigt und durch meine Form einer Lamelle und sind ebenfalls aus einen Niet 21 leitend miteinander verbunden. Die magnetischem Werkstoff, derart, daß jede Einheit aus Stromzufuhr zu den Teilen 17 erfolgt vorteilhaft dafestern und beweglichem Kontakt einen elementaren 30 durch, daß man einen Verbindungsdraht an eine der magnetischen Kreis mit zwei Luftspalten darstellt. Lamellen 18 anlegt. Die Teile 17 werden durch die

Wenn die Spule 12 nicht an Spannung liegt, werden Federlamellen 18 derart gehalten, daß sich die Enden

die beweglichen Kontakte 2 durch die Federn 8 von ihrer Schenkel gegenüberliegen und zwischen sich

den Kontakten 1 weggehalten. Man kann also den zwei Luftspalte bilden. Die Lamellen 14 können in

Körper 4 mit den Kontakten 2 gegenüber den Kon- 35 einen der Luftspalte eingeführt werden, während die

takten 1 verschieben, ohne eine Reibung zwischen den den anderen Luftspalt bildenden Schenkel der Teile 17

Kontakten der beiden Gruppen überwinden zu müssen. von eine Spule 20 umgeben sind. Ist letzterer vom

Die zur Verschiebung erforderliche Energie ist dem- Strom durchflossen, so werden die Teile 17 durch das

gemäß so gering als möglich. Sind die beweglichen entstehende magnetische Feld gegeneinandergezogen,

Kontakte 2 vor die gewünschten festen Kontakte 1 40 und die Lamelle 14 wird auf diese Weise zwischen den

geführt, so setzt man die Spule 12 unter Spannung, Teilen 17 festgeklemmt. Es ergibt sich so ein ausge-

worauf das entstehende magnetische Feld eine An- zeichneter elektrischer Kontakt zwischen den Teilen

ziehüng der Kontakte 2 parallel zu ihrer Hauptebene 17 und der Lamelle 14. Ist die Spule 20 nicht unter

gegen, die Kontakte 1 hin hervorruft. Der erzielte Spannung, so entfernen sich die Teile 17 voneinander,

elektrische Kontakt zwischen den beweglichen und 45 und man kann nunmehr die beweglichen Kontakte 14

festen Kontakten ist stabil und dauert an, solange die durch Schwenkung um die Achse 16 zwischen den

Spule 12 erregt ist. Teilen 17 der festen Kontakte nach Wunsch verstellen.

Die Berührungsflächen der Kontakte sind mit Auch bei diesem Beispiel sind die miteinander in einem Überzug aus unmagnetischem, aber gut strom- Berührung kommenden Flächen mit einem gut stromleitendem Material, z. B. Silber, versehen, um einen 50 leitenden Material, wie z. B. Silber, überzogen. Die guten Kontakt zu gewährleisten und die magnetische Lamellen 14 könnten aus unmagnetischem, aber gut Remanenz zu verringern. Ein solcher Überzug kann leitendem Werkstoff, z. B. Kupfer, bestehen,
beispielsweise durch Elektrolyse, durch Zerstäubung Die beschriebenen Ausführungsformen haben vor oder durch Schweißung aufgebracht werden. Auch allem den Vorzug, daß die Verstellung der bewegkann die Kontaktfläche gewisser Kontakte, z. B. der 55 liehen Kontakte keinen anderen Kraftaufwand als die beweglichen, leicht gewölbt sein, wie in Fig. 1 bei 13 Überwindung der Reibung in ihren Trägern und der angedeutet, um so eine Konzentration des magneti- Trägheitskraft erfordert. Die Reibungskräfte der besehen Kraftlinienflusses und damit eine Erhöhung des weglichen Kontakte gegenüber festen Kontakten, wie Kontaktdruckes zu erzeugen. sie gewöhnlich bei bekannten Kontaktgebern auftreten,

Eine Variante bestünde darin, daß die beweglichen 60 werden durch die Erfindung praktisch ausgeschaltet.

Kontakte in den Isolierkörper 4 eingebettet sind, Zugleich wird der Verschleiß der Berührungsflächen,

während die festen Kontakte in Ausnehmungen des wie er infolge der Reibung beim Verstellen auftritt,

Körpers 3 angeordnet sind. Bei der Erregung der verhütet. Die Zuverlässigkeit der Kontaktgebung ist

Spule 12 würden sich dann die festen Kontakte gegen sehr groß, weil in jedem Falle ein doppelter Kontakt

die beweglichen hin verstellen. Die festen Kontakte 65 gegeben ist und erhöhter Berührungsdruck auftritt,

können dabei von den beweglichen durch ein oder Letzterer entspricht dem magnetischen Anzug, der

mehrere elastische Elemente oder einfach durch ihr lediglich durch die klein bemeßbare Rückholkraft der

Eigengewicht im Abstand gehalten werden. Federn vermindert wird.

Im Falle der Anordnung nach Fig. 1 und 2 könnte Naturgemäß könnte die Zahl der Kontakte anders

man die Rückholfedern 8 für die Kontakte 2 auch 70 als in den Zeichnungsbeispielen gewählt werden; ins-

besondere könnte man gegenüber einer Mehrzahl fester Kontakte einen einzigen beweglichen Kontakt vorsehen.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kontaktschieber mit zwei zueinander verstellbaren Trägern, die je eine Gruppe von Kontakten aufweisen, wovon mindestens die Kontakte der einen Gruppe aus magnetischem Werkstoff mit Edelmetallauflage bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte der einen Gruppe aus magnetischem Werkstoff von einer elektrischen Spule umgeben sind, die beim Stillstand des einen Trägers gegenüber dem anderen erregt wird und so eine starke Anziehungskraft zwischen den einander gegenüberliegenden Kontakten beider Gruppen ausübt, dagegen abgeschaltet wird, während die Träger gegeneinander verschoben werden.

2. Kontaktschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Ruhestellung die Kontakte (2, 17) der einen Gruppe im Abstand von denen der anderen Gruppe gehalten werden, wogegen bei Erregung der Spule (12, 20) die erstgenannten Kontakte gegen die ihnen gegenüberliegenden Kontakte der zweiten Gruppe bewegt werden.

3. Kontaktschieber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Kontakte (1) von der Spule (12) umgebene U-förmige Lamellen aus magnetischem Material darstellen, die, in einen Isolierkörper (3) eingebettet, mit den Enden ihrer Schenkel die beweglichen Kontakte (2) berühren können.

4. Kontaktschieber nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte (2) aus magnetischen Lamellen bestehen, die in Ausnehmungen eines Isolierkörpers (4) untergebracht sind und in diesen parallel zu ihrer Hauptebene gegen die festen Kontakte (1) hin gleiten können, wenn die Spule (12) von einem Strom durchflossen wird, wobei das entstehende magnetische Feld durch die magnetischen Kreise läuft, die je durch einen festen U-förmigen Kontakt und einen, beweglichen Kontakt (2) gebildet werden, welcher von einem U-Schenkel zum anderen reicht.

5. Kontaktschieber nach Anspruch 1 oder Unter-' ansprächen, dadurch gekennzeichnet, daß die bebeweglichen Kontakte (2) durch ein elastisches Organ (8) im Abstand von den festen Kontakten (1) gehalten sind.

6. Kontaktschieber nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der die beweglichen Kontakte (2) tragende Isolierkörper (4) mit zwei Stangen (5) verbunden ist, die in dem Isolierkörper (3) für die festen Kontakte gleiten können, um die Verstellung der beweglichen Kontakte zu bewirken.

7. Kontaktschieber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Kontakte jeweils aus zwei Teilen (17) bestehen, die U-förmig gestaltet sind, aus magnetischem Material bestehen und elastisch so gehaltert sind, daß die Enden ihrer Schenkel einander gegenüberliegen und auf diese Weise zwischen sich zwei Luftspalte bilden, während andererseits die beweglichen Kontakte (14) aus leitenden Lamellen gebildet sind, die zwischen den den einen Luftspalt begrenzenden Schenkeln verstellbar sind, während die Spule (20) die den anderen Luftspalt bildenden Schenkel der Teile (17) umgibt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 327 208, 1 981 934;
schweizerische Patentschrift Nr. 279 079;
deutsche Patentschrift Nr. 857 252.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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