DE1154869B - Schutzrohrankerkontakt - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

J 18250 Vmc/21g

ANMELDETAG: 9. JUNI 1960

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 26. SEPTEMBER 1963

Die Erfindung betrifft einen in einem Schutzrohr angeordneten Ankerkontakt, der durch ein außerhalb des Schutzrohres angelegtes elektromagnetisches oder permanentmagnetisches Feld gesteuert werden kann und mit dem vorzugsweise Arbeits- und Ruhekontakte hergestellt werden können, in einer kleinen, besonders vorteilhaften Ausführung.

Es sind Schutzrohrankerkontakte bekannt, die in einem Glas- oder Isolierröhrchen von geringem Durchmesser eingeschlossen sind und deren kontaktgebende Teile aus magnetisch beeinflußbarem Material, z. B. in der Form eines Drahtes, eines Bandes oder eines zylinderförmigen Kolbens, bestehen. In dem Röhrchen selbst befindet sich entweder ein Vakuum, oder es ist mit Schutzgas gefüllt. An beiden oder nur an einer Stirnseite des Schutzrohres sind die Enden der kontaktgebenden Teile eingeschmolzen. Innerhalb des Schutzrohres überlappen sich bei der Ausführung mit Drähten oder Bändern ihre freien Enden, zwischen denen sich ein Luftspalt befindet. Bei der Kolbenkontaktausführung erfolgt die Bewegung des Kolbens entgegengesetzt zu den vorher genannten beiden Ausführungen in Längsrichtung des Schutzrohres; infolgedessen findet keine Überlappung der kontaktgebenden Teile statt, sondern der bewegliche Kolben ist durch einen Luftspalt von seinem zur Kontaktgabe benötigten Gegenstück getrennt.

Diese Ausführungen haben aber den Nachteil, daß sich auf Grund der Baulänge, d. h. der zylindrischen Form der bekannten Kontakte, dabei verhältnismäßig große Gebilde mit großen Eigenlängen ergeben. Da diese Kontakte in dem magnetischen Kreis, und zwar neben der Spule angeordnet, trotz guter Ankopplung an den betreffenden magnetischen Kreis teilweise sehr hohe Anzugswerte erfordern, werden diese bekannten Kontakte meistens innerhalb einer Spule angeordnet. Daraus ergibt sich wiederum, daß die mittlere Windungslänge der Spule mit dem Durchmesser des Kontaktes und der Zahl der im Innern einer Spule eingesetzten Kontakte sehr schnell zunimmt, was zu hohen elektrischen Leistungsaufnahmen der Spule führt.

Es ist weiterhin ein Relais bzw. eine in einem Schutzrohr eingeschlossene Kontakteinheit bekannt, bei der die Kontakte an der Längsseite des Schutzrohres angeordnet sind und im Betätigungsfall durch einen im Schutzrohr beweglich angeordneten Anker überbrückt werden. Diese Ausführung hat aber den Nachteil, daß die Einschmelzung der Kontakte an der Breit- bzw. Längseite des Schutzrohres technisch schwer durchführbar ist und daß bei angezogenem Anker, der die beiden eingeschmolzenen Kontakt-Schutzrohrankerkontakt

Anmelder:

International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart W, Rotebühlstr. 70

Beanspruchte Priorität:
,, Italien vom 17. Juni 1959 (Nr. 10 085)

Bruno Dal Bianco, Mailand,

und Mario Scatä, Monza (Italien),

sind als Erfinder genannt worden

stellen überbrückt, zwei Kontaktstellen hintereinandergeschaltet werden, wodurch der doppelte Kontaktübergangswiderstand entsteht.

Es ist weiterhin ein Schutzrohrankerkontakt bekannt, bei dem auf der einen Seite des Schutzrohres zwei oder vier ungleich lange Kontaktstifte eingeschmolzen sind, die kontaktmäßig von einer zwischen diesen beweglich angeordneten, auf der anderen Stirnseite des Schutzrohres eingeschmolzenen Ankerausführung überbrückt werden. Diese bekannte Schutzrohrkontaktausführung arbeitet je nach Schaltung und entsprechender Vorspannung entweder als Umschaltekontakt oder als Arbeits- oder Ruhekontakt. Diese Ausführung weist aber die Nachteile auf, daß der Arbeitsluftspalt bzw. der Kontaktdruck während des Einschmelzvorganges eingestellt werden muß, die Anordnung wegen ihrer länglichen Ausbildung sehr groß ausfällt und bei Schaltung als Ruhe- bzw. Arbeitskontakt durch Überbrückung der dementsprechen- den Teile durch die Kontaktfläche des beweglichen Ankers wiederum eine Hintereinanderschaltung zweier Kontaktstellen mit den Nachteilen des doppelten Kontaktübergangswiderstandes vorliegt.
Es ist weiterhin ein Schutzrohrkontaktrelais bekannt, innerhalb dessen Schutzrohr eine Vielkontaktanordnung eingeschlossen ist. An der einen Stirnseite des Schutzrohres sind die einzelnen Kontaktstifte her-

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ausgeführt und deren Enden außerhalb des Schutz- Fig. 1 eine vergrößerte Darstellung der Kontaktrohres als Stecker ausgebildet. An der anderen Stirn- anordnung, geschnitten gezeichnet,

seite des Schutzrohres, jedoch innerhalb desselben, ist Fig. 2 eine schematische Darstellung der Lage der ein Teil befestigt, an dem der beweglich daran ge- Kontaktteile innerhalb des magnetischen Kreises,
lagerte Anker durch Einwirkung eines außerhalb des 5 Fig. 3 eine Darstellung nach Fig. 1 mit einer als Schutzrohres angelegten Magnetfeldes in Längsrich- Umschaltekontakt wirkenden Kontaktanordnung in

rung des Schutzrohres, und zwar in Richtung auf die vergrößerter Darstellung und im Schnitt gezeichnet,

Kontaktstifte, bewegt werden kann. Auch diese be- Fig. 4 eine Kontaktanordnung, bei der der Anker

kannte Ausführung eines Schutzrohrkontaktrelais mit eine frei bewegliche Scheibe bildet, die an einer Achse einer Vielkontaktanordnung zeigt eine Überbrückung io geführt ist, in vergrößerter Darstellung und im Schnitt

von jeweils zwei Kontakten, wodurch sich die bereits gezeichnet,

erwähnten Nachteile ergeben. Außerdem läßt sich Fig. 5 eine Kontaktanordnung nach Fig. 4 mit

diese Ausführung außerhalb des Schutzrohres vor dem einem zusätzlichen Bügel in vergrößerter Darstellung,

Einschmelzen nicht bezüglich des Luftspaltes ein- geschnitten gezeichnet,

stellen. 15 Fig. 6 eine weitere Ausbildung des innerhalb des

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der Schutzrohres beweglichen Ankers in vergrößerter bekannten Anordnungen zu vermeiden. Dies geschieht Darstellung, geschnitten gezeichnet,
erfindungsgemäß dadurch, daß die in dem Schutzrohr Fig. 7 eine Anordnung nach Fig. 6 in einer vereingeschmolzenen Kontaktarme der Grundkontakt- größerten Darstellung, die quer zum Schutzrohr geeinheit aus zwei in einem bestimmten Abstand parallel 20 schnitten ist.

zueinander stehenden kurzen Stiften bestehen, die Die elektrische Kontaktanordnung nach Fig. 1 ist durch einen Anker, der mit dem einen Kontaktarm in in bekannter Weise eingeschlossen in einem Schutzmechanischer und elektrischer Verbindung steht, rohr 1, vorzugsweise aus Glas und von zylindrischer stirnseitig oder seitlich überbrückt werden. Form, dessen Größe etwa 5X10 mm beträgt. In dem

Eine Ausbildung nach der Erfindung besteht darin, 25 Schutzrohr selbst befindet sich entweder ein Vakuum, daß der Kontaktaufbau, bestehend aus einem U-för- oder es ist mit Schutzgas gefüllt. An dem einen Ende migen Bügel, dessen unterer Teil nach dem Ein- des genannten Schutzrohres sind die elektrischen Konschmelzvorgang in bekannter Weise abgetrennt wird, taktelemente eingeschlossen, bestehend aus magneti- und einem Anker, der mittels einer flachen Feder ent- schem Material, das einen U-förmigen Drahtbügel 2 weder an dem einen oder an dem anderen Kontakt- 30 bildet. Die kontaktgebenden Enden der Kontaktarme arm des U-förmigen Bügels befestigt ist, vor dem Ein- 3 und 4 des Bügels 2 sind zur Erhöhung der elektribringen in das Schutzrohr in einer automatischen Fer- sehen Leitfähigkeit mit Edelmetall überzogen. Die tigung hergestellt werden kann. beiden Kontaktarme 3 und 4 des U-förmigen Bügels 2

Der Kontaktaufbau ist so angeordnet, daß er beim werden überbrückt von einem Anker 5 mit sehr guten

Einbringen in das Schutzrohr nur so weit eingeführt 35 magnetischen Eigenschaften. Dieser Anker 5 ist elek-

wird, bis der durch die Feder vorgespannte und sich trisch und federnd verbunden mit einem der Kontakt-

gegen die Innenwand der oberen Einschmelzstelle ab- arme 3 oder 4 des U-förmigen Bügels 2. Die Verbin-

stützende Anker dem Kontaktarm mit gewünschtem dung zwischen dem Anker 5 und beispielsweise dem

Arbeitsluftspalt gegenübersteht. Arm 3 des U-förmigen Bügels 2 geschieht in dieser

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung wird der 40 Ausführung durch eine flache Feder 6, die nahe dem Anker durch eine ringförmige Scheibe gebildet, die Ende von Kontaktarm 3 und an der einen Seite des von einer Achse geführt und durch eine Spiralfeder Ankers 5 angeschweißt ist. Die Feder 6 wirkt hierbei gegen eine Verdickung gedruckt wird, die die Bewe- in Verbindung zwischen Anker 5 und Kontaktarm 3 gung des Ankers in dieser Richtung begrenzt. An der wie ein Scharnier. Sie hält den Anker 5 dabei in solch dem Bügel gegenüberliegenden Einschmelzstelle kann 45 einer Stellung am Kontaktarm 3, daß der Anker 5 den ein weiterer Kontaktbügel aus nichtmagnetischem Kontaktarm 4 nicht berührt. Bei der Einführung des Material mit zwei Kontaktarmen eingeschmolzen sein, Kontaktaufbaues in das Schutzrohr 1 befindet sich die die der scheibenförmige Anker in Ruhestellung über- Feder 6 in einem vorgespannten Zustand. Der Konbrückt, taktaufbau wird so weit in das Schutzrohr eingeführt,

Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht dar- 5° bis die von dem Kontaktarm 4 abstehende Feder 6

in, daß der Anker durch eine Blattfeder gebildet wird, die Innenwand der oberen Einschmelzstelle des

die auf der einen Seite in eine Rundung ausläuft, die Schutzrohres berührt und zwischen dem Anker 5 und

seitlich an dem einen Kontaktarm angeschweißt ist. dem Kontaktarm 4 des Kontaktes sich der gewünschte

Die kontaktgebenden Teile der einzelnen Ankeraus- Luftspalt eingestellt hat. Nach dem Einschmelzen der

führungen und die Kontaktarme an der Kontaktstelle 55 Kontaktarme 3 und 4 am Ende 7 des Schutzrohres 1

sind mit Edelmetall belegt. wird der untere Teile des U-förmigen Bügels 2 ent-

Dieser Kontakttyp hat gegenüber anderen bekann- lang der Linie a-a abgetrennt. Die Anordnung kann

ten Schutzrohrankerkontakten den Vorteil, daß er bei jetzt magnetisch so arbeiten, wie es in Fig. 2 darge-

gleichen oder besseren mechanischen, elektrischen stellt ist.

und magnetischen Eigenschaften wesentlich kleiner 60 Der Anker 5 und seine Halterung am Kontaktausgeführt werden kann und mehrere Schutzrohr- arm 3 können in verschiedenen Arten ausgeführt werankerkontakte nebeneinander außerhalb einer ein den, ohne dabei den magnetischen Aufbau zu ändern. Magnetfeld erzeugenden Erregerspule, angekoppelt Die Enden des Ankers 5, die in Kontakt mit den Konan einem gemeinsamen magnetischen Kreis, angeord- taktarmen 3 und 4 des U-förmigen Bügels 2 stehen, net werden können, ohne dabei die mittlere Win- 65 sind belegt oder überzogen mit einem Metall von guter dungslänge der Erregerspule zu vergrößern. elektrischer Leitfähigkeit.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung be- Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung die

schrieben. Es zeigt ; elektromagnetische Steuerung der in dem Schutzrohr

eingeschlossenen Kontaktanordnung. Der magnetische Kontakt wird nach Abschneiden des U-förmigen Bügels 2 von den zwei lötfähigen Enden 8 und 9 gebildet, eingesetzt zwischen die Pole N, S eines offenen magnetischen Kreises M, die bestrebt sind, den genannten Kreis durch den beweglichen Anker 5 innerhalb des Schutzrohres zu schließen.

Der Hauptvorteil dieser Anordnung ist der, daß bei anderen bekannten Anordnungen von Schutzrohrkontakten die Länge einer mittleren Windung der Erregerspule abhängig ist von dem Durchmesser des Schutzrohres, in dem die Kontaktglieder eingeschmolzen sind. Bei der Ausführung nach der vorliegenden Erfindung dagegen ist die Länge einer mittleren Windung der Erregerspule 10 auf ein Minimum gebracht, das nur von dem Durchmesser des Kernes des magnetischen Kreises M abhängig ist. Daraus ergibt sich ein bemerkenswerter Vorteil im Hinblick auf die zu erreichende magnetische Kraft und die kleine Ausführung der Erregerspule 10.

Diese Anordnung erlaubt eine große Anzahl von Ausbildungen bei leicht herzustellender Kontaktstruktur in diesem Kontakttyp.

In Fig. 3 ist eine Kontaktanordnung gemäß Fig. 1 gezeigt. In dieser Ausführung ist der Anker 5 im oberen Teil des Schutzrohres 1 so angeordnet, daß, die Vorspannung der Feder 6 ausnutzend, der Anker 5 im Ruhezustand unter einem bestimmten Kontaktdruck an einem festen Kontakt 11 anliegt, der an dem der Stelle 7 gegenüberliegenden Ende des Schutzrohres 1 eingeschmolzen ist.

Die Justierung des Luftspaltes zwischen dem Anker 5 und dem Ende des Kontaktarmes 4 erfolgt, wenn der Kontaktaufbau in das Schutzrohr eingeführt wird, und zwar bevor die Kontaktarme 3 und 4 mit diesem verschmolzen werden.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gezeigt, bei dem der Anker durch eine Scheibe 12 mit guten magnetischen Eigenschaften gebildet wird. Die genannte Scheibe 12 wird mittels einer Achse 13 geführt, die L-förmig oder von anderer Gestalt ist und in bekannter Weise an einem der Kontaktarme 3 und 4 des U-förmigen Bügels 2 befestigt ist. Die Scheibe 12 kann sich auf der Achse 13 frei bewegen und wird in Ruhestellung durch eine zylindrische Feder 14 von den kontaktgebenden Enden der Kontaktarme 3 und 4 weggedrückt. An dem freien Ende der Achse 13 ist eine Verdickung 15 vorgesehen, die die Bewegung der Scheibe 12 in dieser Richtung begrenzt. Es ist verständlich, daß bei dieser Ausführung der kontaktgebende Teil der Oberfläche der Ankerscheibe 12 bei jedem Anzug seine Lage wechselt.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausbildung nach der Anordnung der Fig. 4 dargestellt, die so geändert wurde, daß ein Umschaltekontakt gebildet wird. Bei dieser Ausführung werden beide Seiten der Scheibe 12 zur Kontaktgabe benutzt. In Ruhestellung erfolgt die Kontaktgabe zwischen der Scheibe 12 und den Kontaktarmen 19 und 20 des U-förmigen Bügels 16 aus nichtmagnetischem Material, der der an der Stelle 7 gegenüberliegenden Seite des Schutzrohres 1 eingeschmolzen ist. In Arbeitsstellung — Anziehung des Ankers durch ein magnetisches Feld — erfolgt die Kontaktgabe zwischen der Scheibe 12 und den Enden der Kontaktarme 3 und 4.

In Fig. 6 und 7 ist eine weitere Ausführung gezeigt, die bei diesen in Schutzrohren angeordneten Kontakten angewendet werden kann. In einem Längsschnitt

des Schutzrohres ist ein U-förmiger Bügel 21 dargestellt, dessen Kontaktarme 3 und 4 nach Abtrennung des Bügels an der Linie a-a durch einen Anker 18 überbrückt werden. Der Anker wird durch eine Blattfeder 18 gebildet und ist aus einem magnetisch gut leitenden Material hergestellt. Er läuft auf der einen Seite in eine Rundung 17 aus. Diese Rundung 17 ist seitlich, z. B. an dem Kontaktarm 3, angeschweißt, und der Blattfederanker 18 ist so vorgespannt, daß er im Ruhezustand unter einem bestimmten Kontaktdruck an einem festen Kontakt 11' anliegt, der an dem der Stelle 7 (Fig. 1) des Schutzrohres gegenüberliegenden Ende eingeschmolzen ist. Zwischen dem anderen Kontaktarm 4 und dem freien Ende des Ankers 18 stellt sich dann ein bestimmter Luftspalt ein. Die Befestigung am Kontaktarm 3 und der Luftspalt zwischen der Blattfeder 18 und dem Kontaktarm 9 sind aus der Fig. 7 ersichtlich, die eine Querschnitt durch den Schutzrohrkontakt darstellt. Die Oberflächen der Teile, die zur Kontaktgabe zwischen dem Kontaktarm 9 und der Blattfeder 18 dienen, sind auch hier in bekannter Weise an der Kontaktstelle mit Edelmetall belegt.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schutzrohrankerkontakt, der durch ein außerhalb des Schutzrohres erzeugtes Magnetfeld beeinflußbar ist und dessen beide einen Arbeitskontakt bildende Kontaktarme, die nur auf einer Seite in das Schutzrohr eingeschmolzen sind, bereits vor dem Einschmelzen zusammen mit dem Anker zu einer Kontakteinheit zusammengefaßt sind, deren Luftspalt während des Einschmelzens unverändert gegenüber der vorhergehenden Einstellung bleibt, dessen mit der vorgenannten Kontakteinheit einen Ruhekontakt bildender Gegenkontakt auf der gegenüberliegenden Seite in das Schutzrohr eingeschmolzen ist, beim Einschmelzvorgang elektrisch, magnetisch oder mechanisch eingestellt wird, so daß sich ein bestimmter Kontaktdruck zwischen dem Gegenkontakt und dem an diesem anliegenden beweglich gelagerten Anker bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Schutzrohr eingeschmolzenen Kontaktarme der Grundkontakteinheit (Arbeitskontakt) aus zwei in einem bestimmten Abstand parallel zueinander stehenden kurzen Stiften bestehen, die durch einen Anker, der mit dem einen Kontaktarm in mechanischer und elektrischer Verbindung steht, stirnseitig oder seitlich überbrückt werden.

2. Schutzrohrankerkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schutzrohrankerkontakte nebeneinander außerhalb einer ein Magnetfeld erzeugenden Erregerspule, angekoppelt an einen gemeinsamen Magnetkreis, angeordnet werden können, ohne dabei die mittlere Windungslänge der Erregerspule (10) zu vergrößern.

3. Schutzrohrankerkontakt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktaufbau bestehend aus einem U-förmigen Bügel (2), dessen unterer Teil nach dem Einschmelzvorgang (an der Linie α-α) abgetrennt wird, und einem Anker (5), der mittels einer flachen Feder (6) entweder an dem einen Kontaktarm (3) oder an dem anderen Kontaktarm (4) des U-förmigen Bügels

(2) befestigt ist, vor dem Einbringen in das Schutzrohr (1) in einer automatischen Fertigung hergestellt werden kann.

4. Schutzrohrankerkontakt nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktaufbau beim Einbringen in das Schutzrohr (1) nur so weit eingeführt wird, bis der durch die Feder (6) vorgespannte und sich gegen die Innenwand der oberen Einschmelzstelle abstützende Anker (5) dem Kontaktarm (4) mit einem gewünschten Arbeitsluftspalt gegenübersteht.

5. Schutzrohrankerkontakt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker durch eine ringförmige Scheibe (12) gebildet wird, die auf einer Achse (13) geführt und durch eine Spiralfeder (14) gegen eine Verdickung (15) gedrückt wird, die die Bewegung des Ankers (12) in dieser Richtung begrenzt.

6. Schützrohrankerkontakt nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem

Bügel (2) gegenüberliegenden Einschmelzstelle (22) ein weiterer Kontaktbügel (16) aus nichtmagnetischem Material mit zwei Kontaktarmen (19 und 20) eingeschmolzen ist, die der scheibenförmige Anker (12) in Ruhestellung überbrückt.

7. Schutzrohrankerkontakt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker durch eine Blattfeder gebildet wird, die auf der einen Seite mit einer Rundung (17) ausläuft, die seitlich an den einen Kontaktarm (3) angeschweißt ist.

8. Schutzrohrankerkontakt nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kontaktgebenden Teile der einzelnen Ankerausführungen (5, 12 und 18) und die Kontaktarme (3 und 4) an der Kontaktstelle mit Edelmetall belegt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 144285;
USA.-Patentschriften Nr. 2 914 634, 2 425 038.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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