DE1278032B

DE1278032B - Switching contact with pressure actuation

Info

Publication number: DE1278032B
Application number: DE1964ST023116
Authority: DE
Inventors: Ludwig Stelkens
Original assignee: Stotz Kontakt GmbH
Current assignee: Stotz Kontakt GmbH
Priority date: 1964-12-19
Filing date: 1964-12-19
Publication date: 1968-09-19

Description

Schaltkontakt mit Druckbetätigung Für die Dimensionierung eines Kontaktnietes bzw. der Kontaktmaterialauflagen an einem Schaltkontakt sind im wesentlichen zwei Forderungen bestimmend, das sind die Berührungsfläche und die Masse des Kontakts. Die Größe der Berührungsfläche, d. h. die Form des Kontakts, richtet sich nach dem zulässigen Übergangswiderstand. Die Masse des aktiven Kontaktteiles richtet sich nach dem Verschleiß, d. h. nach der geforderten Lebensdauer des Schaltkontakts. Insbesondere bei Schaltkontakten, die hohe Ströme zu schalten haben, sind mit einer großen Berührungsfläche ausgestattet und besitzen im allgemeinen einen niederen spezifischen Kontaktdruck.Switching contact with pressure actuation For dimensioning a contact rivet or the contact material supports on a switching contact are essentially two Determining requirements are the contact area and the mass of the contact. The size of the contact area, i.e. H. the form of contact depends on the permissible contact resistance. The mass of the active contact part is determined after wear, d. H. according to the required service life of the switch contact. In particular with switching contacts that have to switch high currents, a equipped with a large contact area and generally have a low one specific contact pressure.

Wird mit einem solchen Schaltkontakt eine niedere Betriebsspannung geschaltet, so können an den Kontakten beispielsweise durch Oxydation gebildete Isolierschichten nicht mehr elektrisch bzw. mechanisch durchschlagen werden, so daß Schaltstörungen die Folge sind. Auch bei normalen Niederspannungsschaltgeräten können diese Störungen auftreten, insbesondere bei einer Erstschaltung bei Inbetriebnahme einer Anlage. In diesem Fall kommt zu einer eventuell isolierenden Oxydationsschicht im allgemeinen noch eine erhebliche Schmutzschicht, so daß die normalen Betriebsspannungen von 200 bis 500 V nicht mehr ausreichen, die Isolierung elektrisch zu durchschlagen, nachdem infolge des niederen spezifischen Kontaktdrucks der mechanische Durchschlag nicht erfolgte. Zwar ist es bekannt, in besonderen Fällen die Kontakte aus Gold zu fertigen, so daß sich keine isolierende Oxydationsschicht mehr bildet, oder es werden Silberspitzkontakte mit hoher mechanischer Belastung verwendet, doch stellt der Goldkontakt kein Mittel gegen eine normale Verschmutzung dar, und die Silberspitzkontakte weisen einen zu hohen mechanischen Verschleiß auf, so daß die gewünschte Lebensdauer nicht mehr erreicht wird. Hinzu kommen weitere Mängel, wie ungenügende Schweißfestigkeit, zu hohe Kontakterwärmung usw.With such a switching contact, a lower operating voltage switched, so can formed at the contacts, for example, by oxidation Insulating layers are no longer electrically or mechanically penetrated, so that switching disturbances are the result. Even with normal low-voltage switchgear these malfunctions can occur, especially when switching on for the first time during commissioning a plant. In this case, there may be an insulating layer of oxidation generally still a considerable layer of dirt, so that the normal operating voltages from 200 to 500 V are no longer sufficient to break down the insulation electrically, after the mechanical breakdown due to the low specific contact pressure did not take place. It is known, in special cases, that the contacts are made of gold to manufacture so that no more insulating oxidation layer forms, or it silver-tipped contacts with high mechanical stress are used, however the gold contact is no means against normal pollution, and the silver-tipped contacts have too high mechanical wear, so that the desired service life is no longer achieved. There are also other defects, such as insufficient welding strength, excessive contact heating, etc.

Es ist bekannt, Kontakte als Messerkontakte auszubilden, die die Eigenschaft haben, daß durch den beim Einschalten auftretenden Reibungsvorgang die Schmutz- und Oxydationsschichten durchbrochen bzw. weggeschabt werden, wodurch eine sichere Kontaktgabe garantiert ist (deutsche Patentschrift 803 916). Die Entfernung der isolierenden Schichten auf einem Kontakt tritt auch bei einem Walzkontakt auf, wenn der Abwälzvorgang mit einer geringen Schiebebewegung kombiniert ist wie beim Gegenstand der deutschen Auslegeschrift 1119 960.It is known to design contacts as blade contacts, which have the property that the dirt and oxidation layers are broken through or scraped away by the friction process occurring when switching on, whereby reliable contact is guaranteed (German patent 803 916). The removal of the insulating layers on a contact also occurs in the case of a rolling contact if the rolling process is combined with a slight sliding movement, as in the subject of German Auslegeschrift 1119 960.

Bei reinen Druckkontakten, wie sie vor allem bei Schützen und Relais zur Anwendung kommen, sind diese selbstreinigenden Methoden nicht anwendbar. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Schaltkontakt, der einen reinen Druckkontakt darstellt, so zu gestalten, daß eine sichere Kontaktgabe trotz Oxydation und Verschmutzung des Kontakts bereits beim ersten Schaltvorgang ermöglicht wird.With pure pressure contacts, as is the case with contactors and relays in particular are used, these self-cleaning methods cannot be used. It is therefore the object of the invention to provide a switching contact that is a pure pressure contact represents to be designed in such a way that reliable contact is made despite oxidation and contamination of the contact is made possible during the first switching process.

Diese Aufgabe wird bei einem Schaltkontakt mit Druckbetätigung dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß mindestens eines von zwei zusammenarbeitenden Kontaktstücken einen Kontaktniet mit einer aus der Kontaktoberfläche herausragenden Warze aufweist und daß die Warze derart beschaffen ist, daß bei einer Erstschaltung eine auf den Kontaktstücken eventuell gebildete isolierende Schicht sicher durchschlagen wird und daß die Warze bei wiederholter Schaltung und einem für den Kontakt zulässigen Nennstrom abbrennt oder zerschlagen wird.This task is carried out with a switch contact with pressure actuation solved that according to the invention at least one of two cooperating contact pieces has a contact rivet with a protruding protrusion from the contact surface and that the wart is such that when it is first switched one to the Contact pieces possibly formed insulating layer is penetrated safely and that the wart allowed for repeated switching and one for contact Rated current burns off or is smashed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfidung ist in der Zeichnung in den F i g. 1 bis 4 dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing in FIGS i g. 1 to 4 shown.

F i g. 1 bis 2 zeigen einen Kontaktniet in Pilzform mit aus dem Material geformter Warze; beim Kontaktniet nach F i g. 3 ist die Oberfläche ein flacher Kegel; F i g. 4 stellt einen Kontaktniet mit einer eingesetzten Warze dar.F i g. 1 to 2 show a mushroom-shaped contact rivet made from the material shaped wart; with the contact rivet according to FIG. 3 the surface is a flat cone; F i g. 4 shows a contact rivet with a nipple inserted.

Auf dem Kontaktniet 1, der beispielsweise Pilzform besitzt (F i g. 1 bis 2), ist in der Mitte eine Warze 2 angeformt. Der Gegenkontakt besitzt zweckmäßigerweise eine ebene Fläche, so daß beim Schalten die Kontaktberührung mit der Warze 2 erfolgt. Die Berührungsfläche ist somit sehr klein und der spezifische Kontaktdruck entsprechend hoch, so daß jede auf der Warze 2 oder auf dem Gegenkontakt durch Schmutzablagerung oder durch Oxydation gebildete Isolierschicht mechanisch aufgeschlagen wird. Die Höhe der Warze 2 ist vorteilhaft so gewählt, daß sie nach wiederholten Schaltungen unter Last abbrennt oder zerschlagen wird, so daß nach wenigen Schaltungen die volle Kontaktfläche zur Wirkung kommt.On the contact rivet 1, which has a mushroom shape, for example (Fig. 1 to 2), a wart 2 is formed in the middle. The mating contact expediently has a flat surface so that the contact with the wart 2 takes place when switching. The contact area is therefore very small and the specific contact pressure is accordingly high, so that each on the wart 2 or on the mating contact by dirt deposition or the insulating layer formed by oxidation is mechanically opened. the The height of the wart 2 is advantageously chosen so that they repeated after Circuits under load burns down or is smashed, so that after a few switching operations the full contact area comes into effect.

Die Warze 2 wird vorteilhafterweise aus einem im kalten Zustand harten Material gebildet. Dies kann in einem entsprechenden Härteverfahren erfolgen, es kann aber auch ein hartes, die Warze 3 bildendes Material in den weichen Kontakt eingebettet oder auf diesem aufgesetzt sein. Der Vorteil einer solchen Ausführung liegt in der bleibenden Durchschlagskraft des Schaltkontakts während der Kaltschaltungen, beispielsweise vor Inbetriebnahme eines Gerätes. Im Betrieb kann die Härte der Warze durch die Stromerwärmung aufgehoben werden, so daß eine Verflachung der Warze auftritt und die für den hohen Strom erforderliche große Kontaktberührungsfläche gebildet wird. Selbstverständlich kann sich eine harte Warze bei geeigneter Form nach wiederholten Schaltungen auch in den Gegenkontakt einschlagen, so daß es auf diese Weise zur Berührung auf der ganzen Kontaktfläche kommt.The wart 2 is advantageously made of a hard one in the cold state Material formed. This can be done in an appropriate hardening process, it but can also use a hard material forming the wart 3 in the soft contact embedded or placed on top of it. The advantage of such an execution lies in the permanent penetration force of the switching contact during cold switching, for example, before putting a device into operation. In operation, the hardness of the wart can be be canceled by the current heating, so that a flattening of the wart occurs and the large contact area required for the high current is formed will. Of course, a hard wart can recur after a suitable shape Circuits also hit the mating contact, so that it is used in this way Comes into contact with the whole contact area.

Als Warze 3 kann auch ein harter, in den Kontaktniet eingesteckter Stift 3 dienen (F i g. 4), der insbesondere bei Erwärmung bei geringer Schlagkraft in den Niet geschlagen wird. Zu diesem Zweck kann dieser harte Stift 3 mit einem weichen Material, beispielsweise mittels einem Lot, mit dem Niet verbunden sein, so daß bei Stromerwärmung eine Verschiebung des Nietes in seiner Halterung möglich ist. Die Warze selbst kann als Kegel oder als kleine Rundkuppe ausgebildet sein. Selbstverständlich kann sie auch als Schneide geformt sein oder eine sonstige dem Gegenkontakt angepaßte Form aufweisen. Auch kann der Kontaktniet 1 selbst ein stumpfer Kegel (F i g. 3) sein, dessen Spitze 5 zweckmäßigerweise gehärtet ist und sich bei wiederholter Schaltung genügend schnell abflacht.A hard nipple inserted into the contact rivet can also be used as the wart 3 Pin 3 are used (Fig. 4), in particular when heated with low impact force is struck in the rivet. For this purpose, this hard pin 3 can with a soft material, for example by means of a solder, be connected to the rivet, so that when the current heats up, a shift of the rivet in its holder is possible is. The wart itself can be designed as a cone or as a small rounded tip. Of course, it can also be shaped as a cutting edge or some other type of cutting edge Have mating contact adapted shape. The contact rivet 1 itself can also be a blunt one Be cone (F i g. 3), the tip 5 of which is suitably hardened and at repeated switching flattens sufficiently quickly.

Claims

Claims: 1. Switching contact with pressure actuation, d a -by characterized in that at least one of two cooperating contact pieces a contact rivet (1) with a protrusion (2) protruding from the contact surface has and that the wart (2) is such that at an initial circuit any insulating layer that may have formed on the contact pieces is reliably penetrated and that the wart (2) with repeated switching and one for contact permissible rated current burns off or is smashed.

2. Switching contact according to claim 1, characterized in that the wart (2) is a material that is hard in the cold state is.

3. Switching contact according to claim 1 and 2, characterized in that the protrusion (2) is formed by a pin (3) which is mounted in the contact rivet (1) and protrudes over the contact surface (4).

4. Switching contact according to claim 3, characterized characterized in that the pin (3) consists of a hard material and in one when heated, the softening material is in contact.

5. Switching contact according to claim 1, characterized in that the contact rivet (1) has the shape of a cone as a surface (4) and that the cone tip (5) is hardened. Documents considered: German Patent No. 803 916; German interpretative document No. 1119 960.