DE1951330A1 - Hilfskontaktelement - Google Patents

Description

• 11 ii f 5 kontakte lernen t Die Erfindung hat ein als universell verwendbaren Baustein gestaltetes Hilfskontaktelement zum Gegenstand, das sowohl beim Betrieb mit Niederspannung, als auch beim Betrieb mit Klein- und Kleinstspannung hohe Schaltleistung mit hoher Kontaktsicherheit verbindet und dessen Kontaktanordnung hohe Kurzschlußfestigkeit und Schocksicherheit aufweist. Seine Funktion kann, ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen oder Aufwand von Zusatzteilen, durch bloßes Umwenden des Betätigungsstößels von Schließer in-Öffner oder umgekehrt verwandelt werden.
• Hilfskontaktelemente werden in elektrischen Anlagen vorzugsweise zum Schließen oder Offen von Hilfsstromkreisen benutzt. Ihre Betätigung erfolgt entweder direkt von Hand oder durch mechanische Hilfsmittel0 Hilfsstromkreise sind einerseits die Betätigungstrom kreise von Schützen, Ventilen oder Hubmagneten, Stromkreise, die zumeist mit Niederspannung betrben werden und in denen Ströme in der Größenordnung von einigen Ampere zum Fließen kommen, andersseits kann es sich aber auch um Signalstromkreise handeln, die mit Kleinspannung betrieben werden und in denen Ströme in der Grössenordnung von einigen hundert Milliampere zum Filzen kommen, In neuester Zeit werden Hilfskontaktelemente aber auch in steigendem Maße zur Steuerung elektronischer Kreise benutzt, die bei Kleinstspannung betrieben werden und in denen oft Ströme in der Größenordnung von einigen Milliampere zum Fließen kommen.
• Kontaktelemente bekannter Bauart sind im allgemeinen nur für den Einsatz in einem der Bereiche geeignet, Während die Forderung nachhoher Schaltleistung gut von Kontaktanordnungen mit -Edelmetalltastkontakten erfüllt wird, weist diese Art doch eine hohe Kontaktunsicherheit auf, die durch Oxide und Fremdschichten hervorgerufen wird, die sich auf den Oberflächen der Kontakte bilden. Niedrige Spannungen reichen nicht aus, diese so zu durchschlagen, daß ein Stromfluß zustandekommt, Bei Betrieb mit Kleinstspannung in elektronischen Schaltkreisen kommt die unvermeidliche Kontaktprellung der Tastkontakte als unangenehme Pehlequelle hinzu, da die durch die Prellung hervorgerutene periodische Unterbrechung des Stromkreises von der Steuerung einzeln gezählt wird.
• Eine andere bekannt gewordene Art von Hilfskontakten versucht den Mangel an unsicherer Kontaktgabe durch reibende Kontaktgabe zu beheben. Aber auch bei dieser Ausführung bleibt das schädliche Kontaktprellen, insbesondere wenn die Kontaktanordnung als Momentkontakt mit Sprungbetätigung ausgeführt wird.
• Beiden zarten gemeinsam bleibt aber die Empfindlichkeit gegen B'rschütterungen. Beim Einbau der Hilfskontaktelemente in Fahrzeuge und Maschinen, in grö3ere- Schütze mit starken Magnetantrieben, an Spüren oder ähnlichen bewegten Massen, werden sie mitunter starken Beschleunigungen ausgesetzt, die zum kurzzeitigen Abheben der Kontakte führen können, was wiederum zu Fehlschaltungen mit allen Konsequenzen Anlass gibt.
• Ebenso weisen Hiltskontakte dieser Bauarten hohe Empfindlichkeit ,egen kurzzeitige Belastung mit starken Strömen auf, wie sie im Fehler- oder Kurzschlußfall auftreten können. Dabei kommen üie mit geringen Federkräften belasteten beweglichen Kontaktstücke der Hilfskontaktelemente unter der dynamiszhen JYrirkung des Überlaststroms zum abheben, unterbrechen diesen unter starker Lichtbogenbildung. Whrenddessen kommt das vorgesehene Schutzorgan zum hnsprechen, das seinerseits den Stromkreis endgültig unterbricht, mit der Folge, daß die durch den Lichtbogen aufgeschmolzenen Kontaktoberflächen unter dem Druck ir Rückführfedern miteinander verschweißen. Ein verschweißter Hilfskontakt stellt ein grobes Sicherheitsrisiko dar, da der Fehler oft nicht unmittelbar erkanwft werden kann.
• Ein weiterer Mangel dieser Hilfskontaktelemente ist darin zu suchen, daß der Anwender, der sowohl Öffner als auch Schließer benötigt, beide Typen anschaffen, einbauen und oft auch auf Lager legen muß.
• Die erfindung hat die Aufgabe gelöst, alle aufgeführten Mängel zu vermeiden. Durch die Anwendung einer Kontaktanordnung mit zwei parallelen beweglichen Kontaktstücken, die in gegenläufiger Richtung zueinander und zu den festen Kontakt stücken beweglich sind, wurde einmal die Anzahl der Kontaktstellen verdoppelt und zum anderenmal eine Verstärkung des Kontaktdrucks durch die dynamische Wirkung des Stroms in den parallel von diesem durchflossenen beweglichen Kontaktstücken erreicht.
• Die parza~lel geführten zylindrischen Kontaktstücke, die in Ruhelage durch Federn gegen die zugehörigen festen Kontaktstücke gepreßt werden, werden durch einen Schieber mit zwei Keilen, der sich senkrecht zur Bewegungsrichtung der beweglichen Kontaktstükke bewegen kann, von den festen Kontaktstücken abgehoben. Beim Auflaufen auf die schiefen Ebenen der Keile führen sie eine leichte Rollbewegung aus, die dafür sorgt, daß das Kontaktmaterial auf ihrer Oberfläche gleichmäßig zum Einsatz kommt.
• Die gegenläufig bewegten beweglichen Kontaktstücke ergeben eine in hohem Grade schocksichere Kontaktanordnung, da Schockwellen, die zum Abheben des einen Kontaktstücks führen würden, dem anderen höheren Anpreßdruck verleihen.
• Die Betätigung der beweglichen Kontaktstücke durch längsverschiebbare Keile nimmt diesen ihre freie Beweglichkeit was Schwingungen anbetrifft. Da die Neigung der Keilflächen zur Bewegungsrichtung kleiner als 450 gewählt ist, wird die Auftreffgeschwindigkeit der beweglichen Kontaktstücke auf die ihnen z ugeordneten festen Kontaktstücke verringert. Diese beiden Maßnahmen, im Verein mit der doppelt parallelen Kontaktgabe, führen zu praktisch prellfreien Schließung des Stromkreises. Dabei ist die Wirksamkeit der doppelt parallelen Einschaltung so zu verstehen, daß die beiden beweglichen Kontaktstücke sich nicht vollständig synchron bewegen, sodaß der eine während des Abhebens des anderen mit grober Wahrscheinlichkeit geschlossen ist und umgekehrt.
• Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 4 näher beschrieben: Fig. 1 zeigt einen Querschnitt Fig. 2 einen Längsschnitt und die Figuren 3 und 4 Querschnitte durch ein Kontaktelement.
• Zwischen den Gehäusehälften 1,1' befinden sich die festen Kontaktstücke 2,2t mit ihren Anschlußfahnen 3,3', die zum Anschluß der elektrischen Leitungen dienen. Die beweglichen Kontaktstiicke 4,4' und 5,5', die in den Fuhrungskanälen 6,6' querverschiebbar ;efüirt sind, werden durch die Enden 7,7' der Ledern " und 7"' in Ruhelage gegen die festen Kontaktstücke 2,2' gedrückt,-womit die Kontaktstellen geschlossen sind.
• Zum Betätigen der Kontakte ist der Schieber A - B vorgesehen, der aus den Keilen A und B mit den schiefen Ebenen 12, 13 besteht und die durch den Steg 8 zu einer Einheit verbunden sind. Der Schieber ist zwischen den Gehäusehälften 1, 1', senkrecht zur Bewegungsrichtung der beweglichen Kontaktstücke 4,4', 5,5', in Richtung des Pfeils 10 verschiebbar. Die Rückführfeder 9 ist - für die Rückführung des Schiebers A - B in seine Ausgangsposition verantwortlich. Alle Figuren zeigen den Schieber in seiner Ausgangsposition.
• In der linken Hälfte der Fig. 1 befindet sich der Keil A des Schiebers A -B oben und Keil B unten, keiner von ihnen befindet sich mit seinem dicken Ende zwischen den beweglichen Kontakt stücken 4,5 , die Kontaktstellen sind geschlossen. Diesen Zustand zeigt auch die linke Hälfte der Fig. 2 sowie die Fig. 3.
• In der rechten Hälfte der Fig. 1 b-efindet-~sich der Keil B des Schiebers A - B oben und der Keil A unten, dabei befindet=sich Keil A mit seinem dicken Ende A' zwischen den beweglichen Kontaktstücken 4,5, die dadurch von den zugehörigen festen Kontaktstücken abgehoben sind, die- Kontaktstellen sind geöffnet. Diesen Zustand zeigt auch die rechte Hälfte der Fig.2 sowie Fig. 4.
• Die Pfeile 11,11' deuten den parallelen Stromfluß in den geschlossenen, beweglichen Kontaktstücken an und die Pfeile P,P' die Richtung der kontrahierenden Kräfte-, die den Kontaktdruck terstärken.
• 5 Patentansprüche

Claims (5)

1. Fa t e nt ansprüche 1. Hiliskontaktelement für mechanische Betätigung und schliessende oder öffnende Kontaktgabe, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen Sin - und Ausgang durch zwei parallele, in gegenläufiger Richtung bewegliche Kontaktstücke (4,5) hergestellt wird.
2. 2. Hilfskontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Kontaktstücke (4,5) in Ruhelage unter der Wirkung von Federn (7'',7''') in Kontakt mit den zugeordneten festen Kontaktstücken (2,2') gebracht sind und durch einen in senkrechter Richtung zu ihnen bewegbaren Keilschieber (A-B) von diesen getrennt werden können.
3. 30 Hilfskontaktelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daßdie schiefen Ebenen (12,13) derart ungleich vom Xittelpunkt des Keilschiebers (A-B) entfernt sind, daß durch Umwenden des Keilschiebers eine Anderung der Kontaktfunktion von Öffner in Schließer oder umgekehrt erfolgt.
4. 4. Hilfskontaktelement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontaktstücke (4,5) walzenförmig ausgebildet sind.
5. 5. HilBskontaktelement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die walzenförmigen, beweglichen Kontaktstücke (4,5) aus Draht mit Kern aus Kupfer oder dessen Legierungen und einem Mantel aus Edelmetall hergestellt sind.