DE2019885A1

DE2019885A1 - Springkontaktsatz

Info

Publication number: DE2019885A1
Application number: DE19702019885
Authority: DE
Inventors: Helmut Henninger
Original assignee: GRUNER KG RELAIS FABRIK
Current assignee: GRUNER KG RELAIS FABRIK
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1970-04-24
Publication date: 1971-11-18
Also published as: DE7015225U; DE2019885B2; FR2089534A5

Description

Anmelderin; Stuttgart, den 2.3-. April 1970

W. Grüner KG. ρ 2121 K/Kr

7209 Wehin gen/Württ.

SprinKkontaktsatz

Die Erfindung bezieht sich auf einen Springkontaktsatz, insbesondere für Leistungsrelais, bei dem an der Schaltfeder, die die bewegliche Kontakthälfte bildet und die Schaltbewegung ausführt, ein an einem Betätigungsglied schwenkbar gelagertes, die Springbewegung erzeugendes Koppelglied um eine rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes verlaufende Achse schwenkbar angreift· Ein derartiger Springkontaktsatz ist beispiels-

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weise in der DAS 1 055 128 beschrieben.

In vielen Anwendungsfällen ist es sehr erwünscht, daß die aufeinander aufliegenden Kontakte beim öffnen oder Schließen eine Schiebebewegung der Kontaktnieten in Richtung der Kontaktebene aufeinander ausüben, damit Verunreinigungen, Oxydschichten und Ablagerungen aufgrund von Grob- oder Feinwanderung des Kontaktmaterials abgestreift werden und damit, bei stärkeren Strömen,

" Kontaktverschweißungen durch Scherwirkung zwangsläufig getrennt werden. Bei Relaiskontaktfedersätzen wurde dieses Problem bisher dadurch gelöst, daß die die bewegliche Kontakthälfte gegen die ruhende Kontakthälfte führende Schaltbewegung noch ein Stück weit weitergeführt wird, nachdem die beiden Kontaktnieten sich bereits beiführen und die ruhende Kontakthälfte an einer Kontaktfeder befestigt ist, so daß bei der Weiterführung der Schaltbewegung die stationäre Kontakthälfte federnd zurückweicht. Da die Einspannstellen der Feder für die stationäre Kontakthälfte und der Umschaltfeder einen Abstand voneinander aufweisen, führen bei dieser zu-

) sätzlichen Schaltbewegung die Kontaktnieten eine Schiebebewegung aufeinander aus. Diese Vergrößerung des Schaltweges und auch die Anordnung der stationären Kontaktniete an einer Feder und deren Auslenkung sind in vielen Fällen unerwünscht.¹ Wird der zusätzliche Schalt weg kleiner und damit auch die Auslenkung der ruhenden Kontaktfeder, so verringert sich die Schiebebewegung der Kontaktnieten aufeinander sehr stark und diese Schiebewege werden · dann so klein, daß Kontaktverschweißungen nicht mehr mit Sicherheit getrennt werden. Je geringer der Schiebeweg wird, desto weniger effektiv wird auch die Selbstreinigung der'Kontakte. Schließlich haben diese Anord-

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nungen noch den Nachteil, daß bei schleichender Schaltbewegung beim Abheben ein Lichtbogen verhältnismäßig lange erhalten bleibt, weil der Kontaktdruck bedingt durch den Federweg der ruhenden Kontakthälfte verhältnismäßig langsam gegen Null geht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schiebebewegung der Kontaktnieten aufeinander zu vergrößern, ohne die erwähnten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß bei Springkontaktsätzen, bei denen also das Betätigungsglied eine Bewegung ausübt, bevor die bewegliche Kontakthälfte sich bewegt und von dem anliegenden Kontakt abgehoben wird, diese Bewegung des Betätigungsgliedes, die bisher nur zum Spannen der Springfeder benutzt worden ist, dazu zu benutzen, um von ihr den Antrieb einer Schiebebewegung der Kontaktnieten aufeinander abzuleiten. '

Die Erfindung besteht darin, daß die Schaltfeder zwischen der Kontaktniete und ihrer Einspannstelle oder Schwenkachse in Richtung ihrer Längsachse federnd nachgiebig ausgebildet ist, daß das die Springbewegung erzeugende Koppelglied an dem Abschnitt der Schaltfeder angreift, der auf der der Einspannung oder Schwenkachse abgewandten Seite der Federung liegt,und daß das Koppelglied in Richtung seiner Angriffspunkte an den benachbarten Teilen gesehen eine härtere Federkennlinie als die Federung der Schaltfeder aufweist.

Da das Koppelglied eine härtere Federkennlinie aufweist

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als die axiale Federung der Schaltfeder, wird bei der Verschwenkung des Betätigungsgliedes von seiner Ruhestellung in diejenige Stellung, in der die Anlenkpunkte des Koppelgliedes mit der Einspannstelle der Schaltfeder in einer Linie liegen, in Form des Koppelgliedes nur wenig oder, bei starrem Koppelglied, gar nicht verändert. Dagegen wird auf dieser Strecke die Schaltfeder axial zusammengeschoben, wobei diese axiale Bewegung von der Federung der Schaltfeder aufgenommen wird.

Dabei bleibt der Vorteil der Springkontakte, nämlich ein schlagartiges Umschalten mit nahezu gleichbleibender Schaltzeit auch bei schleichender Betätigung voll erhalten. Verschweißungen der Kontakte werden mit Sicherheit getrennt. Es können daher auch größere Ströme und Leistungen bei geringsten Abmessungen des erfindungsgemäßen Kontaktsatzes ohne Fehlschaltungen geschaltet werden. Außerdem bewirkt der große Verschiebeweg eine gute Selbstreinigung der Kontaktglieder und damit einen konstanten Übergangswiderstand.

Das Koppelglied kannssowohl aus einem elektrisch leitenden als auch aus elektrisch nicht leitenden Werkstoff hergestellt sein«, Besteht es aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, so kann man über dieses einen zweiten Strompfad für den Kontakt führen.

Der Kontaktsatz kann sowohl mono- als auch bistabil ausgeführt werden.

Bei einer Auwführungsform der Erfindung ist die axiale Federung der Schaltfeder durch eine Biegung öder

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Kröpfung der Schaltfeder gebildet, die beispielsweise kreissegmentförmig, insbesondere S-förmig oder U-förmig sein kann, oder aber eine andere geeignete Form aufweisen kann. Das Koppelglied kann durch die an sich bekannte ü-förmige, nach Art eines Kniehebels wirkende Feder oder aber durch ein starres Teilstück gebildet sein. .

Das Betätigungsglied kann an der gleichen Stelle eingespannt sein wie die Schaltfeder und, insbesondere bei Relaiskontaktsätzen, sich über die Kontaktnieten hinaus erstrecken. Das BetatigungBglied kann aber auch auf einer der Einspannstelle der Schaltfeder gegenüberliegenden Seite schwenkbar gelagert oder aber eingespannt sein. Die Verwendung der Anordnung beschränkt sich nicht auf Relaisfedersätze, sondern sie kann auch für alle anderen Springschalter verwendet werden.

Bei Ausführungsformen der Erfindung kann die Schaltfeder aus dem Mittelstreifen eines Stanzteiles gebildet sein, dessen Randstreifen Teile des starren Betätigungsgliedes bilden. Diese Ausführungsform der Erfindung kann dahingehend weiter ausgebildet sein, daß die Randstreifen in parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes verlaufende Ebenen abgebogen sind. Dadurch wird die Biegesteifigkeit dieser Randstreifen in Richtung der Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes erhöht.

Der Abstand deifflandleisten von einander kann größer sein als die entsprechende Ausdehnung der die feststehenden Kontaktnieten unmittelbar tragenden Teile, so daß in den Endstellungen des Betätigungsgliedes die feststehen-

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den Kontakte durch die durch die beiden Leisten definierte Ebene hindurchragen. Auch können Betatigungsglied und Schaltfeder getrennt hergestellte Teile sein. Das Betatigungsglied kann aus Metall oder einem isolierenden Werkstoff bestehen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Anprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung,

Pig. 2 zeigt die Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, wobei die obere Leiste des Betatigungsgliedes weggelassen ist,

Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht dieser Ausführungsform.

Fig. 5 zeigt schematisch die Wirkungsweise der Anordnung.

Bei der in den Fig. Ί und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind in einem Isolierteil 1, das

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eine zur Befestigung dienende Bohrung 2 aufweist, sind Kontaktfahnen 3 »4- und 5 eingepreßt, die mit Kontaktträgern 6 und 7 für die stationären Kont'akte 8 und 9 und der Schaltfeder 10 in elektrisch leitender Verbindung stehen. Die Kontaktträger 6 und 7 sind bis in der Nähe der Kontaktnieten 8 bzw. 9 mit Isolierstoff umschlossen.

Die Kontaktträger 6 und 7 weisen eine Kröpfung auf, so daß der Abstand derKontaktnieten 8 und 9 geringer ist als der Abstand der Kontaktträger 6 und 7 in der Nähe der Einspannstelle.

Die Schaltfeder 10 trägt einen Umschaltkontakt 11. An ihrem freien Ende ist mit Hilfe einer Nase 18 ein Koppelglied 12 schwenkbar eingehängt, das durch eine U-förmige Springfeder gebildet ist und deren anderes Ende bei 13 mit Hilfe einer Einhängenase 19 an dem Betätigungsglied 14- gelenkig eingehängt ist, an dessen freiem Ende 15 dasjenige Glied angreift, mit dem der Kontaktsatz betätigt wird.

Die Schaltfeder 10 weist zwischen Kontaktnieten 11 und ihrer Einspannung eine kreissegmentförmige Biegung oder Kröpfung 16 auf, die eine Federung der Schaltfeder 10 in axialer Richtung erlaubt. Die durch diese Biegung 16 bewirkte Federung der Schaltfeder 10 in axialer Richtung ist weicher als die Federung des Koppelgliedes 12 in der Richtung der Verbindungslinie zwischen seinen Anlenkpunkten 13 und 17. .

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Das Betätigungsglied 14 weist seitliche Leisten 20 und 21 auf, die aus streifenförmigem Material bestehen, dessen Ebene parallel zu der Bewegungsrichtung der Schaltfeder verläuft. Die Streifen 20 und 21 verlaufen zu beiden Seiten der Schaltfeder 10 und verbinden das Endstück 15 des Betätigungsgliedes biegesteif mit dem der Einspannstelle benachbarten Teil der Schaltfeder 10. Die federnden Teile 16 und 12 stehen unter einer Spannung, die durch die Leisten 20 und 21 aufgenommen wird. Das unter Federspannung stehende Koppelglied 12 drückt in der in Fig. 2 dargestellten

' Stellung B durch die waagerechte Komponente der in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Punkten 15 und 17 wirkenden Kraft gegen die Kontaktniete 8. Das Betätigungsglied 14 ist in seinen Ruhestellungen A und B so weit ausgeschwenkt, daß die Kontaktnieten 8 bzw. 9 in den Bereich zwischen die beiden Randleisten 20 und 21 eintreten. Wird das Betätigungsglied 14 aus der Stellung B in die Stellung A verschwenkt, so nimmt die die Kontaktniete 11 gegen die Kontaktniete 8 drückende Kraftkomponente so lange ab, bis die Verbindungslinie der Punkte 13 und mit der Einspannstelle der Schaltfeder 10 fluchtet. Nach Überwindung der Reibung schlägt dann die Schaltfeder

} 10 schlagartig um.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der Ausführungs- , form nach den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, daß anstelle einer kreissegmentförmigen Biegung 16 in der Schaltfeder 10 eine S-fb'rmige Biegung 22 vorgesehen ist und daß anstelle eines federnden, durch eine U-förmige Springfeder gebildeten Koppelgliedes ein starres Koppelglied 23 vorgesehen ist. Der Isolierkörper 1 kann mit Hilfe

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des Zapfens 24· und Vertiefungen 25 befestigt werden.

Das starre Koppelglied 23 ist an seilen Enden in geeigneter Weise geformt, beispielsweise weist es V-förmige Einschnitte 26 bzw. 27 auf, die eine gelenkige Verbindung gewährleisten und das Aushängen des Koppelgliedes 23 verhindern. Zur seitlichen Fixierung des Koppelgliedes 23 sind amBetätigungsglied 14 Vertiefungen 27 bzw. 28 vorgesehen,

Fig. 5 erweitert das mechanische Prinzip der Erfindung und zeigt, wie die erschiebebewegung in axialer Richtung der Schaltfeder 10 auf den Kontaktnieten 8 und 9 zustande kommt. Wird das Ende 15 des Betätigungsgliedes 14 von dem Punkt B um den Drehpunkt E nach dem Punkt C bewegt, so wird die Feder F zusammengedrückt und der Punkt D bewegt sich nach D'. Bei starrem Koppelglied 12 ist die Verschiebebewegung so groß als die Summe der Strecken D, B und D₁E größer ist als die Strecke E, B. Besteht das Koppelglied 12 aus einer Feder, so ist der Verschiebeweg um den Federweg des Koppelgliedes 12 geringer.

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Claims

- ΊΟ - Patentansprüche

1. Springkontaktsatζ, insbesondere für Leistungsrelais, bei dem an der Shaltfeder, die die bewegliche Kontakthälfte bildet und die Schaltbewegung ausführt,ein an einem Betätigungsglied schwenkbar gelagertes, die Springbewegung erzeugendes Koppelglied um eine rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes verlaufende Achse schwenkbar angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (10) zwischen der Kontaktniete (11) und ihrer Einspannstelle oder Schwenkachse in Richtung ihrer Längsachse federnd nachgiebig ausgebildet ist, daß das Koppelglied (12, 23) an dem Abschnitt der Schaltfeder (1O) angreift, der auf der der Einspannung oder Schwenkachse abgewandten Seite der Federung (16,22) liegt, und daß das Koppelglied (12, 23) in Richtung seiner Angriffspunkte (13, 17) an den benachbarten Teilen gesehen eine härtere Federkennlinie als die Federung (16, 22) der Schaltfeder (1O) aufweist.

2. Kontaktsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Federung (16, 22) der Schaltfeder (10) durch eine Biegung der Schaltfeder gebildet ist.

3. Kontaktsatz nach Anspruch d, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegung S-förmig ausgebildet ist.

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4. Kontaktsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (25) durch ein starres Teil gebildet ist.

5. Kontaktsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (16) in an sich bekannter Weise durch eine U-förmige nach Art eines Kniehebels wirkende Feder gebildet ist.

6* Kontaktsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (.10) aus dem Mittelstreifen eines Stanzteiles gebildet ist, dessen Randstreifen (20, 21) Teile des Betätigungsgliedes () bilden.

7« Kontaktsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Randstreifen (20, 21) in parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes verlaufende Ebenen abgebogen sind.

8. Kontaktsatz nach einem der Ansprüche 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (10) zwei die Schaltfeder seitlich einschließende Leisten (20, 21) aufweist, deren Abstand größer als die entsprechende Ausdehnung der die feststehenden Kontaktnieten (8, 9) unmittelbar tragenden Teile ist, so&aß in den Endstellungen des Betätigungsgliedes (14) die feststehenden Kontaktnieten durch die durch die beiden Leisten definierte Ebene hindurchragen.

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9· Kontaktsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (14) und die Schaltfeder (10) getrennt hergestellte Teile sind und das Betatigungsglied aus einem isolierenden Werkstoff besteht

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