DE2036850C3 - Magnetisch betätigbarer Schaltkontakt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung, insbesondere einen unter Schutzgasatmosphäre gekapselt arbeitenden Schaltkontakt für Fernmeldeanlagen, mit den magnetischen Wirkfluß führenden Kontaktgliedern aus einem permeablen Werkstoff, dessen beweglicher Kontaktanker mit einer Rückstellfeder verbunden ist und mit einem seine dem Gegenkontakt zugewandte Oberfläche überragenden, reibungsfrei durch eine Ausnehmung im Kontaktanker hindurchtretenden Kontaktbolzen aus zumindest an seinem kontaktgebenden Ende hoch abbrandfestem Kontaktwerkstoff ausgerüstet ist.

Durch die US-PS 24 99 420 ist eine elektrische Schaltvorrichtung bekannt, bei der eine mittlere Kontaktfeder, die einen abbrandfesten Kontaktwerkstoff trägt, über einen Widerstand mit einer anderen Kontaktfeder, die den niederohmigen Kontakt trägt, verbunden ist. Damit ist im ersten Augenblick des Einschaltete der Einschaltestrom noch etwas verringert und der Kontakt mehr geschont Durch diese Veröffentlichung ist es weiterhin bekannt, die mittlere Kontaktfeder durch eine im niederohmigen Kontakt befindliche Ausnehmung reibungsfrei hindurchzuführen.
Weiterhin gehört es zum Stand der Technik, elektrische Schaltvorrichtungen so auszubilden, daß der elektrische und der magnetische Pfad getrennt sind, wobei in einem Falle ein Teil der geschlitzten Kontaktzungen innerhalb einer Schaltvorrichtung mit

ίο Kontaktwerkstoff belegt ist und im anderen Falle die Schaltvorrichtung zusätzliche elektrische Kontaktglieder, beispielsweise in Form von entsprechenden Verlängerungen oder Ansätzen der Ankerrückstellfeder mit entsprechenden Gegenkontakten besitzt Abgesehen von dem schwerwiegenden Nachteil dieser bekannten Anordnungen, daß zusätzliche Bauteile benötigt sind und montiert werden müssen, erfordern sie einen vergrößerten Einbauraum, was einer im Zuge der Modernisierung der einschlägigen Technik zunehmend angestrebten Miniaturisierung der Bauteile widerspricht Weitei-hin setzt zumindest die eine der bekannten Anordnungen eine ganz spezifische Bauweise der Schaltvorrichtung voraus, wie sie unter dem Begriff »Flußbügelrelais« bekannt ist, welcher Aufbau bei Schaltvorrichtungen der eingangs genannten Art nicht gegeben ist Ferner ist bei den bekannten Anordnungen in keinem Falle das im vorhergehenden angeschnittene Problem von möglichen Kontaktprellungen und insbesondere die Vermeidung einer beim Abfall des Kontaktankers auftretenden sogenannten schleichenden Kontaktunterbrechung gelöst.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Schaltvorrichtung aufzuzeigen, bei der die Anordnung der Kontakte raumsparend möglich ist und bei der die Anzahl der benötigten Bauteile auf ein Minimum begrenzt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Auf diese Weise können besondere Befestigungsmittel für den Kontaktbolzen eingespart werden. Außerdem läßt sich die notwendige spezifische mechanische Kupplung des Kontaktbolzens mit der Bewegung des Kontaktankers überaus einfach realisieren. Die Maßnahmen gewährleisten eine überaus einfache und platzsparende Bauweise und sorgen außerdem dafür, daß der Kontaktbolzen beim Anzug des Kontaktankers unverzögert, hingegen beim Abfall des Kontaktankers erst ab einem gewissen Rückstellhub desselben schlagartig synchron mechanisch mit

so der Bewegung des Kontaktankers gekuppelt ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die dem Kontaktbolzen und dem Kontaktanker gegenüberstehende Oberfläche eines Gegenkontaktes oder einer Mehrzahl davon jeweils mit einer Schicht in der Größenordnung von vorzugsweise etwa 10 μ Dicke aus einem Kontaktwerkstoff mit hoher Abbrandfestigkeit (z. B. Molybdän o. Ä.) belegt ist.

Wenn man darüberhinaus gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung den Kontaktanker in seinem mit einem Gegenkontakt zusammenarbeitenden Bereich mit einer Edelmetall-Auflage aus der bekannten Reihe der sogenannten nicht klebenden Kontaktwerkstoffe, beispielsweise mit einer Legierungsschicht aus Gold-Palladium ausrüstet. So wird hierdurch einerseits Vorsorge gegen ein mögliches Kleben zwischen den Kontaktgliedern getroffen und andererseits ein insbesondere bei Verwendung der Schaltvorrichtung in Fernsprechanlagen erforderlicher niederohmiger Kon-

taktwiderstand gewährleistet weil der Kontaktbolzen aus dem hochschmelzenden Kontaktwerkstoff mit relativ hohem Obergangswiderstand nur die gefährlichen Schaltstöße übernimmt, aber ab der Berührung zv/ischen dem Kontaktanker und dem Gegenkontakt die Edelmetall-Auflage für eine niederohmige Kontaktgabe sorgt

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, teilweise im Schnitt von der Seite gesehen,

F i g. 2 den Schnitt A-A der Anordnung nach F i g. 1,

F i g. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Ruhestellung, wiederum teilweise geschnitten von der Seite gesehen,

Fig.4 das Ausaihrungsbeispiel nach Fig.3 in Arbeitsstellung,

F i g. 5 einen Schaltkontakt in vergrößerter, teilweise geschnittener Darstellung.

Die F i g. 1 zeigt einen Schutzgaskontakt ^von an sich bekannter Bauart mit einer metallischen Trägerplatte 1, in welche mittels eines Druckglaseinschmeizpfropfens 2 ein abgebrochen gezeichneter Stiftkeni 3 aus magnetisierbarem Werkstoff mechanisch fest und gasdicht eingesetzt ist Dieser Stiftkern 3 ist an seinem abgebrochen gezeichneten Ende von einer nicht dargestellten Wicklung umschlossen, während sein anderes Ende 4 als ein mit einem Kontaktbolzen 5 und einem magnetisierbarer! Anker 6 zusammenarbeitendes Glied der Kontakteinrichtung des Schutzgaskontaktes ausgebildet ist Von den zuletzt genannten Bauteilen ist der Anker 6 über eine als Blattfeder ausgebildete Rückstellfeder 7 beweglich gelagert und mit einer Aussparung 8 versehen, durch welche der an einer Zunge der Rückstellfeder 7 befestigte Kontaktbolzen 5 reibungsfrei so hindurchgeführt ist daß sein dem Ende 4 des Stiftkernes 3 gegenüberstehendes Ende die benachbarte Oberfläche des Ankers 6 um einen dem sogenannten Kontaktüberhub entsp-echenden Betrag, beispielsweise um etwa 100 μ überragt Das der Kontaktstelle entgegengesetzte Ende der Rückstellfeder 7 ist, vorzugsweise mittels elektrischer Punktschweißung, an einem Schutzdeckel 9 befestigt, welcher gasdicht mit der Trägerplatte 1 verbunden ist, so daß ein mit inertem Gas gefülllter gekapselter Raum 10 für die eigentliche Kontaktstelle geschaffen ist Der erwähnte Schutzdeckel 9 besitzt eine Einprägung 11, an welcher in ersichtlicher Weise in der Ruhestellung des Ankers 6 die Rückstellfeder 7 zur Vermeidung von unerwünschten Prellungen des Kontaktbolzens 5 bzw. des Ankers 6 unter gewisser Vorspannung anliegt, und welche gegebenenfalls durch entsprechende Verformung zur Justage des mit 12 bezeichneten Kontaktspaltes dienen kann. Mit A-A ist ein Schnitt bezeichnet, welcher die im Rahmen der Erfindung interessierenden Teile, nämlich insbesondere die Kontaktglieder, den Anker und die Rückstellfeder deutlicher erkennen läßt. Dieser Schnitt ist in der F i g. 2 unter Weglassung aller unwesentlichen Teile gezeichnet und zwar ist von den sichtbaren Teilen in Übereinstimmung mit den zur Anordnung nach F i g. 1 gewählten Bezugszeichen wiederum mit 2 die Druckglaseinschmelzperle, mit 4 das kontaktgebende Ende des Stiftkernes 3, mit 5 der Kontaktbolzen, mit 6 der Anker, mit 7 die Rückstellfeder und mit 8 die Aussparung im Anker für den Durchtritt des Kontaktbolzens 5 bezeichnet Der mit 13 bezeichnete Ring bedeutet einen in der F i g. 1 besser erkennbaren gestuften Ansatz der Trägerplatte 1 im Bereich des Druckglaseinschmeizpfropfens Z Mit 14 ist die äußere Kontur der Trägerplatte 1 bzw. des Schutzdeckels 9 bezeichnet Die Rückstellfeder 7 ist an ihrem beweglichen Ende mittels zweier Schlitze 15 und 16 in drei Zungen 17, 18 und 19 geteilt von denen die beiden äußeren Zungen 17 und 19 über die Schweißpunkte 20 mit dem Anker 6 und die mittlere Zunge 18 über den Schweißpunkt 21 mit dem Kontaktbolzen 5 mechanisch und elektrisch fest verbunden sind. Das unbewegliche

ίο Ende der Rückstellfeder 7 hingegen ist über die Schweißpunkte 22 mechanisch fest mit dem Schutzdekkel 9 verbunden.

Die Arbeitsweise der Anordnung ist anhand der Darstellung in den F i g. 1 und 2 unschwer erkennbar, und zwar erfolgt ausgehend von der in Fig. 1 gezeichneten Ruhelage des Kontaktes bei magnetischer Erregung zuerst eine elektrische Kontaktgabe zwischen dem Ende 4 des Stiftkernes 3 und dem Kontaktbolzen 5 und erst anschließend eine mechanische und elektrische Berührung zwischen dem Ende 4 des Stiftkernes 3 und dem magnetisierbaren Anker 6, während bei Enterregung des Kontaktes und daraufhin einsetzender Rückkehr des Ankers 6 in seine Ruhestellung zuerst der Anker 6 sich vom Ende 4 des Stiftkernes 3 löst und erst nach einer gewissen Bewegung den Kontaktbolzen 5 abhebt, so daß erstens sowohl beim Anzug als auch beim Abfall des Kontaktes stets sichergestellt ist daß die eigentliche elektrische Kontaktgabe über den Kontaktbolzen 5 aus hoch abbrandfestem Kontaktwerkstoff erfolgt, zweitens infolge einer Überlagerung der unterschiedlichen Schwingfrequenzen der Zungen 17, 18 und 19 eine prellarme Kontaktgabe gewährleistet ist und schließlich drittens bei der Rückkehr des Ankers eine sogenannte schleichende, mit den bekannten Nachteilen behaftete Kontaktöffnung vermieden ist, weil der Kontaktbolzen 5 von dem Anker 6 nach einer bereits erfolgten Anfangsbewegung schlagartig vom Gegenkontakt gelöst wird.

Diese im vorhergehenden beschriebene Arbeitsweise eines Kontaktes ist in verkleinerter Darstellung in den F i g. 3 und 4 gezeichnet wobei die F i g. 3 die Anordnung in der Ruhestellung, hingegen die F i g. 4 die Anordnung in der Arbeitsstellung zeigt. Dabei sind die in den Fig. 1 und 2 bereits verwendeten Bezugszeichen für diejenigen Teile des gezeigten Schutzgaskontaktes wieder übernommen, welche zumindest sinngemäß übereinstimmen, und zwar 1 für eine Trägerplatte, 2 für eine Druckglaseinschmelzperle, 3 für einen magnetisierbaren Stiftkern, 4 für dessen kontaktgebendes Ende, 5

so für einen Kontaktbolzen, 6 für einen magnetisierbaren Anker, 7 für eine Rückstellfeder, 8 für eine Aussparung im Anker 6 zum Durchtritt des Kontaktbolzens 5,9 für einen gasdicht auf die Trägerplatte 1 aufgesetzten Schutzdeckel, 10 für einen gekapselten und mit inertem Gas gefüllten Kontaktraum, 11 für eine Einprägung im Schutzdeckel 9 zur Anlage der Rückstellfeder 7 in der Ruhestellung des Kontaktes, 12 für einen Kontaktspalt und schließlich 18 für eine mittlere Zunge der Rückstellfeder 7.

In der in Fig.5 gezeigten, als Wechselkontakt ausgebildeten Kontaktanordnung ist mit 23 ein aus permeablem Werkstoff bestehender Stiftkern bezeichnet, der in seinem kontaktgebenden Bereich mit einer relativ dünnen Auflage 24 eines Kontaktwerkstoffes von hoher Abbrandfestigkeit, beispielsweise mit etwa 10 μ Molybdän beschichtet ist Das Teil 25 bedeutet einen magnetisierbaren Anker, der an einer Rückstellfeder 26 beweglich befestigt ist und im kontaktgcbenden

Bereich beidseitig eine Edelmetall-Auflage 27 bzw. 28, beispielsweise aus einer Legierung von Gold mit Palladium trägt. Die Rückstellfeder 26 ist in ähnlicher Weise geschlitzt, wie es zur Anordnung nach den F i g. 1 und 2 bereits beschrieben wurde und mit einem Kontaktbolzen 29 mechanisch und elektrisch fest verbunden, welcher aus einem hoch abbrandfesten Kontaktwerkstoff, beispielsweise aus Molybdän besteht. Der Gegenkontakt ist mit 30 bezeichnet und trägt an seiner kontaktgebenden Oberfläche wiederum eine dünne Schicht 31 aus hoch abbrandfestem Kontaktwerkstoff, beispielsweise eine Schicht von etwa 10 μ Molybdän.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrische Schaltvorrichtung, insbesondere unter Schutzgasatmosphäre gekapselt arbeitender Schaltkontakt für Fernmeldeanlagen, mit den magnetischen Wirkfluß führenden Kontaktgliedern aus einem permeablen Werkstoff, dessen beweglicher Kontaktanker mit einer Rückstellfeder verbunden ist und mit einem seine dem Gegenkontakt zugewandte Oberfläche überragenden, reibungsfrei durch eine Ausnehmung im Kontaktanker hindurchtretenden Kontaktbolzen aus zumindest an seinem kontaktgebenden Ende hoch abbrandfestem Kontaktwerkstoff ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (7) zwei Schlitze (15, 16) aufweist, durch welche sie in drei Zungen (17,18,19) geteilt ist, von denen die mittlere Zunge (18) den Kontaktbolzen (5) trägt und die gegenüber der mittleren Zunge (18) verkürzten beiden äußeren Zungen (17, 19) mit dem Kontakttanker (6) mechanisch fest verbunden (20) sind, während das ungeschlitzte Ende der Rückstellfeder (7) mit einem ortsfesten Bauteil (9) der Schaltvorrichtung mechanisch fest verbunden (22) ist (F ig. 1,2).

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Kontaktbolzen (29) und dem Kontaktanker (25) gegenüberstehende (n) Oberfläche(n) eines Gegenkontaktes oder einer Mehrzahl davon (23, 30) jeweils mit einer Schicht (24, 31) in der Größenordnung von vorzugsweise etwa 10 μ Dicke aus einem Kontaktwerkstoff mit hoher Abbrandfestigkeit (z. B. Molybdän o. Ä.) belegt ist (sind) (F i g. 5).

3. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktanker (25) in seinem mit einem Gegenkontakt (23, 30) zusammenarbeitenden Bereich mit einer Edelmetallauflage (27, 28) aus der bekannten Reihe der sogenannten nicht klebenden Kontaktwerkstoffe, beispielsweise mit einer Legierungsschicht aus Gold-Palladium ausgerüstet ist (F ig. 5).