DE2036850C3 - Magnetically operated switch contact - Google Patents
Magnetically operated switch contactInfo
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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.The invention relates to an electrical switching device, in particular one in a protective gas atmosphere encapsulated working switch contact for telecommunication systems, with the magnetic active flux leading Contact members made of a permeable material, the movable contact anchor with a return spring is connected and with a surface protruding from the mating contact, Contact bolts passing through a recess in the contact armature without friction at least its contact-making end is equipped with a highly erosion-resistant contact material.
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 mitFrom US-PS 24 99 420 an electrical switching device is known in which a central contact spring, which carries an erosion-resistant contact material, is connected via a resistor to another contact spring, which carries the low-resistance contact. In this way, at the first instant of switch-on, the switch-on current is somewhat reduced and the contact is more spared. From this publication it is also known to guide the central contact spring through a recess in the low-resistance contact without friction.
Furthermore, it belongs to the prior art to design electrical switching devices so that the electrical and magnetic paths are separated, in one case part of the slotted contact tongues within a switching device
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.ίο contact material is occupied and in the other case the Switching device additional electrical contact members, for example in the form of corresponding Extensions or approaches of the armature return spring with corresponding mating contacts is not included of the serious disadvantage of these known arrangements that additional components are needed and have to be installed, they require an increased installation space, which is one in the course the modernization of the relevant technology is increasing desired miniaturization of the components contradicts Weitei-hin at least one of the known arrangements preceded a very specific design of the switching device, as under the The term "flux bar relay" is known, which structure is used in switching devices of the type mentioned at the beginning is not given Furthermore, in the known arrangements, the above is in no case raised problem of possible contact bruises and in particular the avoidance of an during So-called creeping contact interruption, which occurs when the contact anchor falls, resolved.
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.It is the object of the invention to show an electrical switching device in which the arrangement The contacts can be saved in a space-saving manner and the number of components required is reduced to a minimum is limited.
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 mitThis object is achieved according to the invention by the features characterized in claim 1. In this way, special fastening means for the contact bolt can be saved. In addition, the necessary specific mechanical coupling of the contact pin with the movement of the contact anchor can be implemented very easily. The measures ensure an extremely simple one and space-saving design and also ensure that the contact pin when the Contact armature instantaneously, on the other hand, when the contact armature drops, only after a certain return stroke the same suddenly synchronized mechanically with
so der Bewegung des Kontaktankers gekuppelt ist.so the movement of the contact armature is coupled.
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.A further development of the invention provides that the contact bolt and the contact anchor opposite Surface of a mating contact or a plurality of them each with a layer in the Order of magnitude of preferably about 10 μ thickness made of a contact material with high erosion resistance (e.g. molybdenum or similar) is occupied.
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-If, in addition, according to a further embodiment of the invention, the contact anchor in its area cooperating with a mating contact with a noble metal layer from the known Series of so-called non-adhesive contact materials, for example with an alloy layer Gold-palladium equipments. Thus, on the one hand, precaution against possible sticking between the Hit contact members and on the other hand a particular when using the switching device in Telephone systems required low-resistance con-
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 sorgtClock resistance guaranteed because the contact pin is made from the high-melting contact material Relatively high transition resistance only takes over the dangerous switching surges, but from the point of contact Between the contact anchor and the mating contact, the precious metal support for low-resistance contact cares
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert Dabei zeigtIn the following the invention is explained in more detail with reference to the drawings
F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, teilweise im Schnitt von der Seite gesehen,F i g. 1 shows an embodiment of the invention, partially seen in section from the side,
F i g. 2 den Schnitt A-A der Anordnung nach F i g. 1,F i g. 2 the section AA of the arrangement according to FIG. 1,
F i g. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Ruhestellung, wiederum teilweise geschnitten von der Seite gesehen,F i g. 3 shows another exemplary embodiment of the invention in the rest position, again partially in section from FIG Side seen
Fig.4 das Ausaihrungsbeispiel nach Fig.3 in Arbeitsstellung,Fig.4 shows the exemplary embodiment according to Fig.3 in Working position,
F i g. 5 einen Schaltkontakt in vergrößerter, teilweise geschnittener Darstellung.F i g. 5 shows a switching contact in an enlarged, partially sectioned illustration.
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 unbeweglicheThe F i g. 1 shows a protective gas contact v on a known type having a metallic support plate 1, in which by means of a Druckglaseinschmeizpfropfens 2 is a broken lined Stiftkeni 3 of magnetisable material fixed mechanically and is inserted gastight This pen core 3 is drawn at its broken end of a not shown winding enclosed, while its other end 4 as a with a contact pin 5 and a magnetizable! Armature 6 cooperating member of the contact device of the inert gas contact is formed Of the last-mentioned components, the armature 6 is movably supported by a return spring 7 designed as a leaf spring and provided with a recess 8 through which the contact bolt 5 attached to a tongue of the return spring 7 is guided without friction is that its end opposite the end 4 of the pin core 3 protrudes beyond the adjacent surface of the armature 6 by an amount corresponding to the so-called contact overstroke, for example by about 100 μ Protective cover 9 attached, which is gas-tightly connected to the carrier plate 1, so that an encapsulated space 10 filled with inert gas is created for the actual contact point llung of the armature 6 the return spring 7 to avoid undesired bruises of the contact pin 5 or the armature 6 is applied under a certain preload, and which can optionally be used by appropriate deformation to adjust the contact gap denoted by 12. AA is a section called, which reveals the interest in the invention parts, namely in particular the contact members, the anchor and the return spring clearer. This section is shown in FIG. 2 drawn with the omission of all insignificant parts and that is of the visible parts in accordance with the arrangement according to FIG. 1, the reference number chosen is in turn with 2 the pressure glass melting bead, with 4 the contact-making end of the pin core 3, with 5 the contact bolt, with 6 the armature, with 7 the return spring and with 8 the recess in the armature for the passage of the contact bolt 5 denotes the denoted with 13 Ring means one in the fig. 1 more recognizable stepped approach of the carrier plate 1 in the area of the pressure glass melt plug Z 14 denotes the outer contour of the carrier plate 1 or the protective cover 9. The return spring 7 is at its movable end by means of two slots 15 and 16 in three tongues 17, 18 and 19 divided of which the two outer tongues 17 and 19 are mechanically and electrically firmly connected to the armature 6 via the weld points 20 and the middle tongue 18 via the weld point 21 to the contact bolt 5. The immovable
ίο Ende der Rückstellfeder 7 hingegen ist über die Schweißpunkte 22 mechanisch fest mit dem Schutzdekkel 9 verbunden.ίο the end of the return spring 7, however, is about the Weld points 22 are mechanically firmly connected to the protective cover 9.
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.The mode of operation of the arrangement is illustrated in FIGS. 1 and 2 easily recognizable, and that takes place on the basis of the in FIG. 1 drawn rest position of the contact with magnetic excitation first an electrical contact between the end 4 of the pin core 3 and the contact bolt 5 and only then a mechanical and electrical Contact between the end 4 of the pin core 3 and the magnetizable armature 6, while de-excitation of the contact and then the return of the armature 6 to its rest position first of all Armature 6 detaches itself from end 4 of pin core 3 and only after a certain movement does contact pin 5 lifts off, so that, firstly, both when tightening and when the contact drops, it is always ensured that the actual electrical contact via the contact pin 5 made of highly erosion-resistant contact material takes place, secondly, as a result of a superposition of the different oscillation frequencies of the tongues 17, 18 and 19 a low-bounce contact is guaranteed and, finally, thirdly, when the armature returns a so-called creeping contact opening with the known disadvantages is avoided, because the contact pin 5 from the armature 6 abruptly after an initial movement that has already taken place Counter contact is released.
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, 5This previously described mode of operation of a contact is shown in a reduced representation in FIG F i g. 3 and 4 drawn with the F i g. 3 shows the arrangement in the rest position, whereas FIG. 4 the Arrangement in the working position shows. The reference numerals already used in FIGS. 1 and 2 are here for those parts of the shielding gas contact shown, which at least analogously match, namely 1 for a carrier plate, 2 for a Druckglaseinschmelzperle, 3 for a magnetizable Pin core, 4 for its contact-making end, 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.so for a contact pin, 6 for a magnetizable armature, 7 for a return spring, 8 for a recess in the armature 6 for the passage of the contact pin 5.9 for a gas-tight on the carrier plate 1 placed Protective cover, 10 for an encapsulated contact space filled with inert gas, 11 for an impression in the Protective cover 9 to rest the return spring 7 in the rest position of the contact, 12 for a contact gap and finally 18 for a central tongue of the return spring 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 kontaktgcbendenIn the contact arrangement shown in FIG. 5, designed as a changeover contact, 23 is off permeable material existing pin core called, which in its contact-making area with a relatively thin support 24 of a contact material of high erosion resistance, for example with about 10 μ molybdenum is coated Part 25 means a magnetizable armature that is attached to a return spring 26 is movably attached and in the 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 abbrandfestenArea on both sides a noble metal layer 27 or 28, for example made of an alloy of gold with Palladium carries. The return spring 26 is slotted in a manner similar to that used for the arrangement according to FIGS. 1 and 2 has already been described and mechanically and electrically fixed with a contact bolt 29 connected, which consists of a highly burn-resistant 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.Contact material, for example made of molybdenum. The mating contact is denoted by 30 and in turn has a on its contacting surface thin layer 31 made of highly erosion-resistant contact material, for example a layer of about 10 μ Molybdenum.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |