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Kontaldfedersatz für Relais.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kontaktfedersatz für elektrische Relais mit festen und beweglichen Kontaktfedern, von denen die letzteren durch ein vom Anker des Relais betätigtes, mit Nuten oder Aussparungen für die Kontaktfedern versehenes Steuerorgan aus isolierendem Material ihre Bewegung erhalten.
Zweck der Erfindung ist eine vereinfachte und verbesserte Anordnung der Kontaktfedern zu erhalten, um eine Standardisierung und vereinfachte Herstellung dieser Federsätze zu
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gemäss in Form von dünnen (ungefähr 0-25 mm starken) Blattfedern ohne Vorspannung ausgeführt, so dass sie mit ihren, die Kontakte tragenden Enden in verschiedene Nuten in den zugehörigen Stützoder Steuerorganen derart eingesetzt werden können, dass sie ohne die geringste Änderung des Aufbaues des ganzen Kontaktfedersatzes an ihren freien Enden verschiedene Arten von Kontakten und Kontaktkombinationen bilden können.
Die fehlende Eigenspannung der beweglichen Kontaktfedern zwecks Rückführung in die Ruhelage und Erzielung des erforderlichen Kontaktdruckes gegen die festen Kontaktfedern wird durch eine das Steuerorgan betätigende, vorzugsweise einstellbare Spannfeder ersetzt.
Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf solche Kontaktfedersätze, deren Kontaktfedern mit doppelten Kontakten versehen sind, um einen sicheren Stromschluss zwischen zwei Kontaktfedern zu erzielen. Wenn ein solcher Doppelkontakt seinen Zweck erfüllen soll, muss man dafür sorgen, dass die beiden Einzelkontakte in gewissem Masse unabhängig voneinander wirken, weil sie kaum so genau justiert werden können, dass sie absolut gleichzeitig schliessen, und im andern Fall der eine Kontakt den andern an seiner Wirkung hindert. Man hat deshalb das freie Ende der Feder aufgespaltet, so dass es zwei Zungen bildet, auf denen je ein Kontakt angebracht wurde.
In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass die Spaltung der Feder, die sich natürlich nicht allzu weit erstrecken darf. die beiden Kontakte nicht genügend unabhängig voneinander macht, weshalb die Federzungen sehr genau justiert werden müssen, damit der Kontaktdruek an beiden Kontakten gleich gross wird. was bedeutende Zusatzkosten und Zeitverlust bei der Herstellung verursacht. Ausserdem kann man bei der erwähnten Art von Doppelkontakten dennoch keine Sicherheit dafür erhalten, dass die Justierung mit genügender Genauigkeit durchgeführt wurde oder dass sie auch nach Abnutzung der Kontakte noch bestehen bleibt. Es sind auch andere Arten von Doppelkontakten bekannt, wo die beiden Einzelkontakte an hinsichtlich der Federkraft verschiedenartigen Punkten der Kontaktfeder angebracht sind.
Bei der bisherigen Ausführung derartiger Doppelkontakte tritt wiederum der Nachteil ein, dass der wirksame Kontaktdruck nicht auf beide Kontakte der gleiche ist.
Die Erfindung bezweckt, bei Aufwendung von möglichst wenig Federmaterial einen Doppelkontakt zu schaffen, der teils das Schliessen beider Einzelkontakte ohne peinlich genaue Justierung gewährleistet und teils einen Ausgleich des Kontaktdruckes auf den beiden Einzelkontakten herbeiführt.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Relais nach der Erfindung. Fig. 2 zeigt das Relais von oben gesehen. Fig. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 in grösserem Massstabe. Fig. 4 und 5 zeigen zwei verschiedene Typen von Kontaktfedern, die bei diesem Relais zur Verwendung kommen. Fig. 6 zeigt in vergrössertem Massstabe zwei zusammenarbeitende Kontaktfedernpaare mit Doppelkontakten in zwei verschiedenen Stellungen.
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Gemäss dem in Fig. 1-3 gezeigten Beispiel besitzt das Relais ein eisernes Joch a von der üblichen Winkelform. An der vorderen Stirnwand ist ein Anker b vor dem Ende einer Spule c beweglich gelagert ; die Spule ist in üblicher Weise am hinteren Schenkel des Joches a befestigt.
Ein Satz von beispielsweise vierzehn Kontaktfedern, 1-7 und 11-17, bildet eine Einheit, die auf einer Metallplatte l'montiert ist, welche zusammen mit dem Federsatz mit Hilfe von Schrauben am hinteren Ende des Joches a befestigt ist. Die Kontaktfedern sind in gebräuchlicher Weise mit'Hilfe von Isolierplatten oder mit Hilfe eines gegossenen Blockes aus isolierendem Material gegeneinander isoliert. Oberhalb der Kontaktfedern ist eine besondere Feder g vorgesehen, deren Spannung durch eine Schraube l regelbar ist. Diese Feder g wird so eingestellt, dass sie auf das obere Ende eines Schiebers t aus isolierendem Material einen gewissen Druck ausübt, dessen unteres Ende leicht in ein Loch in der Platte r hineinpasst, während das obere Ende in ein Loch in der Feder g eingeführt ist.
Das untere Ende des Schiebers f erstreckt sieh durch die Platte l'hindurch und wirkt mit dem waagrechten Teil des Ankers b zusammen, der hier in einer Aussparung in dem Joche a nach unten gekröpft ist. Der Grund, dem einen Ankerschenkel diese gekröpfte Form zu geben, wie in Fig. 1 ersichtlich ist, ist, den Berührungspunkt zwischen dem Ankerschenkel und dem Schieber t nach unten auf dieselbe Höhe zu bringen wie den Drehpunkt des Ankers, wodurch die Reibung an diesem Punkt soweit wie möglich herabgemindert wird.
Der Anker b kann in beliebiger Weise am Vorderende des Joches a drehbar gelagert werden. In der dargestellten Ausführungsform wird dies dadurch erzielt, dass zwei in das Joch a eingetriebene Messingstifte vorgesehen sind, die leicht in zwei entsprechende Löcher in dem Anker b passen. Eine Schraubenfeder s ist mit ihrem inneren, hinteren Ende an dem Joche a befestigt und ihr äusseres, vorderes Ende ist um das obere Ende einer Stellschraube t geschlungen, die in eine vorspringende Nase am Anker eingeschraubt ist. Die Feder s dient in der Hauptsache dazu, den Anker b an seinem normalen Platz zu halten, sie kann aber auch zur Veränderung der Empfindlichkeit des Relais verwendet werden.
Die Kontaktfedern, Fig. 4 und 5, haben die gleiche Form und sind an einer Langseite mit einem hervorstehenden Lappen versehen, an dem der eigentliche Kontakt angebracht ist. Sie sind in zwei Gruppen angeordnet, u. zw. eine Gruppe auf jeder Seite des Schiebers f. Jede Kontaktfeder kann mit einem (Fig. 4) oder zwei Kontakten (Fig. 5) versehen werden.
Die beweglichen Kontaktfedern 2,4, 6, 12, 14, 16 sind in unmittelbarer Nähe des Schiebers f montiert und an ihrer inneren Längskante zum Teil in Schlitze e im Schieber t derart eingefÜhrt, dass sie dem Schieber g genau folgen, wenn er durch den Anker b nach oben oder durch die Feder g nach unten bewegt wird.
Die Gruppen von festen und beweglichen Kontaktfedern sind in geringem Abstand voneinander seitlich nebeneinander angeordnet, wobei die Kontaktlappen der zueinander gehörigen Gruppen einander zugewendet sind. Die freien Enden der festen Kontaktfedern 1, 3, 5, 7, 11, 13, 15, 17 werden an ihren Plätzen dadurch gehalten, dass ihre äusseren Längskanten in Schlitze i am Umfang von zwei festen Säulen k aus Bakelit oder anderm isolierendem Material eingeführt sind. Die Säulen k sind mit ihren unteren Enden in Löcher in der Platte r eingesetzt, während ihre oberen Enden in entsprechende Öffnungen in zwei kräftigen Federn u eingesetzt sind.
Die Feder g und die Federn u sind vorzugsweise aus einem Stück hergestellt und werden mit Hilfe derselben Schrauben befestigt, die zur Befestigung des vollständigen Kontaktfedersatzes an dem Joche a dienen, wie aus der Zeichnung hervorgeht.
An der Platte l'sind zwei Justierungsschrauben v vorgesehen, um ihre Höhe und dadurch die Höhe des ganzen Kontaktfedersatzes im Verhältnis zum Anker b justieren zu können. Die Platte r hat ferner einen Schlitz x, der sie in zwei nur an einer Stelle zusammenhängende Teile teilt. Hiedurch wird es ermöglicht, beispielsweise die linken Kontakte in Fig. 3, d. h. dem linken Teil der Platte 1', anders' einzustellen als die Kontakte auf der andern Seite des Schiebers t. Diese Einstellung auf verschiedene Höhen kann beispielsweise dann erwünscht sein, wenn gewisse Kontakte früher als andere gewisse Kontakte schliessen oder öffnen sollen.
Wie bereits erwähnt wurde, sind die Kontaktfedern derart angeordnet, dass sie verschiedene Kombinationen von verschiedenartigen Kontakten bilden können, ohne dass eine Änderung im Aufbau des Federnstapels erforderlich ist. Zu diesem Zwecke sind die Säulen k und der Schieber f mit einer grösseren Anzahl von Schlitzen versehen als Kontaktfedern vorhanden sind und bei Einführung der Kontaktfedern in verschiedene Schlitze können die Enden der Kontaktfedern auf verschiedene Höhen im Verhältnis zu ihren Nachbarfedern eingestellt werden.
Beispielsweise sind gemäss Fig. 3 die Federn der Gruppe auf der linken Seite des Schiebers f in solche Schlitze des Schiebers/* und der Säule k eingesetzt, die einen"Wechsel"-Kontakt und zwei"Schliess"-Kontakte bilden, wovon der erstere durch die Federn 11, 12 und 13 und die beiden letzteren durch die Federn 14, 15 bzw. 16, 17 gebildet sind.
Die Kontaktfedergruppe auf der rechten Seite des Schiebers t, die aus der gleichen Anzahl von Kontaktfedern wie die linke Gruppe besteht, die aber nur mit einem Kontakt anstatt mit Doppelkontakten versehen sind, ist in einer andern Zusammensetzung angeordnet, indem die Federn 5 und 6 ihre Plätze in den Schlitzen im Schieber f und in der Säule k miteinander vertauscht haben, so dass sie zusammen mit der Kontaktfeder 7 einen sogenannten"Doppelschliess"-Kontakt bilden, während die
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Federn 1, 2 und-3 einen"Wechsel"-Kontakt in der gleichen Weise bilden wie die Kontakte 11, 12 und 13 im vorigen Falle. Die Feder 4 ist in diesem Falle unbenutzt.
Bei der beschriebenen Anordnung der Kontaktfedern ist es möglich, die Federsätze in einigen wenigen standardisierten Einheiten herzustellen, beispielsweise mit drei, sechs, zehn, vierzehn, achtzehn und zweiundzwanzig Federn ; durch Einführen der Federenden in verschiedene Schlitze im Schieber f und in den Stützsäulen k kann eine grosse Menge von Kombinationen von verschiedenartigen Kontaktarten erzielt werden.
Wenn beispielsweise ein Normalsatz von zweiundzwanzig Kontaktfedern auf diesem Relais in zwei Gruppen von je elf Federn auf jeder Seite des Sehiebers f montiert ist, kann jede Gruppe von elf Federn derart angeordnet werden, dass sie beispielsweise jeweils eine der folgenden acht verschiedenen Kombinationen ergibt :
1. 1 "Wechsel"- und 4 "Öffnungs"-Kontakte.
2. 4"Schliess"-und 1"Wechsel"-Kontakte.
3. 3 "Wechsel"-Kontakte.
4. 2 "Wechsel"- und 2 "Schliess"-Kontakte.
5. 2 "Wechsel"- und 2 "Öffnungs"-Kontakte.
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Die Herstellung der Federsätze in standardisierten Einheiten wird natürlich die Herstellungskosten wesentlich herabmindern. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Relais dieser Art in bereits bestehenden Anlagen (z. B. in Selbstanschlusszentralen) leicht geändert werden können, falls das System oder Einzelheiten der Schaltung geändert werden.
Die Schlitze im Schieber 'und in den Säulen k sind gerade noch weit genug, um die Federn in sie leicht einführen zu können, aber sie gestatten kein nennenswertes Spiel oder ein Schleppen nach oben oder unten. Somit sind die beweglichen Federn gezwungen, dem Sehieber f zu folgen, u. zw. nicht nur wenn der Schieber beim Anziehen des Ankers b gehoben wird, sondern auch wenn der Anker frei gegeben ist und die Feder g den Schieber f nach unten in seine normale Ausgangslage drückt. Da die beweglichen Kontaktfedern aus sehr dünnem Metallblech hergestellt sind, haben sie praktisch keine eigene Spannung und können an sich nicht genügend Druck für die"Öffnungs"-Kontakte liefern. Der notwendige Druck für diese Kontakte wird daher durch die gemeinsame Justierungsfeder g erzeugt.
Der Druck der Feder g auf den Schieber f wird gleichförmig auf sämtliche Öffnungs"-Kontakte verteilt, wenn der Anker des Relais sich in seiner normalen Ausgangsstellung (Ruhestellung) befindet ; durch Justieren der Spannung der Feder g mit Hilfe der Stellschraube l kann der Druck gleichzeitig an allen vorhandenen"Öffnungs"- Kontakten geändert werden. Es ist leicht einzusehen, dass viel Zeit und Kosten gespart werden, durch diese Methode, die Relaiskontakte zu justieren, anstatt der älteren Methode, jede Feder zu biegen, welch letztere Methode ausserdem nicht den richtigen Druck am Kontakt sichert.
Wenn Doppelkontakte verwendet werden, wird ein gleichmässiger Kontaktdruck dadurch erzielt, dass die Federn n, n1 (Fig. 6) eines Federnpaares so zusammengebaut sind, dass ihre Kontaktlappen gegeneinander gerichtet sind. Hiedurch wird bewirkt, dass der mit schwächerer Federkraft wirkende Kontakt x auf dem Seitenlappen der einen Feder mit dem mit stärkerer Federkraft wirkenden mittleren Kontakt y der andern Federn zusammenwirkt und umgekehrt. Da die Federn sehr dünn und schmal sind und ausserdem an der dem Lappen entgegengesetzten Kante gestützt bzw. vom Relaisanker beeinflusst werden, entsteht bei der Kontaktschliessung eine gleichzeitige und gleichförmige, sehr starke Torsion beider Federn, wodurch ein sicheres Schliessen der Kontakte herbeigeführt wird.
Es ist zu erwähnen, dass die Schlitze i oder e selbstverständlich durch Vorsprünge ersetzt werden können, gegen die die Längskanten der Kontaktfedern sich anlegen. Ferner kann die Wirkung des Ankers b und der Feder g umgekehrt sein, d. h. wenn der Anker angezogen wird, wird der Schieber t nach unten gezogen, und die Feder g presst normalerweise den Schieber f dann noch oben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kontaktfedersatz für Relais mit einer Anzahl beweglicher Kontaktfedern, die mit festen in Nuten von isolierenden Stützorganen eingeführten Kontaktfedern zusammenwirken und auf welche die Bewegung des Relaisankers durch ein mit Nuten für die Federn versehenes, isolierendes Kupplungsglied übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern als dünne (etwa 0. 25 mm starke) und sehr biegsame Blattfedern ohne jede Vorspannung ausgeführt sind, so dass sie durch Einführung ihrer freien Enden in verschiedene der Federstärke genau angepasste Nuten der Stützorgane bzw. des Kupplungsgliedes zwecks Bildung verschiedenartiger Kontakte oder Kontaktkombinationen eingestellt werden können.