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Anordnung an Schutzrohrkontakten zur Erzielung gleichmässiger
Haltewerte
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schutzrohrkontakt mit flachen Kontaktfedern, bei dem minde- stens eine Kontaktfeder an der zum Übertreten des magnetischen Flusses dienenden Kontaktstelle mit einer gewölbten Erhebung versehen ist.
Von derartigen Schutzrohrkontakten wird vielfach gefordert, dass sie untereinander annähernd glei- che Haltewerte besitzen. Unter Haltewert wird in diesem Zusammenhang diejenige von der Erregerspule gelieferte Erregung verstanden, welche gerade ausreicht, um den Schutzrohrkontakt in geschlossenem
Zustand zu halten. Die Forderung nach gleichen Haltewerten besteht nicht nur bei einzelnen Schutzrohr- kontakten untereinander, sondern auch bei mit Schutzrohrkontakten aufgebauten Relais. Weisen nämlich solche für Relaisaufbauten vorgesehene Schutzrohrkontakte grössere Streuungen in ihren Haltewerten auf, so wirkt sich dies einerseits in entsprechenden Streuungen unter den einzelnen Relais und anderseits in bestimmten Zeitfolgen beim Öffnen der einzelnen Kontakte eines Relais infolge Abschaltung der Erregerspule aus.
Diese unterschiedlichen Zeiträume zwischen Abschaltung der Erregerspule und dem Öffnen der einzelnen Kontakte sind in vielen Fällen besonders unerwünscht.
Das vorstehend dargelegte Problem lässt sich dadurch losen, dass man den durch die Fabrikation gegebenen Toleranzbereich in mehrere zwangsläufig engere Unterbereiche einteilt und die Schutzrohrkon- takte nach diesen Unterbereichen aussucht. Dies erfordert jedoch einen zusätzlichen Arbeitsgang, der umso genauere Untersuchungsmethoden bedingt, je mehr Unterbereiche vorgesehen sind.
Es ist nun durch die USA-Patentschrift Nr. 2,706, 756 ein besonderer Typ von Schutzrohrkontakten bekanntgeworden, bei welchem als Kontaktfedern runde Drähte verwendet werden. Geben zwei solcher Drähte miteinander Kontakt, so muss sich der die Drähte zusammenhaltende Magnetfluss an der Kontaktstelle sehr star. k zusammendrängen, da der Bereich unmittelbar neben der Kontaktstelle einen nach aussen hin stark zunehmenden Luftspalt besitzt. Die Folge davon ist ein hoher magnetischer Widerstand sowohl bei geschlossenem als auch bei geöffnetem Kontakt an der Kontaktstelle, so dass derartige Relais eine für die praktischen Bedürfnisse zu geringe Empfindlichkeit besitzen. Diese Schutzrohrkontakttype hat sich daher in der Praxis bisher nicht durchgesetzt. Über das eingangs geschilderte Problem des streuenden Haltewertes ist der genannten Patentschrift nichts zu entnehmen.
Bei einer andern in der Fig. 3 der deutschen Patentschrift Nr. 887530 wiedergegebenen Ausfüh- rungsform eines Schutzrohrkontaktes mit aus Blechstreifen bestehenden Kontaktfedern weist das kontaktgebende Ende der einen Kontaktfeder eine solche Biegung auf, dass sich eine Kontaktfläche nach Art einer Zylinderoberfläche ergibt. Bei Schliessung des Kontaktes ergibt sich damit eine Kontaktgabe längs einer Linie. Auch bei dieser Anordnung ist die Krümmung an der Kontaktstelle so stark, dass sich der die Kontaktfedern zusammenhaltende Magnetfluss erheblich zusammendrängen muss. Infolgedessen unterliegt diese Anordnung den gleichen Nachteilen wie der Gegenstand der vorstehend behandelten USA-Patentschrift. Darüber hinaus ist auch der genannten deutschen Patentschrift nichts darüber zu entnehmen, wie das Problem streuender Haltewerte zu lösen ist.
Als allein ausreichend empfindlich haben sich lediglich Schutzrohrkontakte mit flachen Kontaktfedern erwiesen, die auf Grund ihrer Formgebung einen Arbeitsluftspalt mit gleichmässigem Querschnitt be-
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werdenche Fp ist in den Fig. 4 und 5 durch entsprechende Längenmass up und bp angedeutet.
Diese Änderung der wirksamen Polfläche Fp wirkt sich ir einer Änderung der Anziehungskräfte und damit des Haltewertes aus. Da nun die ursächlichen Kontaktverkantungen praktisch unvermeidbar und vor allen Dingen in ihrem Wert erheblichen Schwankungen unterworfen sind, ergibt sich, dass in ent- sprechender Weise die Haltewerte von Kontakt zu Kontakt verschieden sind.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Kontaktfedern von Schutzrohrkontakten werden nun die
Schwankungen der wirksamen Polfläche Fp von Kontakt zu Kontakt vermieden. In den Fig. 6-11 sind al- le möglichen Lagen bei einem erfindungsgemäss ausgebildeten Schutzrohrkontakt dargestellt. Dabei zei- gen die Fig. 6-8 einen Schutzrohrkontakt von der Seite und die Fig. 9-11 einen Schutzrohrkontakt im
Schnitt an der Kontaktstelle.
In Fig. 6 ist die Normallage dargestellt. Vom Berührungspunkt in der Mitte der Kontaktstelle ist nach beiden Seiten eine Länge X eingetragen. Über diese beiden Längen X erstreckt sich die wirksame
Polfläche Fp für den magnetischen Fluss. Wird nun der Kontakt verkantet, so bleibt, wie die Fig. 7-11 ohne weiteres zeigen, die wirksame Polfläche Fp konstant. Dies beruht bei den dargestellten extremen
Verkantungen (wie sie in der Praxis niemals vorkommen) darauf, dass die ballige Oberfläche der einen Kontaktfeder einen Teil einer Kugeloberfläche bildet. Da in der Praxis die Verkantungen sehr klein gehalten werden können, ist eine genau einer Kugeloberfläche entsprechende ballige Ausbildung nicht er- forderlich.
Dies ergibt sich schon aus der Tatsache, dass nach der Erfindung die Erhebungen gegenüber dem eigentlichen Kontaktfederniveau in ihrer Höhe zwischen 2 und 2e des Kontaktfederabstandes im offenen Zustand der Kontaktfedern betragen. Hiedurch wird erreicht, dass bei den tatsächlich vorkommenden Verkantungen der Kontaktfedern die Berührungsstelle der Kontaktfedern zuverlässig auf den Bereich der so gebildeten Kuppe beschränkt bleibt.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung eines Schutzrohrkontaktes erzielt man noch einen weiteren Vorteil : Wie die Fig. 6-11 zeigen, ist die wirksame PolflächeFp von der Höhe der erfindungsgemäss vorgesehenen balligen Erhebung abhängig. Da man diese Hone innerhalb der vorstehend angegebenen Grenzen wahlweise festlegen kann, hat man ein Mittel in der Hand, bereits bei der Fabrikation die jeweils gewünschte wirksame Polfläche Fp herzustellen. Von dieser hängt nämlich der Haltewert der Kontakte ab, so dass also die erfindungsgemässe Konstruktion auf einfache Weise die Herstellung von Schutzrohrkontakten mit verschiedenen Haltewerten ermöglicht, die den vorstehend angegebenen Grenzen entsprechen.
Von besonderem Vorteil ist dabei, dass bei einer Änderung der Höhe innerhalb der vorstehend angegebenen Grenzen die sonstigen Abmessungen des Kontaktes unverändert bleiben, so dass der Ansprechwert seinen ursprünglichen Wert beibehält. Dieser richtet sich nämlich nur nach den magnetischen Verhältnissen bei geöffnetem Kontakt, die aber bei Änderung der Höhe der erfindungsgemässen vorgese- henen balligen Erhebung praktisch gleich'bleiben. Dies bedeutet also, dass ohne Beeinflussung des Ansprechwertes der Haltewert in jeweils gewünschter Weise innerhalb der erfindungsgemäss vorgesehenen Grenzen festgelegt werden kann.
In den Fig. 12 und 13 ist eine erfindungsgemäss ausgebildete Kontaktfeder von oben und von der Seite gesehen dargestellt. Sie besitzt eine ballige Erhebung E, die hier durch einen Prägevorgang hergestellt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schutzrohrkontakt mit flachen Kontaktfedern, bei dem mindestens eine Kontaktfeder an der zum Übertreten des magnetischen Flusses dienenden Kontaktstelle mit einer gewölbten Erhebung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung ballig ausgebildet ist und ihre Höhe zwischen 2% und 20% des Kontaktfederabstandes im offenen Zustand der Kontaktfedern beträgt.