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Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit einem Kontaktbrückenträger, in welchem mindestens ein beweglicher Kontakt gelagert ist, und mit mindestens einem festen Kontakt, der vom beweglichen Kontakt kontaktierbar ist, wobei der bewegliche Kontakt durch eine Kontaktdruckfeder belastet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines beweglichen Kontakts für eine Schaltvorrichtung.
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Elektromagnetische Schaltgeräte weisen im Allgemeinen ein Magnetsystem aus Anker und Joch sowie einem beweglichen Kontaktträger auf, an welchem ein bewegliches Schaltstück angeordnet ist. Das bewegliche Schaltstück bildet dabei einen Öffner-Schließer-Kontakt mit einem festen Kontakt. Das bewegliche Schaltstück ist stegförmig ausgebildet, wobei jeweils an den Enden Kontaktflächen angeordnet sind, die eine elektrische Kontaktierung ermöglichen. Diese beweglichen Schaltstücke werden von einer Kontaktdruckfeder belastet, wobei im Stand der Technik unterschiedliche Ausführungsformen bekannt sind, um die Halterung der Kontaktdruckfeder am beweglichen Schaltstück zu ermöglichen.
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Wie in 1 dargestellt ist, kann ein beweglicher Kontakt 1 mit zwei Kontaktflächen 2, 3 zur elektrischen Kontaktierung für die Halterung der Kontaktdruckfeder eine zentriert angeordnete Prägung 4 aufweisen, die auf der den Kontaktflächen 2, 3 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Wie aus 2 hervorgeht, kann die Halterung für die Kontaktdruckfeder auch als zwei sich gegenüberliegende Führungsstege 5, 6 ausgebildet sein, auf welche die Kontaktdruckfeder aufgesteckt wird. Als weitere Alternative besteht gemäß 4 die Möglichkeit, eine Lippe 8 auszubilden, die ebenfalls ein Aufstecken der Kontaktdruckfeder ermöglicht.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen für eine Halterung der Kontaktdruckfeder an einem beweglichen Kontakt weisen jedoch unterschiedliche Nachteile auf. Hinsichtlich der Ausführung, die eine Halterung der Kontaktdruckfeder über eine Prägung ermöglicht, ergibt sich der Nachteil, dass die Prägung auf Grund der erforderlichen Restanbindung an das Grundmaterial eine äußerst geringe Höhe ermöglicht. Diese beträgt oftmals nur 0,7 mm. Problematisch ist bei dieser Ausführungsform insbesondere, dass das Trägermaterial an den Kanten 4a, b, ausreißen kann.
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Hinsichtlich der Ausführungsform mit den getrennt voneinander, sich gegenüberliegend angeordneten Führungsstegen besteht ein Problem ebenfalls in der geringen Höhe, die hierdurch erzielt wird. Diese liegt im Allgemeinen bei 1,6 mm. Zudem kommt hier ein Montageproblem hinzu (3), das darin besteht, dass die Kontaktdruckfeder 7 nicht über beide Führungsstege geführt ist.
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Für die dritte Ausführungsform besteht das Problem ebenfalls darin, dass auch hier mit 2 mm eine geringe Höhe erreicht wird. Auch hier kann es durch den Ziehvorgang, der die Ausbildung der Lippe ermöglicht, durch die damit verbundene Materialschwächung, zu einem Materialriss an den Kanten 8a, b kommen.
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Hinzu kommt außerdem, dass der Platz, der auf einem beweglichen Kontakt für die Positionierung und Führung der Kontaktdruckfeder verbleibt, die die Kontaktkraft erzeugt, durch zwei Faktoren begrenzt ist, zum einen durch den Innendurchmesser der Kontaktdruckfeder und zum anderen durch den Restquerschnitt des Schaltstücks, der wegen der mechanischen Festigkeit und dem zu führenden Strom nicht zu klein werden darf.
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Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Schaltvorrichtung mit einer verbesserten Lagerung der Kontaktdruckfeder am beweglichen Kontakt zu schaffen, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines beweglichen Kontakts für eine Schaltvorrichtung zu benennen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 10. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Schaltvorrichtung mit einem Kontaktbrückenträger gelöst, in welchem mindestens ein beweglicher Kontakt gelagert ist, und mit mindestens einem festen Kontakt, der vom beweglichen Kontakt kontaktierbar ist, wobei der bewegliche Kontakt durch eine Kontaktdruckfeder belastet ist. Dabei ist erfindungswesentlich, dass die Kontaktdruckfeder auf einer schergebogenen Halterung am beweglichen Kontakt angeordnet ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die erfindungsgemäße Federpositionierung bei gleichem Platzbedarf auf dem Grundmaterial durch gegenseitiges Scherbiegen über die gesamte Breite zu einer geschlossenen Dachform mit einer erheblichen Steigerung der Höhe geformt werden kann.
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Vorzugsweise ist die schergebogene Halterung für die Kontaktdruckfeder aus Biegelappen ausgebildet. Diese Biegelappen weisen den Vorteil auf, dass sie durch ein einfaches Scherbiegeverfahren sehr leicht ausgebildet werden können.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die Biegelappen vorzugsweise dachförmig zueinander justiert werden. Dies ermöglicht ein einfaches Aufstecken der Kontaktdruckfeder, wobei Montagefehler wie in 3 ausgeschlossen sind.
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Von Vorteil ist, dass die schergebogene Halterung als Dachform mit einer Höhe von mindestens 3,1 mm ausgebildet ist. Die Höhe der erfindungsgemäßen schergebogenen Halterung für die Kontaktdruckfeder ermöglicht einen sicheren Halt der Feder.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zwei Biegelappen vorzugsweise zur Fixierung eines Zusatzhalteteils angeordnet sind. Durch das Zusatzhalteteil kann ebenfalls eine ausreichend hohe und geschlossene Federpositionierung erreicht werden.
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Erfindungsgemäß ist außerdem vorgesehen, dass das Zusatzhalteteil vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall gefertigt ist. Vorzugsweise kann das aus Kunststoff gefertigte Zusatzhalteteil an den zwei Biegelappen durch Formschluss oder Kleben befestigt werden. Für das aus Metall gefertigte Zusatzhalteteil ist vorgesehen, dieses vorzugsweise durch Schweißen oder Löten oder Formschluss an den zwei Biegelappen zu befestigen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines beweglichen Kontaktes für eine Schaltvorrichtung, der durch eine Kontaktdruckfeder belastet ist, wobei die Kontaktdruckfeder auf einer schergebogenen Halterung angeordnet ist, sieht folgende Verfahrensschritte vor:
- – Vorlochen eines Endlosblechstreifens für den Eingriff eines Scherwerkzeugs;
- – Scheren zum Trennen der gegenüberliegenden Biegelappen;
- – Scherbiegen der Biegelappen.
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Vorzugsweise ist des Weiteren vorgesehen, dass die Biegelappen in eine Dachform justiert werden.
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Der erfindungsgemäße bewegliche Kontakt mit der schergebogenen Halterung für eine Kontaktdruckfeder bietet den Vorteil, dass das gegenseitige Scheren über die gesamte Breite des Grundmaterials eine ausreichende Höhe ermöglicht, wobei eine Materialschwächung vermieden wird und zudem kein zusätzlicher Platzbedarf benötigt wird. Die erfindungsgemäße geschlossene Dachform der Biegelappen gewährt eine sichere Montage der Kontaktdruckfeder.
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Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert.
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Dabei zeigen schematisch:
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1 in einer Schnittdarstellung einen beweglichen Kontakt aus dem Stand der Technik mit einer Prägung als Halterung für eine Kontaktdruckfeder;
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2 in einer Schnittdarstellung einen beweglichen Kontakt aus dem Stand der Technik mit zwei Führungsstegen als Halterung für eine Kontaktdruckfeder;
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3 in einer Schnittdarstellung der bewegliche Kontakt nach 2 mit einer fehlerhaft montierten Kontaktdruckfeder;
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4 in einer Schnittdarstellung einen beweglichen Kontakt aus dem Stand der Technik mit einer Lippe als Halterung für eine Kontaktdruckfeder;
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5 in einer Schnittdarstellung einen beweglichen Kontakt mit einer erfindungsgemäßen schergebogenen Halterung für eine Kontaktdruckfeder;
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6 in einer Seitenansicht den beweglichen Kontakt nach 5 mit einer schergebogenen Halterung für eine Kontaktdruckfeder;
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7 in einer Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform eines beweglichen Kontakts mit einer schergebogenen Halterung für die Kontaktdruckfeder und einem Zusatzhalteteil;
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8 in einer Draufsicht ein erfindungsgemäßer beweglicher Kontakt mit einer schergebogenen Halterung für eine Kontaktdruckfeder;
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9 in einer Unteransicht ein erfindungsgemäßer beweglicher Kontakt mit einer schergebogenen Halterung für eine Kontaktdruckfeder;
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10 in einer Draufsicht einen Endlosblechstreifen, der die Verfahrensschritte für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines beweglichen Kontakts für eine Schaltvorrichtung darstellt;
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11 in einer Draufsicht den erfindungsgemäßen beweglichen Kontakt, auf welchem die drei Verfahrensschritte Vorlochen, Scheren und Scherbiegen dargestellt sind;
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12 in einer perspektivischen Darstellung einen Endlosblechstreifen beim Verfahrensschritt Vorlochen;
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13 in einer perspektivischen Darstellung einen Endlosblechstreifen beim Verfahrensschritt Scheren eines ersten Biegelappens;
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14 in einer perspektivischen Darstellung einen Endlosblechstreifen beim Verfahrensschritt Scheren eines zweiten Biegelappens;
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15 in einer perspektivischen Darstellung einen Endlosblechstreifen beim Verfahrensschritt Scherbiegen der Biegelappen aus 13 und 14.
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1 zeigt einen beweglichen Kontakt 1, der stegförmig ausgebildet ist und an seinen Enden jeweils eine Kontaktfläche 2, 3 zur elektrischen Kontaktierung aufweist. Während die Kontaktflächen 2, 3 oberseitig auf dem beweglichen Kontakt 1 angeordnet sind, ist unterseitig eine Prägung 4 ausgebildet, die als Halterung für eine Kontaktdruckfeder dient.
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In 2 ist ein beweglicher Kontakt 1 mit zwei Führungsstegen 5, 6 als Halterung für die Kontaktdruckfeder dargestellt. Die Führungsstege 5, 6 sind in 1 unterseitig am beweglichen Kontakt angeordnet. 3 zeigt den beweglichen Kontakt 1 nach 2 mit einer fehlerhaft montierten Kontaktdruckfeder 7.
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4 zeigt einen weiteren, aus dem Stand der Technik bekannten beweglichen Kontakt, wobei hier unterseitig am beweglichen Kontakt eine Lippe 8 als Halterung der Kontaktdruckfeder angeordnet ist.
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In 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines beweglichen Kontakts 10 mit zwei Kontaktflächen 11, 12 für die elektrische Kontaktierung dargestellt, wobei unterseitig am beweglichen Kontakt 10 eine schergebogene Halterung 13 angeordnet ist, die zwei Biegelappen 14, 15 aufweist, die dachförmig zueinander angeordnet sind. 6 zeigt die Darstellung aus 5 in einer Seitenansicht.
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7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines beweglichen Kontakts 100 mit einer schergebogenen Halterung 13 für die Kontaktdruckfeder mit einem Zusatzhalteteil 16. Das Zusatzhalteteil 16 ist vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall gefertigt und wird bei der Verwendung von Kunststoff durch Formschluss oder Kleben an den Biegelappen 14, 15 befestigt und bei Verwendung von Metall durch Schweißen oder Löten oder Formschluss an den Biegelappen 14, 15 befestigt.
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In 10 ist in einer Draufsicht ein Endlosblechstreifen 17 dargestellt, der die Verfahrensschritte für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines beweglichen Kontakts für eine Schaltvorrichtung darstellt.
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Das Verfahren sieht vor, dass zunächst der Endlosblechstreifen 17, insbesondere ein Messingband, vorgestanzt beziehungsweise vorgelocht wird (10, Bezugszeichen 20). Dieser Schritt ist notwendig, da im zweiten Schritt von beiden Seiten zeitgleich geschert wird. Im zweiten Schritt wird bis zu diesem in Schritt 1 vorgestanzten Durchbruch 18 von beiden Seiten das Material durchgeschert (10, Bezugszeichen 30). Im dritten Schritt wird das Material bis auf die endgültige Höhe durchgeschert und gebogen (10, Bezugszeichen 40). Es wird hier nur noch die äußere Seite geschert, da die innere Seite bereits beim zweiten Schritt geschert wurde. Im vierten Schritt werden die schergebogenen Biegelappen 14, 15 vorzugsweise in die entsprechende Dachform justiert (10, Bezugszeichen 50).
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11 zeigt in einer Draufsicht des erfindungsgemäßen beweglichen Kontakts 10, 100 die drei Verfahrensschritte bis zum Justieren der fertigen schergebogenen Biegelappen 14, 15. Der erste Verfahrensschritt sieht vor, dass zunächst der Endlosblechstreifen vorgestanzt beziehungsweise vorgelocht wird (11, Bezugszeichen 20). Im zweiten Schritt wird bis zu diesem in Schritt 1 vorgestanzten Durchbruch 18 von beiden Seiten das Material durchgeschert (11, Bezugszeichen 30). Im dritten Schritt wird das Material bis auf die endgültige Höhe durchgeschert und gebogen (11, Bezugszeichen 40). Es wird hier nur noch die äußere Seite geschert, da die innere Seite bereits beim zweiten Schritt geschert wurde.
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Die 12 bis 15 zeigen die einzelnen Verfahrensschritte. In 12 ist das Vorlochen beziehungsweise Vorstanzen des Endlosblechstreifens 17 gezeigt, woraus sich die Durchbrüche 18 ergeben. Die 13 und 14 zeigen jeweils die Schervorgänge, aus denen die späteren Biegelappen 14, 15 hervorgehen, wobei es sich dabei um einen Verfahrensschritt handelt, der mittels eines Werkzeugs durchgeführt wird, das in 13 und 14 in einer Schnittdarstellung gezeigt ist. In 15 ist der Scherbiegeprozess dargestellt, aus dem die fertigen Biegelappen 14, 15 entstehen.
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Der erfindungsgemäße bewegliche Kontakt mit der schergebogenen Halterung für eine Kontaktdruckfeder bietet den Vorteil, dass das gegenseitige Scheren über die gesamte Breite des Grundmaterials eine ausreichende Höhe ermöglicht, wobei eine Materialschwächung vermieden wird und zudem kein zusätzlicher Platzbedarf benötigt wird. Die erfindungsgemäße geschlossene Dachform der Biegelappen gewährt eine sichere Montage der Kontaktdruckfeder.
