DE1022328B

DE1022328B - Anschlagsanordnung mit Prellungen verhindernden Reibflaechen fuer die Verwendung als prellfrei arbeitende elektrische Kontakteinrichtung

Info

Publication number: DE1022328B
Application number: DES39499A
Authority: DE
Inventors: Otto Roemer; Dr-Ing Kurt Reche
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-06-04
Filing date: 1954-06-04
Publication date: 1958-01-09
Also published as: US2890314A; FR1145145A; GB774630A; CH335361A

Description

DEUTSCHES

Bei Anschlagsanordnungen, wenn diese als elektrische Kontakteinrichtungen Verwendung finden sollen, sind zur Verhinderung von an den Anschlagsteilen auftretenden Prellungen, bei der Verwendung als Kontakteinrichtungen, also zur Erzielung prellfrei schließender Kontakte, Reibflächen an diesen Anordnungen vorgesehen. Diese Reibflächen müssen hierbei stetig gleiten und gleichmäßig reiben; dies ist jedoch nur möglich, wenn die Reibflächen sauber und glatt sind. Diese Bedingung ist bei elektrisch gesteuerten Kontakteinrichtungen, wie z. B. Relais, Wechselrichtern. Pendelumformern usw., um so schwerer einzuhalten, je höher die Zahl der Kontaktschließungen ist.

Bei Reibflächen aus gleichen oder aus in ihren Eigenschaften ähnlichen Werkstoffen hat sich herausgestellt, daß diese einen verhältnismäßig ungünstigen und ungleichmäßigen Reibungswiderstand aufweisen. Das dauernde Gleiten der beiden aufeinander reibenden Flächen erzeugt neben der Wärme einen feinen metallischen Abrieb, welcher sich auf den Gleitflächen als Metallstaub niederschlägt. Dabei bilden sich auf beiden Reibflächen Riefen und Erhebungen, die sich miteinander verhaken, so daß eine erhebliche Reibungsarbeit aufzuwenden ist, um das Gleiten überhaupt zu ermöglichen. In diesem Zustand arbeitet die Anordnung nicht mehr einwandfrei, so daß z. B. eine elektrische Kontakteinrichtung nicht mehr prellfrei arbeitet. Natürlicherweise werden hierdurch, z. B. bei Wechselrichtern, Pendelumformern od. ä. Einrichtungen, die Schwingungen unerwünscht beeinflußt. Der mechanische Abrieb der Reibflächen wird noch dadurch begünstigt, daß die Reibflächen unter dem Einfluß der Reibungswärme oxydieren; es bildet sich auf diese Weise eine Reiboxydation, die schon nach einer verhältnismäßig geringen Zahl von Kontaktschließungen starke Kontaktprellungen hervorruft.

Es ist bekannt, diese Nachteile dadurch zu verringern, daß die Reibflächen aus verschiedenen Metallen hergestellt werden. Aber auch hierdurch lassen sich die genannten Störungen nicht vermeiden. Man hat daher versucht, zur Behebung der Störungen die Reibflächen zu schmieren. Diese Maßnahme hat aber zur Folge, daß das Schmiermittel durch Kriechen oder auf andere Art zu den Kontakten gelangt und beim Schaltvorgang deren Zerstörung verursacht.

Es ist weiterhin bekannt, für die in Rede stehenden Reibflächen graphithaltige Werkstoffe zu verwenden. In diesem Fall tritt jedoch eine starke Abnutzung durch Abrieb ein. Es entsteht Graphitstaub, der sich auf den Kontakten des Relais festsetzt und seine einwandfreie Arbeitsweise stört, denn durch den auf den Kontakten sich absetzenden Graphitstaub' ändert sich

Anschlagsanordnung
mit Prellungen verhindernden Reibflächen

für die Verwendung als prellfrei
arbeitende elektrische Kontakteinrichtung

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Otto Römer, Berlin-Siemensstadt,

und Dr.-Ing. Kurt Reche, Pullach bei München,

sind als Erfinder genannt worden

die Kontakteinstellung des Relais und damit auch seine Empfindlichkeit, so daß das Relais schließlich ausfällt, zumal mit derartigen Reibfederanordnungen ausgerüstete Relais fast nur hochempfindliche Relais sind, deren einwandfreie Arbeitsweise bereits durch geringfügige äußere Einwirkungen gestört wird.

Die Erfindung bietet demgegenüber die Möglichkeit, die geschilderten Störungen weitgehend zu vermeiden. Gemäß der Erfindung besteht wenigstens eine der Reibflächen aus einem Werkstoff, dem 1 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 4 Gewichtsprozent. Indium zugesetzt sind.

Dieser Werkstoff ermöglicht eine gleichmäßige Reibungsarbeit, welche praktisch ohne Abrieb erfolgt und unabhängig von der Zahl der Kontaktschließungen ist. Die aufeinander reibenden Flächen arbeiten trocken. Es kann also jegliche Schmierung der gleitenden Reibflächen durch öl oder Fett unterbleiben, so- daß das Schmiermittel nicht zu den Kontakten kriechen kann. Auf diese Weise wird eine Zerstörung der Kontakte, die bei einer Schmierung infolge des erhöhten Schaltfeuers eintreten würde, vermieden. Auch kann durch Wegfall des Schmiermittels ein Trocknen und Verharzen sowie ein Verschmutzen der Reibflächen nicht erfolgen; damit wird ein Verhaken der Reibflächen vermieden. Auch bei einer Reibbewegungszahl von 10⁹ arbeiten die Reibflächen noch vollkommen einwandfrei.

Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird das zugesetzte Metall auf dem

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Schmelzwege mit dem z. B. aus Silber, Kupfer, Bronze, Neusilber, Messing od. dgl. bestehenden Werkstoff der Reibflächen legiert; es kann aber auch als Verbundstoff mit dem Werkstoff der Reibflächen auf dem Sinterwege verbunden werden. Ferner kann das zugesetzte Metall auch galvanisch oder durch Kathodenzerstäubung auf den Werkstoff der Reibflächen aufgebracht oder durch thermische Behandlung mit demselben legiert oder in denselben eindiffundiert werden.

Das als Zusatzmetall vorgesehene Indium ist korrosionsbeständig und unterdrückt die sonst infolge Reibungswärme auftretende Oxydation und Korrosion.. Indium besitzt außerdem hervorragende Schmiereigenschaften und gestattet in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis zixm legierenden Grundmetall eine Erhöhung der Zähigkeit (Viskosität) der Legierung; auch ist es beständig gegen chemische Angriffe;, insbesondere gegen Schwefelwasserstoff und organische Säuren, die in Schmierölen enthalten sind.

Zur Erzielung einer hohen Korrosionsbeständigkeit, verbunden mit einer besonders guten Gleit- und Schmierfähigkeit, empfiehlt es sich, als Zusatzmetall eine Legierung des Indiums mit Metallen der II. bis IV. Gruppe des Periodischen Systems, insbesondere den obengenannten, zu verwenden. Hierdurch kann, zugleich Indium eingespart werden.

Die Verwendung von Reibflächen mit den vorgenannten Gleit- und Reibwerkstoffen ist nicht auf Kontaktfedern beschränkt, sondern solche Reibflächen können auch zur Dämpfung anderer mechanischer Schwingungssysteme verwendet werden.

Die Fig. 1 bis 8 zeigen Anwendungsbeispiele von derart ausgeführten Reibflächen.

Fig. 1 zeigt eine in ihrem Aufbau an sich bekannte Reibfederanordnung. Die Kontaktfedern 1 α und Ib, welche durch die Magnetpole P₁ und P₂ zur Schwingung um die Drehachse D veranlaßt werden, tragen die Kontakte 4a und 4&, denen die feststehenden Kontakte 5 α und 5 b gegenüberstehen. Bei der Kontaktgabe reiben die Kontaktfedern la und Ib mit ihren Reibflächen 2 α und 2 6 aneinander, um Kontaktprellungen zu verhindern. Die Kontaktfedern 1 α und 1 b bestehen aus Silber, Kupfer, Bronze, Neusilber, Messing od. dgl. An ihren Reibflächen 2a und 2b sind die genannten Metalle mit Indium legiert.

In Fig. 2 reiben die Reibflächen. 2 α und 2 b einer der Fig. 1 entsprechenden Anordnung nicht unmittelbar aufeinander; vielmehr befindet sich zwischen den beiden Reibflächen eine zusätzliche Feder 3, welche aus einer Indiumlegierung besteht. Es ist auch möglich, die zusätzliche Feder 3 an der Reibstelle mit einer dünnen Auflage aus einer Indiumlegierung zu versehen.

Die Anordnung der Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 2 dadurch, daß die die Kontakte 4a und Ab tragenden Kontaktfedern la und Ib schräg zur Schwingungsrichtung verlaufen.

In der Fig. 4 trägt die zusätzliche Feder 3 die Kontakte 4a und 46, und die Federn la und Ib dämpfen mittels ihrer Reibflächen 2 a und 2 b die Schwingungen der Feder 3.

Bei der Anordnung der Fig. 5 sind die an der Feder 3 befestigten Kontakte 4 a und 4i> unterhalb der Reibflächen 2 α und 2 b angeordnet.

Die Fig. 6 gibt eine Anordnung wieder, bei der die die Kontakte 4 a und 4?; tragende Feder 3 in den Bock 7 eingespannt ist.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung, bei der die an den Federn la und Ib befestigten Kontakte 4a und 4b auf gleicher Höhe mit den Reibflächen 2a und 2b angeordnet sind. Dabei befindet sich der Kontakt 4 a auf der Rückseite der Reibfläche 2 a und der Kontakt b auf der Rückseite der Reibfläche 2 b.

In der Anordnung der Fig. 8 drücken die an der Feder 3 befestigten Kontakte 4a und 4 ft auf die die Gegenkontakte 5a und 5b tragenden Federn la und Ib. Hierdurch wird eine gleitende Reibbewegung der Reibflächen 2 a und 2 b auf den festen Gegenlagern 6 α und 6 b erreicht.

Claims

Paten tansprCch e:

1. Anschlagsanordnung mit Prellungen verhindernden Reibflächen für die Verwendung als prellfrei arbeitende elektrische Kontakteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Reibflächen aus einem Werkstoff besteht, dem 1 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 4 Gewichtsprozent, Indium zugesetzt sind.

2. Anschlagsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zugesetzte Metall auf dem Schmelzwege: sich mit dem Werkstoff der Reibflächen legiert oder auf dem Sinterwege sich als Verbundstoff mit dem Werkstoff der Reibflächen verbindet.

3. Anschlagsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zugesetzte Metall galvanisch oder durch Kathodenzerstäubung auf den Werkstoff der Reibflächen aufgebracht und durch thermische Behandlung mit demselben legiert oder in denselben eindiffundiert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 878 667.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen