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Magnetisch steuerbare elektrische Kontaktanordnung Die Erfindung betrifft
einen in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse geschützt angeordneten elektrischen
Kontakt, der aus einem zwischen zwei festen Kontaktbolzen frei beweglichen Kolbenankern
besteht. Derartige kolbenartige Ankerkontakte werden durch ein außerhalb des Schutzrohres
erzeugtes Magnetfeld gesteuert. Sie werden überwiegend als Kontakte für elektromagnetische
Relais verwendet.
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Es sind Relais bekannt, bei denen die auf den Kolbenanker einwirkende
Magnetkraft einer Federkraft entgegenwirkt. Die Federkraft hält den Kolbenanker
in seiner Ruhelage. Sobald die Magnetkraft die Federkraft übersteigt, bewirkt sie
die Bewegung des Kolbenankers zum festen Gegenkontakt. Dadurch wird ein elektrischer
Stromkreis geschlossen, der einerseits über eine äußere Anschlußklemme oder Lötöse
und der Feder zum Kolbenanker und andererseits über eine weitere, mit dem festen
Gegenkontakt direkt verbundenen Anschlußklemme oder Lötöse zum Gegenkontakt führt.
Derartige Relais sind auch mit Umschaltekontakten bekannt. Bei diesen wird der Kolbenanker
ebenfalls zwischen zwei kolbenartigen festen Gegenkontakten hin- und herbewegt.
Dem Kolbenanker ist dabei eine besondere elektrische Zuleitung zugeordnet.
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Diese Kolbenankerrelais besitzen gegenüber Relais, deren Ankerkontakte
aus zwei sich im Innern eines Schutzrohres überlappenden und die Kontaktstelle bildenden
Blattfedern bestehen, den Vorteil besonders kleiner äußerer Abmessungen.
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Um die elektromagnetischen Eigenschaften derartiger Schutzrohrankerkontakte
mit Blattfedern, sogenannte Zungenkontakte, zu verbessern, ist es bekannt, besondere
Flußleitstücke anzuordnen, die das erzeugte Magnetfeld den Blattfedern ohne große
Streuverluste zuführen. Nachteilig ist jedoch, daß zwischen den Flußleitstücken
und der Kontaktstelle stets, ein verhältnismäßig großer Abstand vorhanden ist, der
durch die äußeren Maße des Schutzrohres bestimmt ist und die magnetischen Verhältnisse
des Kontaktes beeinträchtigt.
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Dieselben magnetischen Überlegungen bestehen auch bei derartigen Kontakten
mit Kolbenanker. Da der Kolbenanker selbst innerhalb der Spule angeordnet ist, müssen
die Flußleitstücke ebenfalls innerhalb der Spule angeordnet werden. Trotzdem werden
die bei Schutzrohrankerkontakten mit Blattfedern gegebenen magnetischen und elektrischen
Werte nicht erreicht. Außerdem vergrößern zusätzliche Flußleitstücke die äußeren
Abmessungen kolbenartiger Schutzrohrankerkontakte und heben den Vorteil der Verkleinerung
gegenüber den Schutzrohrankerkontakten mit Blattfedern weitgehend auf. Ein weiterer
Nachteil besteht darin, daß der Kolbenanker an den Schutzrohrwandungen geführt ist
und durch seine Bewegungen dabei an den Wänden des Schutzrohres isolierende Partikel
abreibt, welche die Sicherheit der Kontaktgabe beeinträchtigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bekannter
Schutzrohrankerkontakte, bei denen zwischen zwei festen Kontaktbolzen ein Kolbenanker
frei beweglich angeordnet ist, dem der magnetische Steuerfuß vorwiegend über hülsenförmige
Flußleitstücke zugeführt wird, zu vermeiden und ihre Herstellung, insbesondere ihre
Massenherstellung, zu vereinfachen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Hülsen,
die auf die Kontaktbolzen aufgeschoben sind, zur Halterung der letztgenannten dienen
und gleichzeitig das Schutzgehäuse hermetisch abschließen.
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Hülsen und Kontaktbolzen können miteinander verlötet, verschweißt
oder verklebt werden. Wird gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung der Schutzrohrankerkontakt
mit einem Ringmagneten umgeben, so kann dieser mit Hilfe einer Taste in Längsrichtung
des Schutzrohrankerkontaktes verschoben werden. Dadurch wird ein Tastenschalter
gebildet, wie er beispielsweise zur Tastenwahl in Fernsprechanlagen Verwendung findet.
Die gleiche Wirkung kann erreicht werden, wenn an Stelle des Ringmagneten der Schutzrohrankerkontakt
selbst
durch die Taste -verschoben wird.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß das Schutzgehäuse in einer Vorfertigung
so weit vorbereitet wird, daß zur Endmontage des Schutzrohrankerkontaktes nur Löt-,
Schweiß- oder Klebearbeiten erforderlich sind. Das Einschmelzen der Hülsen in Glas
oder das Einbrennen von lötfähigen Schichten wird vorher abgeschlossen. Dies vereinfacht
den Zusammenbau des elektrischen Kontaktes und ermöglicht, seine Einzelteile wesentlich
zu verkleinern. Die Reibung des Kolbenankers mit dem Schutzrohrgehäuse wird dadurch
vermieden, daß er in den Hülsen geführt wird und die zur Einspannstelle hin notwendige
Federungsstrecke durch die gleiche Hülse magnetisch überbrückt ist.
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Die Erfindung wird an Hand einiger in den Fig. 1 bis 6 dargestellter
Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt Fig.1 die prinzipielle Anordnung
eines Schutzrohrankerkontaktes, Fig. 2 bis 4 einige Ausführungsarten des in Fig.
1 dargestellten Prinzips und die Fig. 5 und 6 einen Schutzrohrankerkontakt nach
Fig. 1, der durch einen Ringmagneten als Tastenschalter ausgebildet ist.
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Die in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Schutzrohrankerkontakte werden
in bekannter, nicht dargestellter Weise durch ein Magnetfeld gesteuert, das außerhalb
des Schutzrohres erzeugt wird. Hierzu kann eine Spule dienen, die das Schutzrohr
umgibt, oder dessen Magnetfeld über besondere Flußleitstücke dem Schutzrohrankerkontakt
zugeführt wird.
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Das Gehäuse 1 des Schutzrohrankerkontaktes be@ steht aus Isolierstoff,
beispielsweise aus Glas, Keramik oder anderen Kunststoffen. Dieses Schutzrohr 1
wird stirnseitig durch zwei Hülsen 2 und 3 abgeschlossen, in die die festen Kontaktbolzen
4 und 5 eingesteckt sind. Um das Schutzrohrgehäuse hermetisch abzudichten, werden
die Hülsen 2 und 3, die an ihren aus dem Glasrohr 1 herausragenden Enden leicht
erweitert sind, mit den zugeordneten festen Kontaktbolzen 4 und 5 verschweißt, verlötet
oder mit Hilfe eines Kunstharzes verklebt (8, 8'). Zwischen beiden Kontaktbolzen
4 und 5 wird in an sich bekannter Weise der Kolbenanker 6 hin- und herbewegt. Dieser
Kolbenanker 6 ist mit dem einen Kontaktbolzen 4 dauernd elektrisch leitend verbunden.
Hierzu dient eine Schraubenfeder 7, die einerseits auf einem Ansatz 14 des Kolbenankers
6 befestigt ist, beispielsweise durch Anschweißen oder durch Aufschrauben (wie in
den Fig. 2 bis 6), und andererseits mit den Kontaktbolzen 4 fest verbunden ist.
Die Befestigung der Schraubenfeder 7 an der festen Seite des elektrischen Kontaktes
4 ist in den Fig.2 bis 6 dargestellt und besteht darin, daß die Feder 7 in gleicher
Weise wie mit dem Kolbenanker 6 auch mit dem Kontaktbolzen 4 verbunden ist. Hierzu
dient der Ansatz 15.
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Die Fig.3 und 4 weisen gegenüber der Fig.1 einige Änderungen auf.
Diese bestehen darin, daß die Hülsen 2 und 3 länger ausgeführt sind. Die hermetische
Abschließung des Schutzrohrgehäuses erfolgt bei der Anordnung nach Fig.4 durch Anstauchen
der freien Enden 2a und 3 a der Hülsen 2 und 3 an die festen Kolbenkontakte 4 und
5. Hiernach werden die Enden 2 a und 3 a durch eine Ringschweißnaht mit den Kontaktbolzen
4 und 5 verbunden. Die Enden der Kontaktbolzen 4 und 5 sind verjüngt und
stirnseitig mit einer nicht näher dargestellten Aussparung zum Anlöten der Anschlußdrähte
12 und 13 versehen.
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Die Fig.2 zeigt einen Schutzrohrankerkontakt, dessen Schutzrohr 1
an seinen Enden verzinnt ist (11). Die Hülse 2', die auf einem Ansatz 16 des Kontaktbolzens
10 befestigt ist, leitet den magnetischen Fluß über die Federungsstelle der Schraubenfeder
7 hinweg zum Kolbenanker 6. Dieser ist an seiner Stirnseite oder vollständig in
bekannter Weise mit einem Edelmetall zur Verbesserung der elektrischen Kontaktgabe
überzogen. Die Hülse 2' dient gleichzeitig zur Führung des Kolbenankers 6. Auf dem
festen Kolbenkontakt 9 ist, wie auf dem Kolbenkontakt 10, jeweils ein Zuleitungsdraht
12 und 13 stumpf angeschweißt. Nach Einführung der Kontaktanordnung in das Schutzrohr
1 wird dieses an beiden Enden durch Löten (8') verschlossen.
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Wird ein Kontakt nach den Fig. 1 bis 4 durch einen Dauermagneten oder
eine Spule betätigt, z. B. für Tasten, so kann seine Anordnung besonders kurz gehalten
werden. In den Fig. 5 und 6 ist ein derartiges Beispiel mit einem Ringmagneten gezeigt.
Die Kontaktbolzen 4 und 5 sind an der ganzen Oberfläche mit Edelmetall überzogen.
Zur Stromzuführung an ihren Außenseiten liegen in bekannter, nicht dargestellter
Weise Federn oder Kontaktstücke unter Federdruck an den äußeren Stirnseiten der
Bolzen 4 und 5 auf. Zur Betätigung des Kontaktkolbens 6 wird ein kleiner Ferritmagnetring
17, welcher in Richtung der Längsachse des Kontaktes magnetisiert ist, in bekannter
nicht dargestellter Weise durch eine Taste bewegt. In Fig. 5 verläuft der innere
Fluß des Dauermagneten 17 im wesentlichen im Kontaktbolzen 5. Der Kontakt ist offen.
In Fig. 6 ist der Magnet 17 über die Kontaktstelle geschoben. Der innere Fluß des
Dauermagneten 17 geht über den Arbeitsluftspalt und schließt den Kontakt. Auf Grund
der kleinen Abmessungen der Kontaktteile und des Magnetringes 17 ergeben sich kleine
Wege zum Öffnen und Schließen des Kontaktes. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß
auf eine Überbrückung des Federungsluftspaltes durch eine Flußführungshülse in diesem
Falle verzichtet werden kann.