DE1640558C2

DE1640558C2 - Kontaktvorrichtung für elektrische Schalter

Info

Publication number: DE1640558C2
Application number: DE1640558A
Authority: DE
Inventors: Terence Alexander Camerley Surrey Riley (Grossbritannien)
Original assignee: INERTIA SWITCH Ltd CAMBERLEY SURREY (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: INERTIA SWITCH Ltd CAMBERLEY SURREY (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1966-10-10
Filing date: 1967-10-10
Publication date: 1975-07-24
Also published as: DE1640558B1; US3470501A; GB1162994A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktvorrichtung mit einem Kontaktelement, einem Gegenkontaktelement und einem Wälzkontaktelement, von dem wenigstens die Oberfläche elektrisch leitend ist und mit dem das Kontaktelement mit dem Gegenkontaktelement unter dem Einfluß von auf das Wälzkontaktelement wirkenden Massenkräften elektrisch verbindbar ist.

Aus der DT-PS 6 71 328 ist eine Kontaktvorrichtung bekannt, bei der ein als Kugel ausgebildetes Wälzkontaktelement einen elektrischen Kontakt zwischen drei im Dreieck angeordneten Kontaktstiften herstellen kann. Die Kugel ist in einem Käfig angeordnet, der über eine Führung durch die Wirkung einer Zentrifugalkraft an die drei Kontaktstifte heranführbar ist. Der Käfig ist an seiner den Kontaktstiften zugewandten Fläche mit einer öffnung versehen, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Kugel ist. Im Bereich der Kontaktstifte ist ein Anschlag für den Käfig vorgesehen, mit dem die Bewegung des Käfigs in Richtung der Kontaktstifte begrenzt ist. Die aus der öffnung des Käfigs heraustretende Kugel kann in der Arbeitsstellung an den drei Kontaktstiften zur Anlage gelangen, ohne daß sie den Käfig berührt. Der von der Kugel auf g₀ die Kontaktstifte ausgeübte Kontaktdruck ist also lediglich durch auf die Kugel wirkende Massenkräfte bestimmt. Eine derartige Kontaktvorrichtung ist jedoch nur dann brauchbar, wenn die Kontaktgabe nur während der Dauer einer auftretenden Zentrifugalkraft genügender Stärke erfolgen soll. Der durch die Kugel hergestellte Kontakt zwischen den drei Kontaktstiften wird nämlich sofort wieder gelöst, wenn die Zentrifugal den vorgegebenen Wert sinkt da dann ,eder die Ku_£el in den Käfig zurückfällti oder dieser •„«n Amädae abgehoben wird und die Kugel Ion S KomÄeffntfernt Darüber hinaus hat Se Kontaktvorrichtung den Nachteil daß der KnntaktschJuß bei stetig ansteigender Zentrifugalkraft SSTgeringer Kraft erfolgt da der Käfig Rammen mit der Kugel nur langsam an die Konwktsüfte herangeführt wird, was leicht zu mehrfachem Schließen und Öffnen der Kontakte und Funkenbildung führen kann.

Aus dem DT-Gbm 17 97 828 ist eine Kontaktvornchu L·«™«« hf»i der die beiden miteinander zu ÄSn'Kontaie der Kontaktvorrichtung als zwei parallele Schienenstränge eines Schienenpaares ausgebüdet sind, auf dem eine Kugel abrollt. Im Segungsbereich der Kugel .st das Schienenpaar ,„ zweietektrisch voneinander isolierte Abschnitte unterteilt Dadurch werden in den Schienensträngen Stoßstellen gebildet die zu Unstetigke.ten in der Bewegung Her KueeJ auf dem Schienenpaar fuhren. Em wesentlicher Nachteil dieser Kontaktvorrichtung besteht darin, daß die Kontaktgabe zumindest unmittelbar nach dem Durchlaufen dieser Stoßstellen während der Bewegung ?er Kuael erfolgt, wodurch die Gefahr besteht, daß der übergangswiderstand schwankt oder der Kontakt, beispielsweise durch Schmutzteilchen. einmal oder mehrere Male unterbrochen wird.

Aus der DT-AS U 44 368 ist eine weitere Kontaktvorrichtung bekannt, bei der die beiden zu verbindenden Kontakte ebenfalls aus zwei zueinander parallelen Schienensträngen gebildet sind die im Bewegungsbereich eines auf diesen abrollenden zylindrischen Wälzkontaktelements in zwei voneinander elektrisch isolierte Abschnitte unterteilt sind. Zur Bewegung des Wäl/kontaktelements ist ein Dauermagnet vorgesehen, der dem Schienenpaar entlanggeführt wird. Eine derartige Kontaktvorrichtung ist relativ aufwend.g, da sie einen Dauermagnet erforderlich macht, der dem Schienenpaar entlangzuführen ist. Außerdem entstehen an der Stoßstelle zwischen den beiden voneinander elektrisch isolierten Abschnitten des Schienenpaars Unstetigkeiten, die sich ungünstig auf die Bewegung des Wälzkontaktelernents auswirken^ .

Außerdem ist es durch die DT-AS 11 77 234 bereits bekannt den Kontaktdruck bei einem Blattfederkontakt durch einen ortsfest angeordneten und auf die Blattfeder wirkenden Dauermagneten zu erhohen.

Weiterhin ist es aus der DTPS 2 95 204 bekannt, ein walzenförmiges Wälzkontaktelement durch einen handbetätigbaren Griff zwischen zwei stabilen Lagen auf einem parallelen Schienenpaar hin und her zu bewegen. Im Bewegungsbereich des Wälzkontaktelements isi ein Gegenkontaktelement angeordnet. In einer dieser stabilen Stellungen stellt das Wälzkontaktelement eine elektrische Verbindung zwischen dem Gegenkontaktelement und dem als zweites Kontaktelement ausgebildeten Schienenpaar her.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktvorrichtung der eingangs genannten Art ' anzugeben, die einfach aufgebaut ist und eine gute Kontaktgabe gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Kontaktelement als paralleles Schienenpaar ausgebildet ist und das Gegenkontaktelement im Bewegungsbereich des Wälzkontaktelements senkrecht zur Bewegungsbahn des Wälzkontaktelements angeordnet ist, daß das Wälzkontaktelement über seinen

gesamten Bewegungsbereich auf dem Schienenpaar frei abrollbar ist, daß das Wälzkontaktelement magnetisierbar ist, und daß ein mit dem Wälzkontaktelement zusammenwirkender Magnet vorgesehen ist, der dieses in bezug auf eine Stellung auf dem Schienenpaar vorspannt

Das Wälzkontaktelement wird bei Auftreten einer genügend großen Massenkraft in seinem Bewegungsbereich auf dem Schienenpaar in Richtung gegen das Gegenkontaktelement beschleunigt Es schlägt also an das Gegenkontaktelement mit bestimmter Geschwindigkeit an. Die Kontaktgabe zwischen diesem Gegenkontaktelement und dem Schienenpaar erfolgt also mit gewisser Geschwindigkeit, die zu einem Kontaktdruck führt der bedeutend höher liegt als der Kontaktdruck während des Kontaktbetriebes. Dadurch wird eine Funkenbildung beim Schließen des Kontaktes weitgehend verhindert, wodurch der Kontaktverschleiß sehr gering bleibt Weiterhin wird durch den auf das Wälzkontaktelement wirkenden Magneten Jne sichere Anlage des Wälzkontaktelementes in einer seiner beiden Stellungen auf dem Schienenpaar sichergestellt. Diese Stellung kann entweder diejenige sein, bei der das Wälzkontaktelement den Kontakt schließt, oder diejenige, bei der der Kontakt geöffnet ist. Im erstgenannten Fall bewirkt die auf das Wälzkontaktelement durch den Magneten ausgeübte Anziehungskraft eine sichere Kontaktgabe und im anderen Fall wird gewährleistet, daß sich das Wälzkontaktelement erst dann in die geschlossene Stellung des Schalters bewegt, wenn die auf das Wälzkontaktelement wirkende Trägheitski aft eine gewisse Höhe überschreitet. In jedem Fall wird daher der Schalter mit relativ hohem Anlagedruck geschlossen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß das Schienenpaar durch ein Drahtpaar gebildet ist. Diese Ausführung weist neben der guten Kontaktgabe den Vorteil auf, daß sie sich auf besonders wirtschaftliche Weise fertigen läßt.

Eine günstige Ausführungsform besteht darin, daß das Wälzkontaktelement als Kugel ausgebildet ist. Eine Kugel hat sich wegen ihrer geringen Reibung und der einfachen Lagerung auf dem Schienenpaar bewährt.

ine weitere günstige Ausführungsform besteht darin, dab das Wälzkontaktelement zylindrisi h ist und wenigstens einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser zum RoHen auf dem Schienenpaar aufweist. Durch die Ausbildung des zylindrischen Wälzkontaktelement mit Abschnitten mit verringertem Durchmesser erübrigen sich seitliche Führungen, so daß die so hergestellte Kontaktvorrichtung besonders einfach zu fertigen ist.

An Hand in dei Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispieie soll die Erfindung im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen

F i g. 1 und 2 eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht

auf eine erste erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung,

F i g. 3 und 4 eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht einer zweiten erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung, F i g. 5 eine Seitenansicht eines Schalters mit einer erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung,

F i g. 6 eine Schnittansicht längs der Linie A-A von Fig.5,

F i g. 7 eine Schnittansicht längs der Linie B-B von Fig.6und

Fig.8 eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf eine dritte erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung.

Wie die F i g. 1 bis 4 zeigen, ist eine Kugel 1 auf einem parallelen Drahtpaar 2 angeordnet und zwar an einem Ende der Drähte, so daß sie an einem weiteren Draht anliegt, der in den F i g. 1 und 2 als waagerecht verlaufender weiterer Draht 3 und in den F i g. 3 und 4 als senkrecht verlaufender weiterer Draht 4 dargestellt ist. Das Drahtpaar 2 bildet ein Schienenpaar, auf dem sich die Kugel 1 entlang bewegen kann.

Bei der in F i g. 5 bis 7 gezeigten Ausführungsform umfaßt ein Schalter ein Gehäuse 5 mit einem Befestigungsflansch 6 und einem Körper 7. der eine Bohrung aufweist, in welche ein Einsatz 8 eingedrückt werden kann.

Der Einsatz 8 trägt einen U-Bügel 9 aus leitendem Werkstoff, auf dem eine Kugel 10 in elektrischem Kontakt mit dem Bügel 9 ruht. In der gezeichneten Stellung befindet sich die Kugel 10 auch in Kontakt mit dem Querstück eines weiteren U-Bügels 11, der gleichfalls in dem Einsatz 8 befestigt ist und aus elektrisch leitendem Werkstoff besteht. Ein Magnet 12 in dem Einsatz 8 hält die Kugel 10 in der gezeichneten Stellung, bis sie durch Stoß oder Schwingungen abgeschüttelt wird und den Kontakt zwischen der Kugel 10 und dem U-Bügel 11 unterbricht.

Die U-Bügel 9 und 11 erstrecken sich durch den Einsatz 8 hindurch und bilden Anschlußstücke 9a bzw. 11a für einen Schaltkreis, beispielsweise einen Anzeigekreis.

Der Schalter kann daher einfach aufgebaut sein, und zwar aus Teilen, die nicht präzisionsgefertigt sein müssen, wobei die Teile 5 und 8 vorteilhaft Kunststoff-Formteile sind.

Wie aus F i g. 8 hervorgeht, kann das Wälzkontaktelement als Zylinder bzw. Walze 13 ausgebildet sein, wobei die Endteile zum Abrollen auf dem parallelen Drahtpaar 2 einen verringerten Durchmesser haben. Weitere Drähte 3, die sowohl waagerecht als auch senkrecht sein können, sind so angeordnet, daß sie das Kontaktelement an jedem Ende seines Weges auffangen.

Der auf das Wälzkontaktelement 1 wirkende Magnet kann an einem der beiden Enden des Schienenpaares, das von dem parallelen Drahtpaar 2 gebildet ist, oder an beiden Enden angeordnet sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktvorrichtung mit einem Kontaktelement, einem Gegenkontaktelement und einem Wälzkon- S taktelement, von dem wenigstens die Oberfläche elektrisch leitend ist und mit dem das Kontaktelement mit dem Gegenkontaktelement unter dem Einfluß von auf das Wälzkontaktelement wirkenden Massenkräften elektrisch verbindbar ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Kontaktclement als paralleles Schienenpaar (2 bzw. 9) ausgebildet ist und das Gegenkontaktelement (3, 4 bzw. 11) im Bewegungsbereich des Wälzkontaktelements (1. 10 bzw. 13) senkrecht zur Bewegungsbahn des Wälzkontaktelements angeordnet ist, daß das Wälzkontaktelement über seinen gesamten Bewegungsbereich auf dem Schienenpaar frei abrollbar ist, daß das Wälzkontaktelement magnetisierbar ist und daß ein mit dem Wälzkontaktelement zusammenwirkender ao Magnet (12) vorgesehen ist, der dieses in bezug auf eine Stellung auf dem Schienenpaar vorspannt.

2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Schienenpaar durch ein Drahtpaar (2,9) gebildet ist.

3. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzkontaktelement als Kugel (1,10) ausgebildet ist.

4. Kontaktvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzkon· taktelement (13) zylindrisch ist und wenigstens einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser zum Rollen auf dem Drahtpaar (2,9) aufweist.