DE1921160C - Elektrische Kontakteinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kontakteinrichtung mit wenigstens einem beweglichen Kontaktelement, das durch eine relative Gleit- bewegung mit einem festen Kontaktelement in Berührung bringbar oder von ihm trennbar ist.

Es sind bereits stromlos betätigte Kontaktanordnungen bekannt, die aus einem flachen, feststehenden Teil und mindestens einem unter Federkraft stehen den beweglichen Teil bestehen, welches durch eine vom Antrieb verursachte, parallel zum feststehenden Teil ausgeführte Verschiebebewegung und eine gleichzeitig senkrechte, von schrägen Gleitflächen erzeugte und gegen die Federkraft gerichtete Hubbe wegung mit der Kontaktfläche des feststehenden Tei les zur Auflage gebracht wird. Bei derartigen Kontaktanordnungen weisen die zur Erzeugung der Hubbewegung dienenden schrägen Gleitflächen auf dem beweglichen und/oder dem feststehenden Teil im Verhältnis zu den Kontaktflächen eine kleinere Reibungsziffer auf, und die Kontaktfläche des beweglichen Teiles stellt erst in oder nach dem Maximum der Hubbewegung den Kontakt mit dem feststehenden Teil her. Derartige Kontaktanordnungen finden vorzugsweise bei Stufenschalteinrichtungen von Transformatoren Verwendung. Sie gestatten es, die Reibung beim Auflaufen der Kontaktteile außerordentlich klein zu halten und das notwendige Antriebsdrehmoment ;:u verringern.

Elektrische Schalteinrichtungen in Form von Serienschaltern, die eiine Vielzahl von relativ zueinander starren Kontakten verwenden, welche auf einem tsoliersockel angeordnet sind und mit einer Vielzahl von relativ verschiebbaren Federfingerkon takten zusammenwirken, sind auf dem Gebiet der Elektrotechnik und der Elektronik für Serienschalteinrichtungen verwendet worden und werden üblicherweise von Hand betätigt, beispielsweise über

einen Druckknopf. Eine derartige Einrichtung ist in daß am freien Ende des ^f^¹¹.^

der USA.-Patentschrift 3 329792 beschrieben und tes ein Abtastorgan vorgesehen^t, daß ^^

Sargestellt. Dieser spezielle Schalter enthält eine gungsbahn dieses A^torgans e η Nocken *m

Kontaktanordnung mit einer Vielzahl von ortsfesten Abheben oder Aufsetzen eines^Teiles «us d β

Kontaktelementen auf einem .zylmdrischen Isoüer- 5 chen Kontaktelementes von ^m bzw au ^as ^

sockel, und der Sockel besitzt eine Vielzahl von läng- Kontakte ement rtJ_n™£_e^ so

liehen, in Umfangsrichtung verlaufendea Nuten. Um ken bezugüch des festen ™£™g£g^

die ortsfesten Kontaktelemente herum ist eine Bau- angeordnet ist, daß wahren^d ^ ganze« 5_erührun|_s.

g u_PPe mit einer Vielzahl von gleitenden Feder- phase der beiden Kontaktde^j^JJSSSSi

fingerkontaktelementen angeordnet. Die Federfinger- » fläche immer gleich^groß ist.^Bei A^uhrung■

kontaktelemente sind in Längsrichtung von einer von ^Druckkn0P^ff J^™ "^₆Se linear gegen-

ersten Stellung m eine zweite Stellung verschiebbar. Anordnungen sind die K°^^S£wSÄ£ung

In jeder der ersten und zweiten Stellungen beauf- einander verschiebbar, wobei diese I"^ °™ _if

vFsLSJiiz ä^cät α,γαα zs s~

wandfrei gearbeitet hat, sind bestimmte Schwierigkei- ao angegebene Funktion erfülleη _{Erfindung ist das} ten aufgetreten, die überwunden werden mußten, Nach einer Ausführung*fonn der tn™™J damit ein Schalter erhalten wurde, der universeller Abtastorgan ein seitf* ^J" £,_satz\eim ansetzbar war. Wenn beispielsweise der Schalter in beweglichen ^^J^^'SSuiSein«!» in einen Erregerkreis eingeschaltet ist, tritt eine elektri- ^^e^^ta^e^^nU«^ ^ sehe Lichtbogenbildung auf, wenn die gleitenden *₅ &lⁿ8^^ff ™^!t "ⁿ* *KJS.Nocken während der Federfingerkontaktelemente von den ortsfesten Kon- Die Λ^υΠ?*5ίΐϊίϊ\£ _ei„S zweiten Kontakttaktelementen abgehoben werden, um den Stromkreis relativen Gleitbewegung JJg «ⁿ^ ²^_{1 die ersten} zu öffnen. Die Lichtbogenbildung bewirkt einen elementes ^zu «™.™ ^^_η ^Ζ ,contaktschließen-Lochfraß in den ortsfesten Kontaktelementen an der und zweiten Kontakelemente in κοη Kante, an der das gleitende Kontaktelement sich von 30 dem Eingriff stehen der an «^JgJ Kontakteledem ortsfesten Kontaktelement bei einer Unterbre- von den ^Ka.ⁿ^"^d"_a^^_ntf_ist Dadurch, daß die chung der Verbindung abhebt. Der Lochfraß kann ^^J^^^^t sein können, eine frühere Unterbrechung im Stromkreis yerursa- Kontaktelemente vo«^e>n^anaer g _Kontaktelechen, was in bestimmten Fällen nicht zulässigist. insbesondere durchAbhe Jf^{n ües} , ^_{νΟΓ das} Eine weitere Schwierigkeit besteht in der Wände- 35 mentes von dem zweiten M«w» , ^ rung auf Grund einer Verschmierung des Kontakt- ^^te.^K~^^IÄiÄ^ÄSe Nachteile, materials, das auf Grund der Gleitwirkung und der Jf-J^S^ Ucttoögenbildung und Ver-

SSfiiSiCCÖi^^ — 7% s?ⁿ' -^{rmieden oder wenig}-

Lntaktelemente⁸ vers/chen dann, die elektrische ₄₀ ,tenjwei^^;^_{ner elektrischen} Kontakt-Verbindung langer als erwünscht aufrechtzuerhal- . _K**„ " ,Jiß der Erfindung mit einem ten, da elektrisch stromleitendes Material auf dem «nnchjng &™* J" daß Sg!tens Teile von früher nichtleitenden Material aufgebracht worden ^Um?^{cha 1}^ ^V°^rgt^S^ Eementen längs der 'Beweist. Eine derartige Vergrößerung der elektrischen ^»^^,,SSSiSn^eLnte. hinter-Kontaktgabeperiode kann unerwünscht sein, wenn 45 g^u _n ⁿ8^sJ_e ^a _r ^h^^e^_nf angeordnet sind und daß der eine Folgeschaltung vorliegt d. h. das Offnen eines einander im jgjg^gf _Abstandes mit zwei Stromkreises erfolgen muß, bevor e,n zweiter Strom- N«to^Obe*nj« ^^ _{wird bei V}erkreis schließt. ^u Ικΐή des beweelichen Kontaktelementes dieses Eine zusätzliche Schwierigkeit, die RL- jeden herge- ^/^^^^Caktelement abgehoben und stellten Gegenstand zutrifft, ist seine Kompliziertheit 50 vom^JnJgJ Kontaktelement aufgesetzt, und damit sein Herstellungspreis. Bei der Einrich- au ^da"^we«^{e 1}J^ _{Uun der Er}f_indung ist das tung nach dem vorerwähnten Patent hat das Herstell- In^ weiter« ^g_m^^g _{eine nache? streife}nförverfahren des Schalters es erforderl.ch gemacht daß bewegliche iwmia _Langsrichtung verschiebbar die ortsfesten Kontakte in einer Gießform angeordnet m8« Federte £*™ lontaktelement ist vor- und während des Gießvorgange, des> ^ndnsehen 55 ^^^S ^₁ dem ersten beweglichen Isoliersockels an Ort und Stelle gehalten werden £pweise sm _{d bei das zwei}te bewegmußten. Da die Kontaktelemente in der Regel ver- ^aktelement vero ^^ ^^ hältnismäßig kleine Abmessungen au we.sen jedoch ¹^ W^g Berührung bleibt, ihre Anzahl ziemlich hoch ist, wird «^ Fe^he.nstel· ^3^>SSS?uiig der Erfindung wird vorlung oder falsche Ausrichtung der Kontaktelemente 60 Jjj J^e£^re'W""¹^,⁸!,, Längsrichtung verlauhäufig einen Ausschuß der gesamten Untergruppe be. ^g^^^γL·ί_ll|L·ca^ als Nok-

Erfindung ist es, Kontakteinnch- ^«Ä^et^_iegender Erfindung ist ferner eine

L· ?on Schaltern nicht in einem bohertrhger ver- -'^ff^SS^tStr mit axial verlaufenden ÄSⁿ wird dies dadurch erreicht, Nutend seiner zylindrischen Oberfläche zum Fuh-

ren der beweglichen Kontaktelemente gekennzeichnet 10, 12 und 14 und drei gleitenden Kontaktelementen ist, wobei in wenigstens einigen der Nuten minde- 16, 18 und 20 gezeigt, die sich als flache, streifenförstens eines der festen Kontaktelemente und die Nok- mige Federn in Richtung ihrer Bewegung erstrecken ken angeordnet sind. Vorzugsweise ist in wenigstens und allgemein als Federfingerkontaktelemente einer Nut eines der festen Kontaktelemente und ein 5 bezeichnet werden. Sie sind miteinander über einen Teil eines zweiten festen Kontaktelementes angeord- gemeinsamen Steg 22 verbunden. Die festen Kontaktnet, wobei sich der restliche Teil des zweiten festen elemente 10, 12 und 14 sind auf isolierenden Trä-Kontaktelementes 42 in einer benachbarten Nut gern angebracht, welche Oberflächen 24 und 26 aufbefindet. Die Nocken sind hierbei zweckmäßiger- weisen, die mit Oberflächen der festen Kontakteleweise einstückig mit dem zylindrischen Träger ausge- io mente 10 und 14 in der gleichen Ebene ausgerichtet bildet und stellen einen Teil der Rippen zwischen den sind, während das feste Kontaktelement 12 eine kon-Nuten dar. tinuierliche stromleitende Oberfläche aufweist, die in In weiterer Ausgestaltung der vorbeschriebenen elektrischem Eingriff mit dem flachen Feder-Kontakt-Ausführungsvariante ist eine isolierende zylindrische element 18 bleibt. Die gleitenden Kontaktelemente Hülse über den zylindrischen Träger gesetzt, die 15 16, 18 und 20 sind längs eines in Längsrichtung verHülse ist mit axial verlaufenden Schlitzen versehen, laufenden Pfades aus einer ersten, in F i g. 1 gezeigdie mit den Nuten ausgerichtet sind, und einige der ten Stellung, in der gleitende Kontaktelemente 16, axial verlaufenden Teile der Hülse zwischen den 18, 20 in Eingriff mit dem isolierenden Teil 24, der Schlitzen weisen einen radialen Ansatz auf, der den kontinuierlichen, stromleitenden Oberfläche des Nocken darstellt. »0 festen Kontaktelementes 12 und des festen Kontakt-Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung elementes 14 stehen, in eine zweite (nicht dargestellte) mit der Zeichnung an Hand verschiedener Ausfüh- Stellung verschiebbar, in der die gleitenden Kontaktrungsbeispiele erläutert. Es zeigt elemente 16, 18 und 20 mit dem festen Kontaktele-F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer her- ment 10, dem festen Kontaktelement 12 und dem kömmlichen, bekannten Anordnung fester Kontakt- 25 isolierenden Teil 26 zusammenwirken. Die Anordelemente in Eingriff mit gleitenden Kontaktelemen- nung der drei gleitenden Kontaktelemente verschiebt ten, sich aus ihrer ersten Stellung in ihre zweite Stellung F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh- einfach durch in Längsrichtung, d. h. in Richtung der rungsform der Erfindung, in der eine feste Kontakt- Haupterstreckung einer jeden Feder verlaufende elementanordnung in Eingriff mit einer gleitenden 30 Gleitbewegung.

Kontaktelementanordnung dargestellt ist und in der Die gleitenden Kontaktelemente 16 und 20 schlieeine Nockenanordnung mit einer Auflaufführung ßen und öffnen einen elektrischen Kontakt während und einer Nockenfolgeeinrichtung vorgesehen ist, ihrer Bewegung aus der ersten Stellung in die zweite F i g. 3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Stellung. Grundsätzlich ist das öffnen des elektri-Ausführungsform der Erfindung, nach der ein 35 sehen Kontaktes der Vorgang, der das Problem der festes Kontaktelement, ein gleitendes Kontaktele- elektrischen Lichtbogenbildung hervorruft. Wenn ment und eine Auf lauf führung vorgesehen sind, die beispielsweise das gleitende Kontaktelement 20 aus mit der Kante des gleitenden Kontaktelementes als der ersten Stellung, in der es mit dem festen Kontakt-Nockenfolgeeinrichtung zusammenwirken, element 14 zusammenwirkt, in die zweite Stellung, F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh- 40 in der es mit dem Isolierteil 26 zusammenwirkt, verrungsform ähnlich der nach Anspruch 3, jedoch mit schoben wird, kann sich ein elektrischer Lichtbogen der Ausnahme, daß eine Anordnung vorgesehen ist, zwischen dem Kantenteil 28 des Kontaktelementes die die entgegengesetzte Folge von Kontaktöffnung 14 und dem gleitenden Kontaktelement 20 ausbilden, und Kontaktschließung ergibt, Der Lichtbogen bewirkt, daß ein kleiner Bereich auf F i g. 5 eine Seitenansicht eines vollständig zusam- 45 dem festen Kontaktelement eine extrem hohe Tempemengebauten Schalters mit einer Druckknopfbetäti- ratur annimmt, die einen Lochfraß auf dieser Fläche gungsvorrichtung, hervorruft. Ein Lochfraß ist ein verhältnismäßig F i g. 6 eine vergrößerte, teilweise herausgebrochen schwieriges Problem, weil er langsam, aber unverdargestellte Seitenansicht eines Teiles des Schalters meidlich eine Zerstörung des festen Kontaktes nach F i g. 5, bei dem eine innere Kontaktanordnung 50 bewirkt, so daß ein guter elektrischer Kontakt nicht entsprechend der in Fig. 2 gezeigten vorgesehen ist, mehr gegeben ist und der Punkt der elektrischen

F i g. 7 eine vergrößerte, teilweise herausgebrochen Unterbrechung nicht mehr exakt ist.
dargestellte Seitenansicht eines Teiles des Schalters Zusätzlich bewirkt die elektrische Lichtbogenbilnach F i g. 5, mit einer inneren Kontaktanordnung, dung in Verbindung mit der relativen Gleitbewegung die der in den F i g. 3 und 4 gezeigten entspricht, und 55 der Kontaktelemente eine Wanderung des Materials F i g. 8 in auseinandergezogener Darstellung eine des festen Kontaktelementes längs der von dem glei-Seitenansicht einiger Teile des in Fig. 6 gezeigten tenden Kontakt zurückgelegten Bahn. Mit anderen Schalters. Worten wird stromleitendes Material über die IsoWenn in der nachfolgenden Beschreibung auf »fe- lierfläche, z. B. die Flächen 24, 26, wenigstens in ste« und »bewegliche« Kontaktelemente Bezug βο dem Bereich in der Nähe der Kante, z. B. 28, der genommen wird, sind diese willkürlich gewählt, um stromleitenden Oberfläche übertragen bzw. tatsächdas Verständnis des Zusammenwirkens der Elemente lieh verschmiert Betrachtet man die Bewegung aus zu erleichtern, obgleich die Bedingungen vertauscht der ersten Stellung in die zweite Stellung nach werden können, da nur eine Relativbewegung eines Fig. 1, so unterbricht das gleitende Kontaktelement Kontaktelcmcntcs in bezug auf das andere von 65 20 den Kontakt mh dem festen Kontaktelemcnt 14, Bedeutung ist. bevor das gleitende Kontaktelement 16 in Eingriff In Fig. 1 ist eine herkömmliche Anordnung von mit dem festen Kontaktelement 10 kommt. Ein kur-Kontaktclcmcnlcn mit drei festen Kontaktelementen zcr Ausdruck für diese Schaltfolgc von Vorgängen ist

»Folgeschaltung«. Eine Wanderung von Material des festen Kontaktelemcntes 14 über den Kantenteil 28 hinaus auf den isolierenden Teil 26 bewirkt eine Vergrößerung des elektrischen, kontaktschließenden Eingriffes des gleitenden Kontaktelementes 20 mit dem festen Kontaktelement 14. Nach einer bestimmten Betriebsdauer ändert sich der Schaller häufig in seiner Schaltcharakteristik und wird zu einem Folgescnalter. was häufig als fehlerhafter Betrieb angesehen wird. In ähnlicher Weise bewirkt eine Bewegung des gleitenden Kontaktelementes 16 von der zweiten Stellung in die erste Stellung eine Wanderung des Materials von dem festen Kontaktelement 10 auf dem isolierenden Teil 24. Ein festes Kontaktelement 10 ist in den Isoliersockel (der ein zylindrischer Tragkörper mit einer Vielzahl von festen Kontaktelementen sein kann, die innerhalb der längs des Umfanges verlaufenden Nuten eingebettet sind) eingebettet, so daß die obere Fläche und die Fläche des Isolierteiles 24 bündig verlaufen, so daß eine leichte Gleitbewegung des gleitenden Kontaktelementes 16 möglich wird. Wenn der Isoliersockel aus gießfähigem Kunststoff besteht, macht es die übliche Herstellmethode erforderlich, daß der feste Kontakt vor dem Gießvorgang, der zur Herstellung des Sockels durchgeführt wird, exakt eingesetzt und während des Gießvorganges in dieser einmal eingenommenen Stellung gehalten wird. Da die festen und gleitenden Kontaktelemente üblicherweise verhältnismäßig klein sind und da Einstellteile in einem Gießvorgang zu erheblichen Herstellschwierigkeiten führen, ist eine Mehrfachschaltanordnung entsprechend dem Aufbau nach Fig. 1 schwierig herzustellen, verursacht höhere Herstellkosten und ist für eine unerwünscht hohe Ausstoßrate verantwortlich, da ein falsch eingesetztes, falsch angeordnetes oder falsch ausgerichtetes festes Kontaktelement bewirkt, daß die gesamte, gegossene Anordnung Ausschuß wird.

In F i g. 2 ist eine Anordnung von miteinander zusammenwirkenden festen und gleitenden Kontaktelementen dargestellt, die gemäß vorliegender Erfindung ausgestaltet sind. Die in Fig. I gezeigte Ausiühiungsform weist drei feste Kontaktelemente 36. 38 und 40 sowie zwei gleitende Kontaktelemente 30 und 32 auf. welche letztere durch einen Steg 34 miteinander verbunden sind. Das feste Kontaktelement 36 weist einen seitlich verlaufenden Teil 42 auf, so daß es eine eckförmige oder hakenförmige Ausgestaltung besitzt. In F i g. 2 ist der größere Teil durch das darüber angeordnete Nockenelement verdeckt, die Gestalt ergibt sich jedoch in Zusammenhang mit F i g. 8, in der unter anderem eine Ansicht des aus den Teilen 36 und 42 zusammengesetzten Kontaktelementes von unten gezeigt wird. Auf Grund dieser Anordnung sind das feste Kontaktelement 38 und der Haken- oder Eckteil 42 des festen Kontaktelementes 36 in Längsrichtung längs des Pfades des gleitenden Kontaktelementes 30 aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung ausgerichtet, wie oben in Verbindung mit F i g. 1 erläutert ist.

Gemäß der Erfindung weist der verbesserte Schalter nach F i g. 2 einen Nocken in Form einer Auflaufführung 44 auf, die eine ebene Fläche 46 und zwei geneigte Flächen 48 und 50 besitzt und die so wirkt, daß sie auf das gleitende Kontaktelement 30 Bewegungskomponenten in Richtungen von den miteinander zusammenwirkenden Kontaktclementflächcn weg und auf diese zu während Änderungen zwischen den ersten und zweiten Stellungen aufgibt. Um eine Führung des gleitenden Kontaktelementes 30 in zweckmäßiger Weise zu erreichen, ist ein seitlicher Teil 52, der die Funktion einer Nockenfolgeeinrichlung hat, mit dem gleitenden Kontakt 30 befestigt. Die Nockenfolgeeinrichtung 52 verläuft ähnlich einem ausgestreckten Arm und gleitet längs der Nokkenflächen der Auflaufführung 44, so daß ein positives Trennen des gleitenden Kontaktelementcs 30 von

ίο dem seitlichen Teil 42 erfolgt, wenn das gleitende Kontaktclement sich aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verschiebt, und ein positives Trennen des gleitenden Konlaktelementes von dem festen Kontaktelement 38 auftritt, wenn der gleitende Kontakt sich aus der zweiten Stellung in die erste Stellung verschiebt. Die Stellung der Nockenflächen 46, 48 und 50 wird so gewählt, daß ein Eingreifen und Trennen der miteinander zusammenwirkenden Konlaktelcmenle früh genug auftritt, d. h. zu einem Zeilpunkt, wenn das gleitende Kontaktelement noch mit einer Stelle auf der Oberfläche eines damit zusammenwirkenden Konlaktelementes in Eingriff steht, welches von der Kante der Fläche im Abstand angeordnet ist. Wie sich aus F i g. 2 ergibt, kommt der sich seitlich erstreckende Ansatz 52, der die Nokkenfolgeeinrichtung darstellt, in Eingriff mit der den Nocken bildenden Auflaufführung 44, und zwar während der relativen Gleitbewegung längs eines zweiten Kontaktelemcntes 38 zu einem Zeitpunkt.

wenn die Kontaktelemente in kontaktschließendem Eingriff sind und wenn die Eingriffstelle von den Kanten der Fläche des festen Kontaktelemcntes im Abstand angeordnet ist. Das Schließen und Öffnen des elektrischen Kontaktes tritt an getrennten, zentralen Bereichen der festen Kontaktelemente auf. die voneinander getrennt sind. Die Nockenfläche dei Auflaufführung 44. die Endteile oder Flächen 48 und 50 in der Nähe der und gegen die Ebene der stromleitenden FHichenbcrciche der beiden Kontaktelemente aufweist, gibt einem sich bewegenden Kontakt element die Bewegungskomponenten von einem und dem anderen der beiden getrennten Bereiche und aul diese zu je nach der Richtung der Relativbewegung auf. Die exakte Steuerung des positiven Trennen« beseitigt eine Wanderung des Materials des festen Kontaktelementes und vermindert weitgehend die Einflüsse der elektrischen Lichtbogenbildung.

An Stelle des Ansatzes 52 kann wenigstens eine dei Kanten eines Kontaktelementes als Nockenfolgeeinrichtung arbeiten, wie durch die Ausführungsbeispiele nach F i g. 3 und 4 angegeben ist.

In Fig.? ist der wesentliche Teil einer Ausfüh rungsform dieser Erfindung dargestellt, der sich vor dem in Verbindung mit F i g. 2 beschriebenen unter scheidet; dieser Teil weist ein festes Kontaktelemen: 100 auf, dessen Aufbau ähnlich dem festen Kontakt element 40 nach F i g. 2 ist. Eine öffnung 102 durcl ein Teil, das von einem Knick 103 des festen Kontaktelementes 104 abgelegen ist, kann zum Zusam menbau mit einem isolierenden Tragelcment vorgese hen sein, das ein Teil aufweist, welches mit der öff nung 102 zusammenwirkt, sowie ein abgestuftes Tci besitzt, das in den Knick 103 paßt, welcher der Knicken 92 der Ausführungsform nach F i g. 2 ent spricht. In der Nähe der öffnung und parallel damii ist eine Auflaufführung 104 aus Isoliermaterial mi einer ebenen Mäche 106 und einer geneigten Fläche 108 angeordnet. Ein gleitendes Kontaktelcment HC

10

ist in einer Stellung gezeigt, in der es von der Fläche F i g. 5 gezeigt. Die Stifte 66 sind in einem Trägersok-106 der Auflaufführung 104 aufgenommen wird. In kel 76 aufgenommen, wobei drei Stifte mit drei festen dieser Stellung besitzt das Kontaktelement einen Kontaktelementcn 36, 38 und 40 verbunden sind und Abstand von dem festen Kontaktelement 100, so daß einen Teil dieser festen Kontaktelemente bilden. Das kein elektrischer Eingriff mit dem festen Kontakt 100 5 feste Kontaktelement 36 weist einen seitlich verlänerfolgt, gleichgültig, ob die öffnung 102 vorhanden gerten oder hakenförmigen Teil 42 auf, der in Längsist oder nicht. Der gleitende Kontakt 110 ist aus richtung mit dem festen Kontaktelement 38 ausgeeiner ersten Stellung, die die in F i g. 3 gezeigte ist, in richtet ist. Zwei Kontaktelemente 30 und 32 sind der er mit der Kante des streifenförmigen Federkon- gleitend und mit den festen Kontaktelementen taktelementes 110 zusammenwirkend durch die Auf- io zusammenwirkend ausgebildet, das Kontaktelement laufführung 104 nach oben außer Eingriff mit dem 30 weist dabei einen seitlichen Teil 52 auf, der die festen Kontaktelement 100 angehoben wird, in eine Nockenfolgeeinrichtung für den gleitenden Eingriff zweite Stellung verschiebbar, die mit gestrichelten und die seitliche Auslenkung des Kontaktelementes Linien angedeutet ist, in der eine elektrische Kon- 30 aus einem geraden Pfad durch eine Auflauffühtaktgabe erfolgt. 15 rung 44 ist.

In Fig. 4 ist ein festes Kontaktelement 114 mit Fig. 8 zeigt zusätzlich zur Fig. 6 und im einzel-

einer öffnung 116 dargestellt, die in der Nähe eines nen, daß der Trägersockel 76 einen zylindrischen

Knickesll7 ausgebildet ist. Es ist eine Auflauffüh- Körper aus Isoliermaterial, z.B. gießfähigem Kunsl-

rung 118 mit einer ebenen Fläche 119 und einer stoff, mit zwei Teilen aufweist; der erste Teil ist eine

geneigten Fläche 121 vorgesehen, die Folge dieser 20 Schulter 78 mit einer zylindrischen Platte 80, die eine

beiden Nockenflächen ist jedoch im Vergleich zu der kreisförmige Anordnung von öffnungen besitzen,

nach Fig. 3 vertauscht, so daß dann, wenn ein glei- welche die (nicht dargestellten) Kontaktelemente auf-

tendes Kontaktelement eine entsprechende erste Stel- nehmen, während der zweite Teil einen zylindrischen

lung einnimmt, es in elektrischem Eingriff mit dem Körper 82 aufweist, der eine Vielzahl von axialci

festen Kontaktelement 114 steht, während dann, 25 Nuten 83 um die zylindrische Oberfläche besitzt.

wenn das gleitende Kontaktelement seine zweite Stel- welche von der freien Fläche 84 des Trägers 82 zur

lung einnimmt, es durch die Auflaufführung 118 Schulter 78 und in Ausrichtung mit den öffnungen

nach oben angehoben wird, so daß es aus dem elek- durch die Schulter 78 und die Platte 80 verlaufer,

trischen Eingriff mit dem festen Kontaktelement 114 Die Nuten stellen längliche Kanäle dar, die ein;

kommt. 30 Bewegung der gleitenden Kontaktelemente 30 und 32

In Fig. 3 und 4 sind die ebenen Flächen 106 und festlegen. Wie durch die festen Kontaktelemente 3t.

119 in der Nähe der öffnungen 102 und 116 ausge- 38 und 40 angegeben, sind solche Kontaktelemente

bildet, obgleich die ebene Fläche 119 näher dem in den Nuten um den zylindrischen Träger 82

Knick 117 als die ebene Fläche 106 dem Knick 103 angeordnet und so ausgelegt, daß sie Dreiergruppe ι

ist. Das feste Kontaktelemcnt 100 entspricht somit 35 bilden. In ähnlicher Weise sind die gleitenden Kon-

etwa dem festen Kontaktelement 38 in der Ausfüh- taktelemente um den Träger 82 angeordnet unJ

rungsform nach F i g. 2, während das feste Kontakt- paarweise gruppiert, wobei jedes Paar mit eiiui

element 114 etwa dem festen Kontaktelement 36 ent- Gruppe der drei festen Kontaktelemente so zusjjir-

spricht. r.ienwirkt, daß eine Einheit entsteht. Damit erhli'i

In Fig. 5 ist eine Anordnung aus einer Vielzahl 40 der Schalter seine Vielfach- bzw. Serienschalteigen-

von Kontakteinrichtungen dargestellt, die eine schäften.

gemeinsame zylindrische Schalterkonfiguration bil- Es läßt sich eine große Anzahl verschiedener den. Der Schalter ist auf einer Platte bzw. Schalttafel Kombinationen von festen und gleitenden bzw. 60 befestigt und weist eine federvorgespannte Druck- beweglichen Kontaktelementcn verwenden. Wenn knopfbetätigungsvorrichtung 62 auf, die direkt mit 45 beispielsweise die festen Kontaktelemente Zweierdem gleitenden Kontaktclement (in F i g. 5 nicht gruppen bilden, wird ein einpoliger Ein- und Aussichtbar) verbunden ist und bewirkt, daß die gleiten- schaltbetricb erreicht. Wenn, wie in Fig. 2, die den Kontaktelemente zwischen ihren ersten und festen Kontaktelemente eine einzelne Dreiergruppe zweiten Stellungen verschoben werden. Ähnlich ver- bilden, wird ein einpoliger Wechselschalterbctrieb schiedenen bekannten druckknopfbetätigten Schal- 5° erreicht. Wenn ein Paar der festen Kontaktelemente tern wird eine Gleitbewegung der Kontaktelemente der Dreiergruppe verwendet wird, wie auch ein Paar längs anderer Kontaktelemente durch eine linear von gleitenden Kontakten der Zweiergruppe, wird gerichtete Kraft bewirkt, die von der Betätigungsvor- eine doppelpolige Wechselschalteranordnung erhalrichtung 62 auf die Kontaktelemente übertragen ten. Es läßt sich eine Vielzahl von anderen Kombinawird, deren Bewegung durch Nockenwirkung gcsteu- 55 tionen fester und gleitender Kontaktelemente vorseert wird, damit die Komponente den beschriebenen hen, und wenn die Anzahl von Kontakten größer speziellen Effekt ergibt. Das Eingreifen der festen oder kleiner gewählt wird, nimmt der Durchmesser und gleitenden Kontaktelemente erfolgt innerhalb des Trägers 82 zu oder ab. Durch Auswahl der rclades Gehäuses 64, wobei die elektrischen Signale von tiven Abmessungen in Längsrichtung und/oder Stelden festen Kontaktelementen zu Stiften 66 geleitet 60 lungcn der festen Kontaktelemente kann der Schaltwerden, die in entsprechender Weise integrierende Vorgang eine mehrpolige Folgebetätigung (Kontakt-Verlängerungen der festen Kontaktelemente sind, wie trennung vor Kontaktschließung oder Kontaktschliein F i g. 2 gezeigt Der Schalter kann in einen Steck- Bung bevor Kontakttrennung) sein oder in Abhängigsockel 68 eingesetzt werden, der Anschlußstifte 70 keit von einer anderen gewünschten Betriebseigenbesitzt, die an einen Kabelbaum (nicht dargestellt) 65 schaft gewählt werden,
angeschlossen werden können. Unmittelbar in der Nähe und parallel zu den

In F i g. 6 ist ein vergrößerter, teilweise herausge- Nuten 83, die die festen Kontaktelemente, wie z. B.

brochen dargestellter Teil der Schaltanordnung nach das feste Kontaktelement 38 und den Haken oder

11 12

seitlichen Teil 82 des festen Kontaktelementes 36 Der Trägersockel 76 ist aus Kunststoff hergestellt,

aufnehmen, sind Nocken angeordnet, wie sie bei- der im Spritzgußverfahren in die Form eines einstük-

spiclswcise durch die Auflaufführung 44 dargestellt kigen Körpers gebracht werden kann, wie er im unte-

sind. Die Nocken können einstückig mit dem Träger ren Teil der F i g. 8 gezeigt ist, und zwar einschließ-

82 ausgebildet sein, wenn sie zwischen ausgewählten 5 lieh der Platte 80, die eine Vielzahl von öffnungen

Nuten angeordnet sind, obgleich nicht dargestellt, aufweist, der Schulter 78, die einstückig damit ausge-

können bei einer solchen Modifizierung die Nocken bildet ist und durch die die öffnungen führen, und

oder Auflaufführungen einen Teil der Rippen zwi- des zylindrischen Trägers 82, der die Vielzahl von

sehen den Nuten bilden. axialen, in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten 83

Nach einer Abänderung dieser Ausführungsform io besitzt. Die festen Kontaktelemente 36, 38 und 40 können die Nocken auf einem zweiten, getrennten der in F i g. 2 gezeigten Form können aus Metall-Element ausgebildet sein. Wie die F i g. 6 und 8 zei- blech gestanzt und in ihre entsprechenden Nuten eingen, ist eine zylindrisch geformte Hülse 90 aus lso- gesetzt sein. Wie in den F i g. 2 und 6 gezeigt, sind liermaterial vorgesehen, die eine Vielzahl von in die festen Kontaktelemente und die Stifte 66 aus Längsrichtung verlaufenden Schlitzen 91 und eine 15 einem Stück hergestellt. Eine Verbindung wird Vielzahl von Auflauf führungen 44 besitzt. Die Hülse dadurch erhalten, daß jeder Kontakt-Stift-Preßteil 90 wird eingesetzt und während des Zusammenbaues gleitend in eine Nut eingesetzt wird, wobei der Stiftiiber dem Träger 82 angeordnet, wobei die in Längs- teil durch die ausgerichtete Öffnung in der Schulter richtung verlaufenden, d.h. axialen Schlitze 91 mit 78 und der Platte 80 geführt wird. Wie in Fig. 2 den Nuten 83 ausgerichtet bzw. in Deckung sind; die 20 gezeigt, besitzen die Kontakt-Stift-Preßteile einen Nuten 83 enthalten dabei die festen Kontaktele- leichten Knick 92, der so ausgebildet ist, daß er an mente, während die Auflaufführungen 44 in der einer inneren Winkelstufe oder einem inneren Nähe der Nuten angeordnet sind, in welchen Haken Flansch (nicht dargestellt), welcher in der Platte 80 oder seitliche Teile 42 und feste Kontaktelemente 38 vorgesehen ist, anliegt, so daß eine weitere Verschieaufgenommen werden. 25 bung des festen Kontakt-Stift-Preßteiles in Längs-

Zum Betrieb des Schalters wird die Druckknopfbe- richtung der Platte 80 verhindert wird. Dann wird

tätigungsvorrichtung 62, Fig. 5, in üblicher Weise in die Hülse 90 mit den in Längsrichtung verlaufenden

die in Fig. 5 gezeigte Stellung federvorgespannt, so Schlitzen 91 und den Auflaufführungen 44 um den

daß die gleitenden Kontaktelemente 30 und 32, zylindrischen Träger 82 herum angeordnet, wobei die

F i g. 6, in ihrer ersten Stellung angeordnet werden, 30 Schlitze in Deckung mit den Nuten kommen, damit

in der sie mit dem Hakenteil 42 und dem ununter- die festen Kontaktelemente frei liegen. Die Nocken,

brochenen festen Kontaktelement 40 in Eingriff d. h. die Auflaufführungen befinden sich dann in der

kommen, wobei eine elektrische Verbindung zwi- Nähe jener Nuten, in denen die festen Kontaktele-

schen den festen Kontaktelementen 36 und 40 über mente 38 und der Hakenteil 42 angeordnet sind,

die gleitenden Kontaktelemente und den Arm 34 ent- 35 In F i g. 7 ist ein Druckknopfschalter ähnlich dem

steht. Wenn die Druckknopfbetätigungsvorrichtung nach F i g. 6 dargestellt, welcher jedoch eine Anord-

62 (F i g. 5) niedergedrückt wird, bewegen sich die nung verwendet, bei der die Kanten der gleitenden,

gleitenden Kontaktelemente 30 und 32 ir. F i g. 6 streifcnförmigen Kontaktfedern die Funktion der

nach abwärts, so daß sie ihre zweite Stellung einneh- Nockenfolgeeinrichtungen erfüllen. Somit weist die

men, die gestrichelt dargestellt ist, wobei die gleiten- 40 Ausführungsform nach F i g. 7 die gleitenden und

den Kontaktelemente 30 und 32 mit den festen Kon- festen Kontaktelemente ähnlich denen nach F i g. 3

taktelementen 38 und 40 zur elektrischen Verbin- und 4 in einer Anordnung auf, die die gleichen

dung in Eingriff kommen. Während der Bewegung Schalteigenschaften wie die Ausführungsform nach

der gleitenden Kontaktelemente zwischen den ersten F i g. 6 ergibt. Der Schalter besitzt eine Vielzahl von

und zweiten Stellungen kommt die Nockcnfolgeein- 45 Gruppen aus drei festen Kontaktelementen 100, 120,

richtung, d. h. der seitliche Teil 52 mit der Auflauf- 114. von denen die Kontaktelemente 100 und 114 im

führung 44 in Eingriff und bewirkt eine positive wesentlichen den in F i g. 3 und 4 gezeigten Elemen-

Trennung des gleitenden Kontaktelementes 30 entwe- ten entsprechen. Das feste Kontaktelement 114 weist

der von dem festen Kontakt 38 oder dem Hakenteil eine längliche öffnung 116 auf, während das feste

42 des festen Kontaktelementes 36. Während der 50 Kontaktelement 100 eine längliche öffnung 102 ähn-

Bewegung von der ersten in die zweite Stellung glei- Hch den Darstellungen in den F i g. 3 und 4 besitzt,

tet der seitliche Teil 52 die geneigte Fläche 50 nach Um ein selektives Schließen und öffnen der festen

aufwärts, dann die ebene Fläche 46 entlang und Kontaktelemente zu erzielen, sind drei gleitende

schließlich die geneigte Fläche 48 nach unten. Bei Kontaktelemente 122, 123 und 124 beweglich

einer Verschiebung von der zweiten in die erste Stel- 55 angeordnet, die alle elektrisch und räumlich mitein-

lung wird die Gleitbewegung des seitlichen Teiles, ander durch einen Steg 126 verbunden sind. Wie dar-

d. h. der Nockenfolgeeinrichtung 52 umgekehrt. In gestellt, ist die Anordnung der gleitenden Kontaktele-

jedem Falle bewirkt die Nockenbetätigung, daß die mente zwischen ersten und zweiten Stellungen derart

Kontaktelemente getrennt werden und in kontakt- verschiebbar, daß in einer ersten in F i g. 7 gezeigten

schließenden Eingriff aus einer Relativstcllung und in 60 Stellung das gleitende Kontaktelement 124 mit dem

eine Relativstellung gebracht werden, wobei ein Ein- festen Kontaktelement 114 zusammenwirkt, wodurch

griff an einer zentralen Stelle des Kontaktelementes eine elektrische Verbindung mit dem gleitenden Kon-

38 und des Teiles 42 des Kontaklelementes 36 vorge- takteictnent 122 entsteht, die ihrerseits elektrisch mit

nommenwird. dem festen Kontaktelement 120 zusammenwirkt.

Die Folge der Stufen des Zusammenbaus bei der 65 während das gleitende Kontaktelement 123 von dem

Herstellung des elektrischen Schalters der Ausfüh- Kontaktelement 100 dadurch abgehoben wird, daß

rungsform nach F i g. 6 läßt sich am besten in Ver- die linke Seitenkante von der ebenen Fläche 106 der

bindung mit F i g. 8 erläutern. Auflauf führung abgestützt wird, die in F ί g. 7 der

Auflaufführung 104 nach tig.3 entspricht. Wenn die gleitenden Kontaktelemente ihre erste Stellung einnehmen, ist somit eine elektrische Kontinuität zwischen den festen Kontaktelementen 120 und 114 vorgesehen.

In eier zweiten Stellung, die in gestrichelten Linien gezeigt ist, wird das gleitende Kontaktelement 124 außer Kontakt mit dem Element 114 durch die ebene Fläche 119 der Auflaufführung entsprechend der in Fig. 4 gezeigten Auflaufführung 118 dadurch abgehoben, daß die Kante des Kontaktelementes 124 mit der Nockenanordnung in der beschriebenen Weise zusammenwirkt, während das gleitende Kontaktelement 122 elektrisch mit dem festen Kontaktelement 120 und das gleitende Kontaktelement 123 elektrisch mit dem festen Kontaktelement 100 in Eingriff kommt, so daß das feste Kontaktelement 120 elektrisch mit dem festen Kontaktelemcnt 100 verbunden ist. Wie vorstehend in Verbindung mit den Ausführungsforinen nach den F i g. 3, 4 und 6 erläutert, wirken die Auflaufführungen mit geneigten Flächen 108 und 121 und ebenen Flächen 106 und 119, wie in F i g. 7 gezeigt, durch Nockenbetätigung mit den Kanten der entsprechenden gleitenden Kontaktelemente zusammen, so daß sie positiv die gleitenden Kontaktelemente von einer zentralen Stelle der festen Kontaktelemente lösen, wodurch verhindert wird, daß festes Kontaktmaterial wandert und daß die Einflüsse der elektrischen Lichtbogenbildung verringert werden.

Im einzelnen weist die Ausführungsform nach Fig. 7 einen Sockelträger 130 ähnlich im Aufbau dem Sockelträger 76 nach Fi g. 6 auf, der eine Platte 132, eine Schulter 134, die beide durchgehende, ausgerichtete öffnungen besitzen, und einen oberen zylindrischen Träger 136 mit einer Vielzahl axialer

ίο Umfangsnuten, die die festen Kontaktelemente aufnehmen, auf.

Bei der Herstellung der Ausführungsform nach Fi g. 7 kann es erwünscht sein, die Auflauf führungen in der Nähe und parallel den Nuten, die die festen

Kontaktelemente 100 und 114 aufnehmen, in einem Gießvorgang mit dem Träger 136 auszubilden, so daß eine Hülse, wie sie in Verbindung mit der Ausführungsform nach F i g. 6 und 8 beschrieben ist, nicht mehr notwendig wird, obgleich eine Hülse 90 verwendet werden kann, falls dies zweckmäßig erscheint. Die festen Kontaktelemcnte können gepreßt bzw. gezogen werden, wie dies vorstehend angegeben ist, so daß sie eine Kontakt-Stifl-Kombination ausbilden, die in die entsprechenden Nuten und durch die Öffnungen der Platte 132 und der Schulter 134 einsetzbar ist, wie dies in Verbindung mit der Ausführungsform nach F i g. 6 erläutert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektrische Kontakteinrichtung mit wenigstens einem beweglichen Kontaktelement, das durch eine relative Gleitbewegung mit einem festen Kontaktelement in Berührung bringbar oder von ihm trennbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des beweglichen Kontaktelementes (30) ein Abtastorgan (52) vorgesehen ist, daß in der Bewegungsbahn dieses Abtastorgans ein Nocken (44) zum Abheben oder Aufsetzen eines Teiles des beweglichen Kontaktelementes von dem bzw. auf das feste Kontaktelement (38) angeordnet ist, und dab dieser Nocken bezüglich des festen Kontaktelementes so angeordnet ist, daß während der ganzen Berührungsphase der beiden Kontaktelemente die Berührungsfläche immer gleich groß ist.

2. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (30, 38) linear gegeneinander verschiebbar sind, wobei diese lineare Bewegung durch den Nocken in eine Bewegung umgesetzt wird, die eine zur genannten Berührungsfläche senkrecht stehende Komponente enthält.

3. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastorgan ein seitlich verlaufender Ansatz (52) des beweglichen Kontaktelementes (30) ist, welcher Ansatz beim relativen Verschieben der beiden Kontaktelemente in Eingriff mit einer Auflauffläche des Nockens (44) kommt.

4. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, mit einem Umschalter, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens Teile von zwei ortsfesten Kontaktelementen (36, 38) längs der Bewegungsbahn des beweglichen Kontaktelementes (30) hintereinander im Abstand angeordnet sind und daß der Nocken (44) zum Überbrücken dieses Abstandes mit zwei Auflaufflächen (48, 50) versehen ist.

5. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktelement (30) eine flache, streifenförmige Feder ist, die in ihrer Längsrichtung verschiebbar ist.

6. Elektrische Kontakteinrichtung nach den Ansprüchen 4 und S, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites bewegliches Kontaktelement (32) stromleitend mit dem ersten beweglichen Kontaktelement (30) verbunden ist, wobei das zweite bewegliche Kontaktelement immer mit einem dritten festen Kontaktelement (40) in Berührung bleibt.

7. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß einer der in der Längsrichtung verlaufender Ränder des festen Kontaktelementes (110; 121) als Nocken (104; 118) ausgebildet ist.

8. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, mit mehreren beweglichen Kontaktelementen, gekennzeichnet durch einen isolierenden zylindrischen Träger (82) mit axial verlaufenden Nuten (83) in seiner zylindrischen Oberfläche zum Führen der beweglichen Kontaktelemente (30), wobei in ■ wenigstens einigen der Nuten mindestens eines der festen Kontaktelemente (38) und die Nocken (44) angeordnet sind

9. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Nut (83) eines der festen Kontaktelemente (38) und ein Teil (42) eines zweiten festen Kontaktelementes (36) angeordnet sind, wobei sich der restliche Teil des zweiten festen Kontaktelementes (42) in einer benachbarten Nut befindet.

10. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (44) einstückig mit dem zylindrischen Träger (82) ausgebildet sind und einen Teil der Rippen zwischen den Nuten darstellen.

11. Elektrische Kontakteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine isolierende zylindrische Hülse (90) über den zylindrischen Träger (82) gesetzt ist, daß die Hülv; mil axial verlaufenden Schlitzen (91) versehen ist, die mit den Nuten (83) ausgerichtet sind, und daß einige der axial verlaufenden Teile der Hülse (90) zwischen den Schlitzen einen radialen Ansatz aufweisen, der den Nocken (44) darstellt.