DE19512277A1

DE19512277A1 - Elektrischer Schalter und Herstellverfahren für einen derartigen Schalter

Info

Publication number: DE19512277A1
Application number: DE19512277A
Authority: DE
Inventors: Anton Mattes; Roland Neitzel
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1995-04-01
Publication date: 1995-10-26
Also published as: ES2149897T3; EP0678882A3; US5712611A; EP0678882B1; DE59508504D1; EP0678882A2

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Kontakts für einen solchen Schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.

Bei derartigen Schaltern besteht die Tendenz zur Miniaturisierung. Dies führt zu einer Verkleinerung des Gehäuses des Schalters, wobei das Kontaktsystem so auszubilden ist, daß dieses in den Einbauraum des Gehäuses eingebaut werden kann.

Aus der US-PS 34 93 707 ist ein elektrischer Schalter mit einem in einem Gehäuse angeordneten Kontaktsystem bekannt geworden. Das Kontaktsystem besteht aus einem Schaltkontakt und zwei Festkontakten. Der Körper des jeweiligen Festkontakts ist an einem Kontaktträger, der eine erste breite Seite und eine dazu ungefähr senkrecht stehende zweite schmale Seite besitzt, an der ersten Seite befestigt. Der Kontaktträger steht wiederum in elektrischem Kontakt mit einem aus dem Gehäuse ragenden elektrischen Anschluß. Ein in das Gehäuse des Schalters reichendes Betätigungsorgan wirkt derart auf das Kontaktsystem ein, daß der Schaltkontakt schaltend mit der Kontaktfläche von jeweils einem Festkontakt zusammenwirkt.

Nachteilig bei dem bekannten Schalter ist, daß durch die Anordnung der Festkontakte ein langgestreckter Aufbau für das Kontaktsystem resultiert. Ein derartiges Kontaktsystem ist daher weniger geeignet für kleine Einbauräume im Gehäuse des Schalters. Einer weiteren Miniaturisierung ist dieser Schalter folglich nicht zugänglich. Dieser Schalter besteht zudem aus einer Vielzahl von Einzelteilen, wodurch die Montage aufwendig und kostenintensiv ist. Zudem läßt sich die Montage nur beschränkt automatisieren.

Weiter ist aus der DE-AS 23 48 205 ein mit einem kleiner bauenden Kontaktsystem versehener elektrischer Schalter bekannt. Der Kontaktträger dieses Kontaktsystems besitzt an der ersten breiten Seite eine Ausnehmung, die wiederum mit einer dem Schaltkontakt zugewandten Öffnung an der zweiten schmalen Seite versehen ist. In diese Ausnehmung ist der Körper des Festkontakts derart eingesetzt, daß die Kontaktfläche des Festkontakts an der zweiten schmalen Seite befindlich ist. Wie aus dieser Auslegeschrift weiter hervorgeht, wird der Kontaktträger ausgehend von einem Blechstreifen in Form eines Stanzgitters hergestellt. In dem dem Kontaktträger zugeordneten Teil des Blechstreifens wird eine ungefähr I-förmige Ausnehmung eingestanzt, in die Silber als Kontaktmaterial eingebracht wird. Anschließend wird das Kontaktmaterial so freigestanzt, daß die Kontaktflächen zweier Festkontakte für das Kontaktsystem entstehen. Wie unmittelbar ersichtlich ist, besteht die Kontaktfläche aus einer Stanzkante und bedarf daher einer aufwendigen Nachbearbeitung. Außerdem wird für den gesamten Festkontakt teueres Kontaktmaterial verwendet, von dem zudem bei der Herstellung des Schalters ein beträchtlicher Abfall entsteht. Ebenfalls nachteilig ist, daß aufgrund der notwendigen weiteren Bearbeitungsschritte keine Möglichkeit besteht, vorgefertigte Kontaktprofile zu verwenden, die bereits mit einer fertiggestellten Kontaktauflage versehen sind.

Ein Verfahren zur Herstellung eines an einem Kontaktträger befindlichen Festkontakts unter Verwendung eines Drahtes aus Kontaktmaterial ist weiter für einen herkömmlichen Schalter aus der DE-OS 22 26 979 bekannt. Bei diesem Verfahren werden Kontaktstücke von einem abschnittsweise vorgeschobenen Draht aus Kontaktmaterial abgelängt. Diese Kontaktstücke werden dann in ein Durchgangsloch am Kontaktträger eingebracht und anschließend am Kontaktträger vernietet. Als nachteilig bei diesem Herstellverfahren für die Festkontakte hat es sich herausgestellt, daß die Befestigung der Festkontakte an den Kontaktträgern schwierig und sehr aufwendig ist. Dadurch handelt es sich hierbei um teuere und auch mit einem großen Anteil an Ausschuß versehene Einzelteile. Zudem muß auch hier die Kontaktfläche nachträglich bearbeitet werden, so daß die Verwendung eines bereits mit einer Kontaktauflage versehenen Drahtes nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Kontaktsystem an einem elektrischen Schalter mit engem Einbauraum derart weiterzuentwickeln, daß es ohne wesentliche Nacharbeit und unter weitgehender Automatisierbarkeit für die Montage herstellbar ist sowie ein dafür geeignetes Herstellverfahren anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrischen Schalter durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Kontakts für einen derartigen elektrischen Schalter durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Als Material für den Körper des Bimetallkontakts ist insbesondere Kupfer, eine Kupfer-Nickel-Legierung o. dgl. geeignet. Die Kontaktauflage kann aus Silber, einer Silber- Nickel-Legierung, einer Palladium-Kupfer-Legierung o. dgl. bestehen. Für die Kontaktbeschichtung schließlich ist Gold, eine Gold-Silber-Legierung o. dgl. geeignet.

Zur Vereinfachung der Herstellung bietet es sich an, daß die Festkontakte aus einem Abschnitt eines vorgefertigten, gegebenenfalls profilierten Drahtes bestehen, wobei der Draht an der Frontfläche eine Kontaktauflage besitzt. Gegebenenfalls kann die Kontaktauflage noch mit einer weiteren, ebenfalls vorgefertigten Kontaktbeschichtung versehen sein. Diese durch die Abschnitte gebildeten Kontaktstücke werden so in die Ausnehmung am Kontaktträger an der ungefähr senkrecht zum Schaltkontakt stehenden Seite des Kontaktträgers eingeführt, daß die Kontaktauflage an der dem Schaltkontakt zugewandten Seite des Kontaktträgers freiliegt. Eine weitere Bearbeitung der Kontaktfläche erfolgt dann nicht mehr.

Eine gute Befestigung des Festkontakts am Kontaktträger wird erzielt, indem der Körper des Festkontakts querschnittlich korrespondierend zur Ausnehmung ausgebildet ist. Die mit dem Schaltkontakt zusammenwirkende Kontaktfläche des Festkontakts kann eben mit der dem Schaltkontakt zugewandten Seite des Kontaktträgers sein oder auch diese Seite in Richtung auf den Schaltkontakt überragen. Weiter ist es möglich, den Körper des Festkontakts mittels einer Verprägung, Verstemmung und/oder einer Verschweißung in der Ausnehmung am Kontaktträger zu befestigen. Als besonders geeignet hat sich dafür eine Punktverschweißung mittels Laserverschweißung, Elektronenstrahlverschweißung, Widerstandsverschweißung o. dgl. erwiesen, wobei das Laserschweißen aufgrund der präzisen Anbringung der Schweißpunkte bevorzugt wird.

Eine besonders einfach herzustellende Form für die Ausnehmung besteht darin, diese mit einem oder zwei Seitenschenkeln und einem Basisschenkel auszubilden. Der Basisschenkel und die Seitenschenkel sind dann in etwa in einer "L- oder U- förmigen" Art angeordnet.

Eine weitere Vereinfachung der Montage wird erreicht, indem der Kontaktträger in Form einer Leiterbahn ausgebildet ist und als Stanzgitter hergestellt wird. Das Stanzgitter läßt sich nach Einbringen des Festkontaktes mit dem Gehäuse des Schalters umspritzen, wobei die nicht benötigten Verbindungen am Stanzgitter durchtrennt werden. Die aus dem Gehäuse ragenden, mit dem Kontaktträger in elektrischem Kontakt stehenden elektrischen Anschlüsse können mit einer Aufnahme in der Art eines Ansatzstückes ausgebildet sein. In die Aufnahme sind Anschlußfahnen für den elektrischen Schalter form- und/oder kraftschlüssig einbringbar. Dadurch erhält man vorteilhafterweise die Möglichkeit den elektrischen Schalter auf einfache Weise entsprechend der Geometrie der elektrischen Verbindung mit weiteren elektrischen Bauteilen anzupassen. Beispielsweise können die Anschlußfahnen als Steckanschlüsse zur Anordnung des Schalters auf einer Leiterplatte ausgebildet sein.

Eine weitergehende Verkleinerung des Kontaktsystems läßt sich durch folgende Ausbildung des Kontaktsystems erzielen. Die den Schaltkontakt aufnehmende Kontaktzunge ist an einem im Gehäuse befindlichen Steg in einer ersten Aufnahme gelagert. Weiter ist ein zweiarmiger Innenhebel am Steg in einer zweiten Aufnahme gelagert, wobei ein Hebelarm des Innenhebels mit einem in das Gehäuse reichenden Betätigungsorgan in Wirkverbindung steht und am anderen Hebelarm ein Ende einer Zugfeder befestigt ist, deren anderes Ende wiederum an der Kontaktzunge eingehängt ist. Die zweite Aufnahme am Steg befindet sich näher in Richtung auf das Betätigungsorgan als die erste Aufnahme. Zusätzlich gibt diese Ausbildung noch die Möglichkeit, gegebenenfalls das Betätigungsorgan mit einem verlängerten Nachlaufweg zu versehen.

Bei einem solchermaßen weiter miniaturisierten Kontaktsystem kann es sich zusätzlich anbieten, dieses in einem mit einem Sockel versehenen Gehäuse anzuordnen. An der dem Innenhebel zugewandten Seite des Betätigungsorgans sind zwei den Innenhebel etwa u-förmig umgreifende Führungsstege angeordnet, die wiederum jeweils in eine an der Seitenwand des Gehäuses befindliche Gehäuseführung eingreifen. Der Rand des Sockels kann einen ringsumlaufenden Ansatz besitzen, der in eine korrespondierend geformte, ringsumlaufende Ausnehmung in einem Teil des Gehäuses eingreift.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Herstellung der Festkontakte einfacher und mit weniger Ausschuß behaftet ist. Die Festkontakte sind als Bimetallkontakt separat und unabhängig von der Herstellung des Schalters vorgefertigt, wobei hierfür insbesondere ein Profildraht als Halbfertigteil verwendet werden kann. Somit entfällt die ansonsten übliche nachträgliche Beschichtung der Festkontakte. Eine Nachbearbeitung der Kontaktflächen ist nicht mehr notwendig, was einerseits zu einer Kosteneinsparung und andererseits zur Qualitätsverbesserung führt.

Das Kontaktsystem kann vorteilhafterweise wesentlich verkleinert werden und damit auch in kleinen Einbauräumen von Gehäusen für den Schalter untergebracht werden. Dadurch kann der Schalter insgesamt verkleinert werden. Außerdem wird die Genauigkeit der Plazierung der Festkontakte gesteigert. Weiter ist die Anzahl der Einzelteile verringert. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens läßt sich die Herstellung des Schalters weitgehend automatisieren. Dadurch wird ein beträchtlicher Kostenvorteil gegenüber herkömmlichen Schaltern erzielt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen elektrischen Schalter,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Kontaktsystems aus Fig. 1,

Fig. 3 den Kontaktträger entsprechend einem Ausschnitt aus Fig. 1 in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 4 den Kontaktträger analog zur Fig. 3 in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 5 die Kontaktträger in Form eines Stanzgitters,

Fig. 6 das Stanzgitter in weiterbearbeiteter Form,

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Profil eines Drahtes aus Kontaktmaterial,

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 1, wobei das Kontaktsystem der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist.

Fig. 9 den Festkontakt mit Kontaktträger entsprechend einem Ausschnitt aus Fig. 1 in verstemmter Ausführung,

Fig. 10a bis 10c die Arbeitsschritte zur Verstemmung des Festkontakts entlang einer Linie 10-10 in Fig. 9,

Fig. 11 den Festkontakt am Kontaktträger in verschweißter Ausführung und

Fig. 12 einen elektrischen Schalter mit variablen elektrischen Anschlüssen.

Ein als Schnappschalter ausgebildeter elektrischer Schalter 1 ist in Fig. 1 näher zu sehen. Der Schalter 1 besitzt ein Gehäuse 2 mit einem darin angeordneten Kontaktsystem 3. Das Kontaktsystem 3 besteht vorliegend aus zwei Festkontakten 5, 6 und einem Schaltkontakt 4. Die Festkontakte 5, 6 sind mit ihrem Körper 7 an je einem Kontaktträger 8, 9 derart befestigt, daß die eigentlichen Kontaktflächen 10 der Festkontakte 5, 6 einander gegebenüberliegen. Der Schaltkontakt 4 ist an einer Kontaktzunge 11 angeordnet, die wiederum in einer, in Fig. 2 sichtbaren ersten Aufnahme 15 an einem Steg 12 bewegbar gelagert ist, wobei sich der Schaltkontakt 4 zwischen den beiden Festkontakten 5, 6 befindet und zwischen den beiden Festkontakten 5, 6 umschaltet. Die Kontaktträger 8, 9 und der Steg 12 sind an einem Sockel 20 des Gehäuses 2 befestigt. Am Sockel 20 befinden sich weiter drei aus dem Gehäuse 2 ragende elektrische Anschlüsse 17, 18, 19 zur Zuführung der elektrischen Energie, wobei der Anschluß 17 mit dem Kontaktträger 8, der Anschluß 18 mit dem Kontaktträger 9 und der Anschluß 19 mit dem Steg 12 in elektrischer Verbindung stehen.

Der Rand des Sockels 20 ist leicht konisch verlaufend mit einem ringsumlaufenden Ansatz 38 versehen. Im Oberteil des Gehäuses 2 befindet sich eine dazu korrespondierend geformte, ringsumlaufende Ausnehmung 39. Bei der Montage wird das Oberteil des Gehäuses 2 lediglich auf den Sockel 20 aufgeschnappt. Man erhält dadurch vorteilhafterweise ein gegen das Eindringen von Wasser und Staub geschütztes Gehäuse ohne daß weitere aufwendige Abdichtmaßnahmen notwendig wären. Falls erforderlich kann zur weiteren Verbesserung der Abdichtung die Trennstelle 40 zwischen dem Sockel 20 und dem Oberteil des Gehäuses 2 noch mit einem Kunststoffmaterial vergossen sein.

Der Steg 12 besitzt eine weitere, zweite Aufnahme 16, an der ein zweiarmiger Innenhebel 13 drehbar gelagert ist. Ein Hebelarm des Innenhebels 13 steht mit einem an der Oberseite in das Innere des Gehäuses 2 reichenden Betätigungsorgan 14 in Wirkverbindung. Das Betätigungsorgan 14 ist an der Oberseite des Gehäuses 2 mit einem Balg 36 zur Abdichtung versehen. Am anderen Hebelarm des Innenhebels 13 ist ein Ende einer Zugfeder 21 befestigt. Das andere Ende der Zugfeder 21 ist in der Kontaktzunge 11 eingehängt. Die zweite Aufnahme 16 für den Innenhebel 13 befindet sich näher am Betätigungsorgan 14 als die erste Aufnahme 15 für die Kontaktzunge 11, so daß die Kontaktzunge 11 im wesentlichen unterhalb des Innenhebels 13 verläuft. Dadurch läßt sich das Kontaktsystem 3 besonders kompakt ausbilden.

Das Betätigungsorgan 14 besitzt an seiner dem Innenhebel 13 zugewandten Seite zwei angeformte Führungsstege 41, 41′, die den Innenhebel 13 etwa u-förmig umgreifen, wie der Fig. 8 entnommen werden kann. Jeder Führungssteg 41, 41′ greift wiederum in eine als Vertiefung ausgebildete Gehäuseführung 42, 42′ an der Seitenwand des Gehäuses 2 ein. Bei Bewegung des Betätigungsorgans 14 gleitet der Führungssteg 41, 41′ in der Gehäuseführung 42, 42′, so daß das Betätigungsorgan 14 verkantungsfrei geradlinig geführt wird. Selbstverständlich kann es zur Führung des Betätigungsorgans 14 auch ausreichen, lediglich einen Führungssteg 41 und eine Gehäuseführung 42 anzuordnen.

Das Betätigungsorgan 14 wirkt derart auf das Kontaktsystem 3 ein, daß der Schaltkontakt 4 schaltend mit einer Kontaktfläche 10 des Festkontakts 5, 6 zusammenwirkt. Befindet sich das Betätigungsorgan 14 in der ungedrückten, in Fig. 1 gezeigten Stellung, so liegt der Schaltkontakt 4 an der Kontaktfläche 10 des Festkontakt 6 an, womit die Anschlüsse 18 und 19 elektrisch leitend verbunden sind. Wird das Betätigungsorgan 14 in Richtung des Pfeils 22 gedrückt, so wird der Innenhebel 13 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Drehpunkt in der zweiten Aufnahme 16 bewegt und wirkt dabei auf die Zugfeder 21 ein. Dadurch schnappt die Kontaktzunge 11 an einer bestimmten Stellung des Betätigungsorgans 14 um, so daß der Schaltkontakt 4 an der Kontaktfläche 10 des Festkontakts 5 anliegt, womit die Anschlüsse 17 und 19 elektrisch leitend verbunden sind.

Wie insbesondere aus Fig. 2 entnehmbar ist, sind die Kontaktträger 8, 9 in der Art einer Leiterbahn mit einer ersten breiten Seite 23 und einer dazu ungefähr senkrecht stehenden zweiten schmalen Seite 24 ausgebildet. Dabei ist die zweite schmale Seite 24 des Kontaktträgers 8, 9 dem Schaltkontakt 4 zugewandt. An der ersten breiten Seite 23 ist eine Ausnehmung 25 mit einer dem Schaltkontakt 4 zugewandten, an der zweiten schmalen Seite 24 befindlichen Öffnung 26 angeordnet. Der Körper 7 des Festkontakts 5, 6 ist querschnittlich weitgehend korrespondierend zur Ausnehmung 25 ausgebildet und ist dabei derart in die Ausnehmung 25 eingesetzt, daß die mit dem Schaltkontakt 4 zusammenwirkende Kontaktfläche 10 des Festkontakts 5, 6 an der zweiten schmalen Seite 24 des Kontaktträgers 8, 9 befindlich ist. Vorzugsweise überragt die mit dem Schaltkontakt 4 zusammenwirkende Kontaktfläche 10 des Festkontakts 5, 6 die zweite schmale Seite 24 des Kontaktträgers 8, 9 in Richtung auf den Schaltkontakt 4. Es kann jedoch auch genügen, wenn die Kontaktfläche 10 eben mit der zweiten schmalen Seite 24 des Kontaktträgers 8, 9 ist.

Die Querschnittsform der Ausnehmung 25 an der ersten breiten Seite 23 des Kontaktträgers 8, 9 kann unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die Ausnehmung 25 trapezförmig, dreiecksförmig usw. ausgebildet sein. Besonders bevorzugte Ausbildungen für den Kontaktträger sind in den Fig. 3 und 4 am Beispiel des Kontaktträgers 8 gezeigt, wobei es sich von selbst versteht, daß auch der Kontaktträger 9 analog dazu ausgebildet sein kann.

So weist die an der dem Schaltkontakt 4 zugewandten Seite offene Ausnehmung 25 des Kontaktträgers 8 gemäß Fig. 3 zwei ungefähr senkrecht zur Kontaktzunge 11 verlaufende Seitenschenkel 27, 27′ und einen an der dem Schaltkontakt 4 abgewandten Seite angeordneten, ungefähr parallel zur Kontaktzunge 11 in Umschaltstellung verlaufenden Basisschenkel 28 auf. Die Seitenschenkel 27, 27′ und der Basisschenkel 28 sind als Begrenzung der Ausnehmung 25 ungefähr "U-förmig" angeordnet und vorzugsweise etwas vertieft in der ersten Seite 23 eingebracht. Der Körper 7 des Festkontakts 5 ist wiederum mit elektrischem Kontakt zum Seitenschenkel 27, 27′ und/oder Basisschenkel 28 derart in die Ausnehmung 25 eingesetzt, daß die Kontaktfläche 10 des Festkontakts 5 zumindest eben mit den Seitenschenkeln 27, 27′ ist, vorzugsweise die Seitenschenkel 27, 27′ in Richtung auf den Schaltkontakt 4 überragt, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 ausgeführt ist.

Die Befestigung des Körpers 7 in der Ausnehmung 25 läßt sich verbessern, wenn an wenigstens einem Seitenschenkel 27, 27′ ein Ansatz 29, 29′ absteht, der ungefähr senkrecht auf den Seitenschenkel 27, 27′ und ungefähr parallel zum Basisschenkel 28 verlaufen kann. Dieser Ansatz 29, 29′ greift wiederum in eine in Fig. 2 sichtbare Einbuchtung 30, 30′ am Körper 7 des Festkontakts 5 ein. Eine weitere Verbesserung der Befestigung des Festkontakts 5 in der Ausnehmung 25 wird dadurch erzielt, daß der Körper 7 des Festkontakts 5 mit dem Kontaktträger 8 verprägt oder verstemmt ist. Dazu wirkt ein Präge- oder Stemmwerkzeug auf den Körper 7 in Richtung auf die erste Seite 23 ein, so daß Material des Körpers 7 die Seitenschenkel 27, 27′ und gegebenenfalls den Basisschenkel 28 wenigstens teilweise überlappt. Sind die Seitenschenkel 27, 27′ sowie der Basisschenkel 28 vertieft zur ersten Seite 23 im Kontaktträger 8 eingebracht, so wird das verdrängte Material des Körpers 7 von diesen Vertiefungen aufgenommen und es kann eine im wesentlichen mit der ersten Seite 23 ebene Fläche in diesem Bereich erzielt werden. Wesentlich ist jedoch, daß keine Einwirkung auf das Kontaktmaterial 10, insbesondere in Richtung zur zweiten Seite 24, erfolgt, so daß eine Beschädigung der Kontaktfläche 10 ausgeschlossen ist. Alternativ oder auch zusätzlich kann noch eine Verschweißung, insbesondere eine Punktverschweißung, zwischen dem Körper 7 und dem Kontaktträger 8 erfolgen. Als besonders geeignet hat sich in Versuchen dafür eine Laserverschweißung erwiesen. Grundsätzlich kommen dafür jedoch auch andere Schweißverfahren, beispielsweise Elektronenstrahlverschweißung, Widerstandsverschweißung o. dgl. in Frage.

Bei der weiteren Ausbildung der Ausnehmung 25 gemäß Fig. 4 ist lediglich ein einziger Seitenschenkel 27 angeordnet, wobei der Seitenschenkel 27 mit dem Basisschenkel 28 ungefähr "L-förmig" verbunden ist. Vorteilhafterweise kann hierbei Material am Kontaktträger 8 eingespart werden. Zur sicheren Befestigung des Körpers 7 in der Ausnehmung 25 sollte jedoch der Körper 7 am Seitenschenkel 27 und/oder am Basisschenkel 28 angeschweißt sein. Im Extremfall kann dann die Ausnehmung 25 sogar soweit offen sein, daß sie nur noch an einer Seite, beispielsweise durch den Seitenschenkel 27, begrenzt wird. Insoweit fehlt bei einer solchen Ausbildung dann der Basisschenkel 28 völlig.

Der Festkontakt 5, 6 ist erfindungsgemäß als Bimetallkontakt ausgebildet, wie besonders gut in der Fig. 7 zu sehen ist. Der Körper 7 des Festkontakts 5, 6 besteht aus einem ersten Material. Auf dem Körper 7 ist die Kontaktfläche 10 in der Form einer Kontaktauflage aus einem unterschiedlichen zweiten Material ausgebildet. Die Kontaktfläche 10 kann gegebenenfalls noch mit einer weiteren Kontaktbeschichtung 31 versehen sein. Bei dem Bimetallkontakt handelt es sich um ein vorgefertigtes Teil. Besonders zweckmäßig ist die Verwendung eines profilierten Drahtes 35 aus Kontaktmaterial mit dem beschriebenen Aufbau in der Form eines Bimetall-Drahtes, wobei an der Frontfläche des Drahtes 35, die bei der Anordnung im Kontaktsystem 3 dem Schaltkontakt 4 gegenüberliegt, die gegebenenfalls mit der weiteren Kontaktbeschichtung 31 versehene Kontaktauflage angeordnet ist. Der Draht 35 ist weitgehend korrespondierend zur Ausnehmung 25 im Kontaktträger 8, 9 profiliert, womit der Körper 7 gegebenenfalls bereits die Einbuchtungen 30, 30′ besitzt. Von diesem separat hergestellten Draht 35 werden die Festkontakte 5, 6 in der benötigten Länge abgeschnitten und diese Abschnitte dann am Kontaktträger 8, 9 so angeordnet, daß die Kontaktauflage als Kontaktfläche 10 dient.

Je nach Einsatzzweck des elektrischen Schalters 1 können für den Bimetallkontakt im Kontaktsystem 3 verschiedene Materialien verwendet werden. Die Kontaktträger 8, 9 bestehen in der Regel aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Insbesondere bei einer Laserverschweißung des Körpers 7 des Festkontakts 5, 6 in der Ausnehmung 25 hat sich als geeignet für den Körper 7 des Festkontakts 5, 6 eine Kupfer-Nickel- Legierung erwiesen. Als Kontaktauflage für die Kontaktfläche 10 eignet sich Silber, eine Silber-Nickel-Legierung oder eine Palladium-Kupfer-Legierung. Die Kontaktbeschichtung 31 kann aus Gold oder einer Gold-Silber-Legierung bestehen. Selbstverständlich können für den Bimetallkontakt auch sonstige geeignete Materialien verwendet werden.

Der erfindungsgemäße Schalter eignet sich besonders zur automatisierten Herstellung. Dazu bietet es sich an, die Kontaktträger 8, 9 sowie den Steg 12 in Form von Leiterbahnen als zusammenhängendes Stanzgitter 32 auszubilden, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Das Stanzgitter 32 wird einschließlich der Ausnehmungen 25 in den Kontaktträgern 8, 9 aus einem Band 33, beispielsweise einem Kupferband, in gegebenenfalls mehreren Arbeitsschritten ausgestanzt. Dabei werden die Ausnehmungen 25 am Kontaktträger 8, 9 an der breiten ersten Seite 23, die mit einer Öffnung 26 an der schmalen zweiten Seite 24 versehen sind, im selben oder einem weiteren Stanzvorgang hergestellt. Gegebenenfalls können in einem der Arbeitsschritte die Vertiefungen für die Seitenschenkel 27, 27′ bzw. den Basisschenkel 28 in das Band 33 an passender Stelle eingeprägt werden. Die Herstellung der Stanzgitter 32 erfolgt derart, daß diese aufeinanderfolgend im Band 33 angeordnet verbleiben. Das Band 33 wird beim Stanzvorgang noch mit Referenzlöchern 34 für die weitere Bearbeitung und den Transport versehen.

Zur Herstellung der Festkontakte 5, 6 werden das Band 33 mit den Stanzgittern 32 nach Fertigstellung der Ausnehmungen 25 sowie ein vorgefertigter Draht 35 aus dem Kontaktmaterial in der Form eines Bimetall-Drahtes, der gemäß Fig. 7 bereits korrespondierend zur Ausnehmung 25 profiliert sein kann, einer nicht näher gezeigten, an sich bekannten Vorrichtung zugeführt. In der Vorrichtung werden Kontaktstücke aus dem Draht 35 in der gewünschten Länge abgelängt und anschließend am Kontaktträger 8, 9 im Stanzgitter 32 angeordnet, indem in die Ausnehmung 25 das Kontaktstück von der ersten Seite 23 und damit ungefähr mit seiner Frontfläche vertikal zur ersten Seite 23 derart eingeführt wird, daß die Kontaktfläche 10 des Kontaktstücks an der zweiten Seite 24 des Kontaktträgers 8, 9 in der Öffnung 26 freiliegt. Falls gewünscht, kann die Kontaktfläche 10 auch etwas überstehend angeordnet sein. Danach kann das jeweilige Kontaktstück in der Ausnehmung 25 des Kontaktträgers 8, 9 noch weiter befestigt werden, falls dies erforderlich ist. Man erhält dadurch ein im Band 33 angeordnetes Stanzgitter 32 mit Festkontakten 5, 6, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Wie bereits erwähnt, kann die Befestigung des Kontaktstücks am Kontaktträger 8, 9 durch Verprägen, Verstemmen und/oder Verschweißen, vorzugsweise einer Punktschweißung, mittels Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen, Widerstandsschweißen o. dgl. erfolgen. Hervorzuheben ist jedoch, daß keine weitere Bearbeitung der freiliegenden Kontaktfläche 10 des Kontaktstücks erfolgt, vielmehr verbleibt diese Kontaktfläche 10 in dem bereits auf dem vorgefertigten Draht 35 befindlichen Zustand. Insbesondere kann das Verstemmen, Verprägen, Verschweißen o. dgl. senkrecht zur Fläche des Bandes 33 erfolgen, d. h. in Fig. 6 von oben und/oder unten zur Zeichenebene, so daß eine Beschädigung der Kontaktoberfläche 10 ausgeschlossen werden kann.

In Fig. 9 ist ein mit dem Kontaktträger verstemmtes Kontaktstück beispielhaft gezeigt. Wie zu sehen ist, überlappt der Körper 7 in den an der ersten Seite 23 vertieften Randbereichen den Kontaktträger 8 zur Befestigung. Die einzelnen Arbeitsschritte für die Verstemmung oder Verprägung sind näher in den Fig. 10a bis 10c gezeigt. Wie aus Fig. 10a hervorgeht, besitzt das in die Ausnehmung 25 am Kontraktträger 8 eingesetzte Kontaktstück 43 eine über die Ausnehmung 25 an der ersten Seite 23 überstehende Länge. Im Kontaktträger 8 ist in weiterer Ausführungsform als Vertiefung eine muldenförmige Kontur 44 eingebracht, wobei schon beim Einbringen dieser Kontur 44 an der ersten Seite 23 eine Kraft in Richtung auf das Kontaktstück 43 einwirkt, so daß dieses klemmend in der Ausnehmung 25 gehalten wird. Im nächsten Arbeitsschritt nach Fig. 10b wirkt nun ein ebenfalls konturiertes Werkzeug 45 zur Verstemmung auf das überstehende Kontaktstück 43 an dessen Körper 7 in Richtung der Pfeile 46, 47, also in Richtung vertikal zur ersten Seite 23 ein. Dabei wird der überstehende Teil des Kontaktstücks 43 derart plastisch verformt, daß dieser in die muldenförmige Kontur 44 eingepaßt ist, wie näher aus Fig. 10c hervorgeht. Selbstverständlich kann das Werkzeug 45 auch so ausgebildet sein, daß der verstemmte Körper 7 des Kontaktstücks 43 nicht die in Fig. 10c gezeigte wellenförmige, sondern eine im wesentlichen mit der ersten Seite 23 ebene Oberfläche besitzt. Um ein Aufbiegen der Ausnehmung 25 bei Durchführung dieser Arbeitsschritte zu verhindern, kann der Körper 7 so dimensioniert sein, daß ein Zwischenraum 49 zwischen dem Körper 7 und dem Bereich des Kontaktträgers 8, an dem sich ansonsten der Basisschenkel 28 befindet, verbleibt, wie in Fig. 11 näher zu sehen ist. In diesem Zwischenraum 49 wird überschüssiges Material des Körpers 7 beim Verstemmen aufgenommen, so daß eine Beeinträchtigung des Kontaktträgers 8, 9 ausgeschlossen ist.

Wie man weiter aus Fig. 11 entnimmt, bietet es sich insbesondere bei der Laserverschweißung an, einzelne Schweißpunkte 48, 48′ an der Übergangsstelle zwischen den Seitenschenkeln 27, 27′ am Kontaktträger 8 und dem Körper 7 anzubringen. Vorteilhaft beim Laserschweißen ist, daß die Schweißpunkte 48, 48′ sehr exakt und ohne Beeinträchtigung der Kontaktfläche 10 positioniert werden können. Soll die Verschweißung durch Widerstandsschweißen hergestellt werden, so werden die Elektroden dafür so angebracht, daß der Schweißstrom vom Körper 7 auf die Seitenschenkel 27, 27′ fließt, so daß die Schweißpunkte 48, 48′ an den gewünschten Stellen entstehen.

Nachdem die Festkontakte 5, 6 im Stanzgitter 32 eingebracht sind, wird der in Fig. 5 entsprechend dem Stanzprozeß in einer Ebene mit den Kontaktträgern 8, 9 liegende Steg 12 um ca. 90 Grad senkrecht zur Ebene der Kontaktträger 8, 9 umgebogen. Der Steg 12 besitzt dann die in Fig. 6 gezeigte Position, die zur positionsgerechten Lagerung des Innenhebels 13 und der Kontaktzunge 11 in Bezug auf die Festkontakte 5, 6 notwendig ist. Danach können die Stanzgitter 32 mit einem Teil des Gehäuses 2, vorliegend dem Sockel 20, in einer Spritzgußmaschine umspritzt werden. Anschließend werden die Sockel 20 mit Stanzgitter 32 im Band 33 vereinzelt, wobei die dann nicht mehr benötigten, lediglich dem mechanischen Zusammenhalt dienenden Verbindungen 37 an den Anschlüssen 17, 18, 19 im Stanzgitter 32 durchtrennt werden. Der Sockel 20 kann anschließend mit den restlichen Teilen des Kontaktsystems 3, wie der Kontaktzunge 11, dem Innenhebel 13 usw., in einem Montageautomaten in das Gehäuse 2 eingesetzt werden, womit der elektrische Schalter 1 komplettiert ist.

In Fig. 12 ist in einer weiteren Ausführungsform gezeigt, wie ein fertiggestellter elektrischer Schalter 1 auf einfache Weise mit elektrischen Anschlüssen, die entsprechend der Geometrie der elektrischen Verbindung des Schalters mit weiteren elektrischen Bauteilen ausgestaltet sind, ausgestattet werden kann. Dazu sind die aus dem Gehäuse 2 des Schalters 1 ragenden Anschlüsse als Ansatzstücke 50 mit jeweils einer Aufnahme 51 ausgebildet. Die Aufnahme 51 hat eine ungefähr kreisförmige Gestalt. Die wunschgemäß ausgestalteten Anschlüsse liegen als Anschlußfahnen 52, beispielsweise in der Form eines Stanzgitters 53 vor. An den Anschlußfahnen 52 sind Kopfteile 54 angebracht, die wiederum korrespondierend zu den Aufnahmen 51 ausgebildet sind. Die Kopfteile 54 sind in den Aufnahmen 51 form- und/oder kraftschlüssig einsetzbar und können dort gegebenenfalls noch verschweißt werden. Damit ist ein Grundmodell des Schalters 1 mit beliebigen Anschlüssen in flexibler Weise herstellbar.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So läßt sich die Erfindung nicht nur an Schaltern mit kleinen Einbauräumen einsetzen, sondern kann auch in größeren Schaltern zur weitgehend automatisierten Herstellung vorteilhaft verwendet werden.

Bezugszeichenliste

1 elektrischer Schalter
2 Gehäuse
3 Kontaktsystem
4 Schaltkontakt
5, 6 Festkontakt
7 Körper (des Festkontakts)
8, 9 Kontaktträger
10 Kontaktfläche
11 Kontaktzunge
12 Steg
13 Innenhebel
14 Betätigungsorgan
15 erste Aufnahme (für Kontaktzunge am Steg)
16 zweite Aufnahme (für Innenhebel am Steg)
17, 18, 19 elektrischer Anschluß
20 Sockel
21 Zugfeder
22 Richtungspfeil (für Betätigungsorgan)
23 erste (breite) Seite (von Kontaktträger)
24 zweite (schmale) Seite (von Kontaktträger)
25 Ausnehmung
26 Öffnung
27, 27′ Seitenschenkel
28 Basisschenkel
29, 29′ Ansatz
30, 30′ Einbuchtung
31 Kontaktbeschichtung (auf Kontaktfläche)
32 Stanzgitter
33 Band (vom Stanzgitter)
34 Referenzloch
35 Draht (für Kontaktmaterial)
36 Balg
37 Verbindung (im Stanzgitter)
38 Ansatz (am Sockel)
39 Ausnehmung (an Gehäuse)
40 Trennstelle (an Gehäuse bei Sockel)
41, 41′ Führungssteg (an Betätigungsorgan)
42, 42′ Gehäuseführung (in Seitenwand des Gehäuses)
43 Kontaktstück
44 Kontur
45 Werkzeug (für Verstemmen)
46, 47 Pfeil
48, 48′ Schweißpunkt
49 Zwischenraum
50 Ansatzstück
51 Aufnahme
52 Anschlußfahne
53 Stanzgitter
54 Kopfteil

Claims

1. Elektrischer Schalter mit einem aus einem Schaltkontakt (4) und wenigstens einem Festkontakt (5, 6) bestehenden Kontaktsystem (3), wobei der Festkontakt (5, 6) einen Körper (7) und eine mit dem Schaltkontakt (4) zusammenwirkende Kontaktfläche (10) besitzt, und wobei der Festkontakt (5, 6) an einem eine erste, insbesondere breite Seite (23) und eine dazu ungefähr senkrecht stehende zweite, insbesondere schmale Seite (24) besitzenden Kontaktträger (8, 9), bei dem sich in der ersten Seite (23) eine Ausnehmung (25) mit einer dem Schaltkontakt (4) zugewandten Öffnung (26) an der zweiten Seite (24) befindet, angeordnet ist, indem der Körper (7) des Festkontakts (5, 6) derart in die Ausnehmung (25) eingesetzt ist, daß die Kontaktfläche (10) des Festkontakts (5, 6) an der zweiten Seite (24) befindlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkontakt (5, 6) als Bimetallkontakt aus einem ersten Material für den Körper (7) und einem zweiten Material in der Form einer Kontaktauflage auf dem Körper (7) ausgebildet ist, wobei der Bimetallkontakt als vorgefertigtes Teil mit der Kontaktauflage als Kontaktfläche (10) am Kontaktträger (8, 9) angeordnet ist.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkontakt (5, 6) durch den Abschnitt eines gegebenenfalls profilierten Drahtes (35) gebildet ist, wobei an der dem Schaltkontakt (4) zugewandten Frontfläche des Drahtes (35) die Kontaktauflage angeordnet ist, die gegebenenfalls mit einer weiteren Kontaktbeschichtung (31) versehen sein kann, und wobei vorzugsweise der Körper (7) des Festkontakts (5, 6) aus Kupfer, einer Kupfer-Nickel-Legierung o. dgl., die Kontaktfläche (10) aus einer Silber, einer Silber-Nickel- Legierung, einer Palladium-Kupfer-Legierung o. dgl. sowie die Kontaktbeschichtung (31) aus Gold, einer Gold-Silber- Legierung o. dgl. bestehen kann.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (7) des Festkontakts (5, 6) querschnittlich weitgehend korrespondierend zur Ausnehmung (25) ausgebildet ist, wobei die mit dem Schaltkontakt (4) zusammenwirkende Kontaktfläche (10) des Festkontakts (5, 6) zumindestens eben mit der zweiten Seite (24) des Kontaktträgers (8, 9) ist, insbesondere die zweite Seite (24) des Kontaktträgers (8, 9) in Richtung auf den Schaltkontakt (4) überragt, daß vorzugsweise der Körper (7) des Festkontakts (5, 6) mittels einer Verprägung, Verstemmung und/oder einer Verschweißung, wie Laserverschweißung, Elektronenstrahlverschweißung, Widerstandsverschweißung o. dgl. in der Ausnehmung (25) befestigt ist und daß weiter vorzugsweise der Kontaktträger (8, 9) mit der Ausnehmung (25) und der Öffnung (26) in Form einer Leiterbahn als Stanzgitter (32) ausgebildet ist.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der dem Schaltkontakt (4) zugewandten Seite offene Ausnehmung (25) des Kontaktträgers (8, 9) einen Seitenschenkel (27) und einen an der dem Schaltkontakt (4) abgewandten Seite angeordneten Basisschenkel (28) besitzt, so daß der Seitenschenkel (27) und der Basisschenkel (28) ungefähr L-förmig verbunden sind, und daß der Körper (7) des Festkontakts (5, 6) mit elektrischen Kontakt zum Seitenschenkel (27) und/oder Basisschenkel (28) derart in die Ausnehmung (25) eingesetzt ist, daß die Kontaktfläche (10) des Festkontakts (5, 6) zumindestens eben mit dem Seitenschenkel (27) ist, vorzugsweise den Seitenschenkel (27) in Richtung auf den Schaltkontakt (4) überragt.

5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (8, 9) einen weiteren Seitenschenkel (27′) besitzt, so daß die Seitenschenkel (27, 27′) durch den Basisschenkel (28) ungefähr U-förmig verbunden sind und daß vorzugsweise an einem Seitenschenkel (27, 27′) ein insbesondere ungefähr senkrecht auf den Seitenschenkel (27, 27′) und ungefähr parallel zum Basisschenkel (28) verlaufender Ansatz (29, 29′) absteht, der in eine Einbuchtung (30, 30′) am Körper (7) des Festkontakts (5, 6) eingreift, wobei gegebenenfalls die Seitenschenkel (27, 27′) und/oder der Basisschenkel (28) vertieft an der ersten Seite (23) zur Aufnahme des beim Verprägen oder Verstemmen verdrängten Materials des Körpers (7) eingebracht sind.

6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Schaltkontakt (4) aufnehmende Kontaktzunge (11) an einem Steg (12) in einer ersten Aufnahme (15) gelagert ist, daß ein zweiarmiger Innenhebel (13) am Steg (12) in einer zweiten Aufnahme (16) gelagert ist, wobei ein Hebelarm des Innenhebels (13) mit einem Betätigungsorgan (14) in Wirkverbindung steht und am anderen Hebelarm ein Ende einer Zugfeder (21) befestigt ist, deren anderes Ende wiederum an der Kontaktzunge (11) eingehängt ist und daß die zweite Aufnahme (16) am Steg (12) näher in Richtung auf das Betätigungsorgan (14) als die erste Aufnahme (15) angeordnet ist.

7. Elektrischer Schalter, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktsystem (3) in einem Gehäuse (2) mit einem Sockel (20) angeordnet ist, wobei der Rand des Sockels (20) einen ringsumlaufenden Ansatz (38) besitzt, der in eine korrespondierend geformte, ringsumlaufende Ausnehmung (39) in einem Teil des Gehäuses (2) eingreift und daß vorzugsweise an der dem Innenhebel (13) zugewandten Seite des Betätigungsorgans (14) ein Führungssteg (41), gegebenenfalls zwei den Innenhebel (13) etwa u-förmig umgreifende Führungsstege (41, 41′) angeordnet sind, wobei der Führungssteg (41, 41′) in eine an der Seitenwand des Gehäuses (2) befindliche Gehäuseführung (42, 42′) eingreift.

8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (8, 9) mit einem aus dem Gehäuse (2) ragenden elektrischen Anschluß (17, 18) in elektrischem Kontakt steht, wobei vorzugsweise der Anschluß (17, 18, 19) als Ansatzstück (50) mit einer Aufnahme (51) ausgebildet ist, in die eine entsprechend der Geometrie der elektrischen Verbindung des Schalters (1) mit weiteren elektrischen Bauteilen ausgestaltete Anschlußfahne (52) form- und/oder kraftschlüssig einbringbar ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Kontakts für einen elektrischen Schalter und/oder eines elektrischen Schalters, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem Kontaktstücke (43) aus einem gegebenenfalls profilierten Draht (35) aus Kontaktmaterial abgelängt und an einem Kontaktträger (8, 9) angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgefertigte Draht (35) für das Kontaktmaterial aus einem ersten Material für den Körper (7) des Festkontakts (5, 6) und aus einem zweiten Material für die Kontaktauflage in der Form eines Bimetall-Drahtes ausgebildet ist, daß am Kontaktträger (8, 9) eine Ausnehmung (25) an der ersten, insbesondere breiten Seite (23) mit einer Öffnung (26) an der zweiten, insbesondere schmalen Seite (24) hergestellt wird, daß in die Ausnehmung (25) das Kontaktstück (43) von der ersten Seite (23) derart eingeführt wird, daß die die Kontaktfläche (10) bildende Kontaktauflage des Kontaktstücks (43) an der zweiten Seite (24) des Kontaktträgers (8, 9) freiliegt, vorzugsweise etwas übersteht, und daß insbesondere keine weitere Bearbeitung der freiliegenden Kontaktfläche (10) des Kontaktstücks (43) erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (7) des Kontaktstücks (43) anschließend an das Einführen des Kontaktstücks (43) in die Ausnehmung (25) am Kontaktträger (8, 9) befestigt wird, wobei die Befestigung vorzugsweise durch Verprägen, Verstemmen und/oder Verschweißen, insbesondere einer Punktschweißung, mittels Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen, Widerstandsschweißen o. dgl. erfolgt und daß weiter vorzugsweise die Ausnehmung (25) im Kontaktträger (8, 9) ausgestanzt wird, wobei insbesondere der gesamte Kontaktträger (8, 9) als Stanzgitter (32) hergestellt wird, daß das Stanzgitter (32) nach Einbringen der Festkontakte (5, 6) mit einem Teil des Gehäuses (2), wie dem Sockel (20) umspritzt wird und anschließend die nicht benötigten Verbindungen (37) am Stanzgitter (32) durchtrennt werden.