DE2019885A1 - Spring contact set - Google Patents
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- H01H5/18—Energy stored by deformation of elastic members by flexing of blade springs
Description
Anmelderin; Stuttgart, den 2.3-. April 1970Applicant; Stuttgart, 2.3. April 1970
W. Grüner KG. ρ 2121 K/KrW. Gruner KG. ρ 2121 K / Kr
7209 Wehin gen/Württ.7209 Wehin gen / Württ.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Springkontaktsatz, insbesondere für Leistungsrelais, bei dem an der Schaltfeder, die die bewegliche Kontakthälfte bildet und die Schaltbewegung ausführt, ein an einem Betätigungsglied schwenkbar gelagertes, die Springbewegung erzeugendes Koppelglied um eine rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes verlaufende Achse schwenkbar angreift· Ein derartiger Springkontaktsatz ist beispiels-The invention relates to a spring contact set, especially for power relays, where the switching spring that forms the moving contact half and the Performs switching movement, a pivotably mounted on an actuator, generating the jumping movement The coupling member engages pivotably about an axis running at right angles to the direction of movement of the actuating member Such a spring contact set is an example
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weise in der DAS 1 055 128 beschrieben.wise described in DAS 1 055 128.
In vielen Anwendungsfällen ist es sehr erwünscht, daß die aufeinander aufliegenden Kontakte beim öffnen oder Schließen eine Schiebebewegung der Kontaktnieten in Richtung der Kontaktebene aufeinander ausüben, damit Verunreinigungen, Oxydschichten und Ablagerungen aufgrund von Grob- oder Feinwanderung des Kontaktmaterials abgestreift werden und damit, bei stärkeren Strömen,In many applications it is very desirable that the contacts resting on one another when opening or closing a sliding movement of the contact rivets in Exercise the direction of the contact plane on each other so that impurities, oxide layers and deposits are due be stripped of coarse or fine migration of the contact material and thus, with stronger currents,
" Kontaktverschweißungen durch Scherwirkung zwangsläufig getrennt werden. Bei Relaiskontaktfedersätzen wurde dieses Problem bisher dadurch gelöst, daß die die bewegliche Kontakthälfte gegen die ruhende Kontakthälfte führende Schaltbewegung noch ein Stück weit weitergeführt wird, nachdem die beiden Kontaktnieten sich bereits beiführen und die ruhende Kontakthälfte an einer Kontaktfeder befestigt ist, so daß bei der Weiterführung der Schaltbewegung die stationäre Kontakthälfte federnd zurückweicht. Da die Einspannstellen der Feder für die stationäre Kontakthälfte und der Umschaltfeder einen Abstand voneinander aufweisen, führen bei dieser zu-"Contact welds by shear inevitably be separated. In relay contact spring sets, this problem has been solved so far by the fact that the movable Contact half against the resting contact half leading switching movement continued a little further is after the two contact rivets are already guided and the resting contact half on one Contact spring is attached so that the stationary contact half is resilient when the switching movement is continued backs away. Since the clamping points of the spring for the stationary contact half and the switching spring one Have a distance from each other, lead to this
) sätzlichen Schaltbewegung die Kontaktnieten eine Schiebebewegung aufeinander aus. Diese Vergrößerung des Schaltweges und auch die Anordnung der stationären Kontaktniete an einer Feder und deren Auslenkung sind in vielen Fällen unerwünscht.1 Wird der zusätzliche Schalt weg kleiner und damit auch die Auslenkung der ruhenden Kontaktfeder, so verringert sich die Schiebebewegung der Kontaktnieten aufeinander sehr stark und diese Schiebewege werden · dann so klein, daß Kontaktverschweißungen nicht mehr mit Sicherheit getrennt werden. Je geringer der Schiebeweg wird, desto weniger effektiv wird auch die Selbstreinigung der'Kontakte. Schließlich haben diese Anord-) additional switching movement, the contact rivets a sliding movement on each other. This increase in the switching travel and also the arrangement of the stationary contact rivets on a spring and their deflection are undesirable in many cases. 1 If the additional switching path becomes smaller and with it the deflection of the stationary contact spring, the sliding movement of the contact rivets on one another is very much reduced and these sliding paths then become so small that contact welds can no longer be separated with certainty. The smaller the sliding distance, the less effective the self-cleaning of the contacts becomes. After all, these arrangements
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nungen noch den Nachteil, daß bei schleichender Schaltbewegung beim Abheben ein Lichtbogen verhältnismäßig lange erhalten bleibt, weil der Kontaktdruck bedingt durch den Federweg der ruhenden Kontakthälfte verhältnismäßig langsam gegen Null geht.voltages still have the disadvantage that with a creeping switching movement when lifting an arc relatively is maintained for a long time because the contact pressure is caused by the spring deflection of the stationary contact half goes relatively slowly towards zero.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schiebebewegung der Kontaktnieten aufeinander zu vergrößern, ohne die erwähnten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.The invention is based on the object of increasing the sliding movement of the contact rivets on one another, without having to accept the disadvantages mentioned.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß bei Springkontaktsätzen, bei denen also das Betätigungsglied eine Bewegung ausübt, bevor die bewegliche Kontakthälfte sich bewegt und von dem anliegenden Kontakt abgehoben wird, diese Bewegung des Betätigungsgliedes, die bisher nur zum Spannen der Springfeder benutzt worden ist, dazu zu benutzen, um von ihr den Antrieb einer Schiebebewegung der Kontaktnieten aufeinander abzuleiten. 'The invention is based on the idea that with spring contact sets, So in which the actuator exerts a movement before the movable contact half moves and lifted from the adjacent contact is, this movement of the actuator, which has previously only been used to tension the spring, to use it to drive a sliding movement from her derive the contact rivets on each other. '
Die Erfindung besteht darin, daß die Schaltfeder zwischen der Kontaktniete und ihrer Einspannstelle oder Schwenkachse in Richtung ihrer Längsachse federnd nachgiebig ausgebildet ist, daß das die Springbewegung erzeugende Koppelglied an dem Abschnitt der Schaltfeder angreift, der auf der der Einspannung oder Schwenkachse abgewandten Seite der Federung liegt,und daß das Koppelglied in Richtung seiner Angriffspunkte an den benachbarten Teilen gesehen eine härtere Federkennlinie als die Federung der Schaltfeder aufweist.The invention consists in that the switching spring between the contact rivet and its clamping point or pivot axis designed to be resilient in the direction of its longitudinal axis is that the coupling element generating the jumping movement engages the portion of the switching spring which is on the side of the suspension facing away from the clamping or pivot axis, and that the coupling member is in the direction its points of attack on the neighboring parts have a harder spring characteristic than the suspension of the switching spring having.
Da das Koppelglied eine härtere Federkennlinie aufweistSince the coupling element has a harder spring characteristic
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als die axiale Federung der Schaltfeder, wird bei der Verschwenkung des Betätigungsgliedes von seiner Ruhestellung in diejenige Stellung, in der die Anlenkpunkte des Koppelgliedes mit der Einspannstelle der Schaltfeder in einer Linie liegen, in Form des Koppelgliedes nur wenig oder, bei starrem Koppelglied, gar nicht verändert. Dagegen wird auf dieser Strecke die Schaltfeder axial zusammengeschoben, wobei diese axiale Bewegung von der Federung der Schaltfeder aufgenommen wird.as the axial suspension of the switching spring, is when pivoting the actuator of his Rest position in that position in which the articulation points of the coupling link with the clamping point the switching spring lie in a line, in the form of the coupling link only slightly or, with a rigid coupling link, not changed at all. On the other hand, the switching spring is pushed together axially on this route, whereby this axial movement is absorbed by the suspension of the switching spring.
Dabei bleibt der Vorteil der Springkontakte, nämlich ein schlagartiges Umschalten mit nahezu gleichbleibender Schaltzeit auch bei schleichender Betätigung voll erhalten. Verschweißungen der Kontakte werden mit Sicherheit getrennt. Es können daher auch größere Ströme und Leistungen bei geringsten Abmessungen des erfindungsgemäßen Kontaktsatzes ohne Fehlschaltungen geschaltet werden. Außerdem bewirkt der große Verschiebeweg eine gute Selbstreinigung der Kontaktglieder und damit einen konstanten Übergangswiderstand.The advantage of the spring contacts remains, namely a sudden switch with an almost constant Switching time is fully retained even with gradual actuation. Welding of the contacts is certain separated. It can therefore also larger currents and powers with the smallest dimensions of the invention Contact set can be switched without incorrect switching. In addition, the large displacement causes a good self-cleaning of the contact members and thus a constant contact resistance.
Das Koppelglied kannssowohl aus einem elektrisch leitenden als auch aus elektrisch nicht leitenden Werkstoff hergestellt sein«, Besteht es aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, so kann man über dieses einen zweiten Strompfad für den Kontakt führen.The coupling member can be made of both an electrically conductive and an electrically non-conductive material be manufactured «, if it consists of an electrically conductive material, one can use this one lead a second current path for the contact.
Der Kontaktsatz kann sowohl mono- als auch bistabil ausgeführt werden.The contact set can be designed both monostable and bistable.
Bei einer Auwführungsform der Erfindung ist die axiale Federung der Schaltfeder durch eine Biegung öderIn one embodiment of the invention, the axial Suspension of the switching spring by a bend or boring
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Kröpfung der Schaltfeder gebildet, die beispielsweise kreissegmentförmig, insbesondere S-förmig oder U-förmig sein kann, oder aber eine andere geeignete Form aufweisen kann. Das Koppelglied kann durch die an sich bekannte ü-förmige, nach Art eines Kniehebels wirkende Feder oder aber durch ein starres Teilstück gebildet sein. .Crank of the switching spring formed, for example circular segment-shaped, in particular S-shaped or U-shaped may be, or have some other suitable shape can. The coupling member can by the known U-shaped, acting in the manner of a toggle lever Spring or be formed by a rigid section. .
Das Betätigungsglied kann an der gleichen Stelle eingespannt sein wie die Schaltfeder und, insbesondere bei Relaiskontaktsätzen, sich über die Kontaktnieten hinaus erstrecken. Das BetatigungBglied kann aber auch auf einer der Einspannstelle der Schaltfeder gegenüberliegenden Seite schwenkbar gelagert oder aber eingespannt sein. Die Verwendung der Anordnung beschränkt sich nicht auf Relaisfedersätze, sondern sie kann auch für alle anderen Springschalter verwendet werden.The actuating member can be clamped in the same place as the switching spring and, in particular at Relay contact sets, extending beyond the contact rivets. The actuation member can also be on one of the clamping point of the switching spring opposite side pivotally mounted or clamped be. The use of the arrangement is not limited to relay spring sets, but can also be used for all other jump switches can be used.
Bei Ausführungsformen der Erfindung kann die Schaltfeder aus dem Mittelstreifen eines Stanzteiles gebildet sein, dessen Randstreifen Teile des starren Betätigungsgliedes bilden. Diese Ausführungsform der Erfindung kann dahingehend weiter ausgebildet sein, daß die Randstreifen in parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes verlaufende Ebenen abgebogen sind. Dadurch wird die Biegesteifigkeit dieser Randstreifen in Richtung der Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes erhöht.In embodiments of the invention, the switching spring be formed from the central strip of a stamped part, the edge strips of which are parts of the rigid actuator form. This embodiment of the invention can do this be further designed that the edge strips in parallel to the direction of movement of the actuator running levels are bent. This increases the rigidity this edge strip increases in the direction of movement of the actuator.
Der Abstand deifflandleisten von einander kann größer sein als die entsprechende Ausdehnung der die feststehenden Kontaktnieten unmittelbar tragenden Teile, so daß in den Endstellungen des Betätigungsgliedes die feststehen-The distance from each other can be greater than the corresponding expansion of the parts directly supporting the fixed contact rivets, so that in the end positions of the actuator
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den Kontakte durch die durch die beiden Leisten definierte Ebene hindurchragen. Auch können Betatigungsglied und Schaltfeder getrennt hergestellte Teile sein. Das Betatigungsglied kann aus Metall oder einem isolierenden Werkstoff bestehen. the contacts protrude through the plane defined by the two strips. Also can actuator and switch spring be separately manufactured parts. The actuator can consist of metal or an insulating material.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Anprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.Further features of the invention emerge from the following description of embodiments of the invention in connection with the claims and the drawing. The individual characteristics can be used for one or more can be realized in one embodiment of the invention.
Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung,Fig. 1 shows the plan view of an embodiment the invention,
Pig. 2 zeigt die Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, wobei die obere Leiste des Betatigungsgliedes weggelassen ist,Pig. 2 shows the side view of the embodiment shown in FIG. 1, the upper one Bar of the actuator is omitted,
Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung undFig. 3 shows the plan view of a further embodiment of the invention and
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht dieser Ausführungsform.FIG. 4 shows a view of this embodiment corresponding to FIG. 2.
Fig. 5 zeigt schematisch die Wirkungsweise der Anordnung. Fig. 5 shows schematically the mode of operation of the arrangement.
Bei der in den Fig. Ί und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind in einem Isolierteil 1, das In the embodiment of the invention shown in Figs. Ί and 2 are in an insulating part 1, the
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eine zur Befestigung dienende Bohrung 2 aufweist, sind Kontaktfahnen 3 »4- und 5 eingepreßt, die mit Kontaktträgern 6 und 7 für die stationären Kont'akte 8 und 9 und der Schaltfeder 10 in elektrisch leitender Verbindung stehen. Die Kontaktträger 6 und 7 sind bis in der Nähe der Kontaktnieten 8 bzw. 9 mit Isolierstoff umschlossen.has a hole 2 used for fastening are Contact lugs 3 »4 and 5 pressed in, those with contact carriers 6 and 7 for the stationary contacts 8 and 9 and the switching spring 10 are in electrically conductive connection. The contact carriers 6 and 7 are up close the contact rivets 8 and 9 enclosed with insulating material.
Die Kontaktträger 6 und 7 weisen eine Kröpfung auf, so daß der Abstand derKontaktnieten 8 und 9 geringer ist als der Abstand der Kontaktträger 6 und 7 in der Nähe der Einspannstelle.The contact carriers 6 and 7 have an offset, see above that the distance between the contact rivets 8 and 9 is smaller than the distance between the contact carriers 6 and 7 in the vicinity the clamping point.
Die Schaltfeder 10 trägt einen Umschaltkontakt 11. An ihrem freien Ende ist mit Hilfe einer Nase 18 ein Koppelglied 12 schwenkbar eingehängt, das durch eine U-förmige Springfeder gebildet ist und deren anderes Ende bei 13 mit Hilfe einer Einhängenase 19 an dem Betätigungsglied 14- gelenkig eingehängt ist, an dessen freiem Ende 15 dasjenige Glied angreift, mit dem der Kontaktsatz betätigt wird.The switching spring 10 carries a changeover contact 11. An its free end is a coupling member 12 pivotally hung with the help of a nose 18, which is through a U-shaped spring spring is formed and the other End at 13 with the help of a hook 19 on the Actuator 14 is hinged in an articulated manner, on whose free end 15 attacks that link with which the Contact set is actuated.
Die Schaltfeder 10 weist zwischen Kontaktnieten 11 und ihrer Einspannung eine kreissegmentförmige Biegung oder Kröpfung 16 auf, die eine Federung der Schaltfeder 10 in axialer Richtung erlaubt. Die durch diese Biegung 16 bewirkte Federung der Schaltfeder 10 in axialer Richtung ist weicher als die Federung des Koppelgliedes 12 in der Richtung der Verbindungslinie zwischen seinen Anlenkpunkten 13 und 17. .The switching spring 10 has between contact rivets 11 and their restraint a circular segment-shaped bend or Crank 16, which allows a suspension of the switching spring 10 in the axial direction. The 16 The resilience caused by the switching spring 10 in the axial direction is softer than the resilience of the coupling member 12 in FIG the direction of the connecting line between its pivot points 13 and 17..
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Das Betätigungsglied 14 weist seitliche Leisten 20 und 21 auf, die aus streifenförmigem Material bestehen, dessen Ebene parallel zu der Bewegungsrichtung der Schaltfeder verläuft. Die Streifen 20 und 21 verlaufen zu beiden Seiten der Schaltfeder 10 und verbinden das Endstück 15 des Betätigungsgliedes biegesteif mit dem der Einspannstelle benachbarten Teil der Schaltfeder 10. Die federnden Teile 16 und 12 stehen unter einer Spannung, die durch die Leisten 20 und 21 aufgenommen wird. Das unter Federspannung stehende Koppelglied 12 drückt in der in Fig. 2 dargestelltenThe actuator 14 has side strips 20 and 21, which consist of strip-shaped material, the Plane parallel to the direction of movement of the switching spring runs. The strips 20 and 21 run on both sides of the switching spring 10 and connect the end piece 15 of the actuating member rigid with the part of the switching spring 10 adjacent to the clamping point. The resilient Parts 16 and 12 are under tension, which is taken up by strips 20 and 21. That under spring tension standing coupling member 12 presses in the one shown in FIG
' Stellung B durch die waagerechte Komponente der in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Punkten 15 und 17 wirkenden Kraft gegen die Kontaktniete 8. Das Betätigungsglied 14 ist in seinen Ruhestellungen A und B so weit ausgeschwenkt, daß die Kontaktnieten 8 bzw. 9 in den Bereich zwischen die beiden Randleisten 20 und 21 eintreten. Wird das Betätigungsglied 14 aus der Stellung B in die Stellung A verschwenkt, so nimmt die die Kontaktniete 11 gegen die Kontaktniete 8 drückende Kraftkomponente so lange ab, bis die Verbindungslinie der Punkte 13 und mit der Einspannstelle der Schaltfeder 10 fluchtet. Nach Überwindung der Reibung schlägt dann die Schaltfeder'Position B by the horizontal component of the direction the connecting line between points 15 and 17 Force against the contact rivet 8. In its rest positions A and B, the actuating member 14 is pivoted out so far that that the contact rivets 8 and 9 enter the area between the two edge strips 20 and 21. If the actuator 14 from the position B in the When the position A is pivoted, the force component pressing the contact rivet 11 against the contact rivet 8 takes place until the line connecting the points 13 and with the clamping point of the switching spring 10 is aligned. After overcoming the friction, the switching spring then strikes
} 10 schlagartig um.} 10 suddenly.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der Ausführungs- , form nach den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, daß anstelle einer kreissegmentförmigen Biegung 16 in der Schaltfeder 10 eine S-fb'rmige Biegung 22 vorgesehen ist und daß anstelle eines federnden, durch eine U-förmige Springfeder gebildeten Koppelgliedes ein starres Koppelglied 23 vorgesehen ist. Der Isolierkörper 1 kann mit HilfeThe embodiment shown in Figs the invention differs from the embodiment, form according to FIGS. 1 and 2 only in that Instead of a circular segment-shaped bend 16 in the switching spring 10, an S-shaped bend 22 is provided and that instead of a resilient one, a U-shaped one Spring spring formed coupling member a rigid coupling member 23 is provided. The insulating body 1 can with the help
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des Zapfens 24· und Vertiefungen 25 befestigt werden.of the pin 24 · and recesses 25 are attached.
Das starre Koppelglied 23 ist an seilen Enden in geeigneter Weise geformt, beispielsweise weist es V-förmige Einschnitte 26 bzw. 27 auf, die eine gelenkige Verbindung gewährleisten und das Aushängen des Koppelgliedes 23 verhindern. Zur seitlichen Fixierung des Koppelgliedes 23 sind amBetätigungsglied 14 Vertiefungen 27 bzw. 28 vorgesehen,The rigid coupling member 23 is suitable at rope ends Shaped way, for example, it has V-shaped incisions 26 and 27, which ensure an articulated connection and the unhooking of the coupling member 23 impede. To fix the coupling member 23 laterally, recesses 27 or 28 provided,
Fig. 5 erweitert das mechanische Prinzip der Erfindung und zeigt, wie die erschiebebewegung in axialer Richtung der Schaltfeder 10 auf den Kontaktnieten 8 und 9 zustande kommt. Wird das Ende 15 des Betätigungsgliedes 14 von dem Punkt B um den Drehpunkt E nach dem Punkt C bewegt, so wird die Feder F zusammengedrückt und der Punkt D bewegt sich nach D'. Bei starrem Koppelglied 12 ist die Verschiebebewegung so groß als die Summe der Strecken D, B und D1E größer ist als die Strecke E, B. Besteht das Koppelglied 12 aus einer Feder, so ist der Verschiebeweg um den Federweg des Koppelgliedes 12 geringer. FIG. 5 extends the mechanical principle of the invention and shows how the sliding movement in the axial direction of the switching spring 10 on the contact rivets 8 and 9 comes about. If the end 15 of the actuating member 14 is moved from the point B about the pivot point E to the point C, the spring F is compressed and the point D moves to D '. In the case of a rigid coupling member 12, the displacement movement is as large as the sum of the distances D, B and D 1 E is greater than the distance E, B. If the coupling member 12 consists of a spring, the displacement is less by the spring travel of the coupling member 12.
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