DE2258048B2 - Kontaktfedersatz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktfedersatz mit in einem Gehäuse angeordneten, die Kontakte tragenden Blattfedern und den Schließdruck der Kontakte erzeugenden, zwischen Kont.aktfedern und Gehäuseteiien eingefügten Schraubendruckfedern.

Es sind Kontaktfedersätze bekannt, bei denen die einzelnen aus Blattfedern bestehenden Kontakte und Gegenkontakte in üblictier Weise zusammengeschichtet und verschraubt siiid. Diese bekannten Ausführungen aber haben den Nachteil, daß für die Montage eine erhebliche Arbeitszeit benötigt wird, da die einzelnen Kontakte bzw. kontakttragenden Blattfedern in einer Schichtvorrichtung geschichtet, durch Schrauben oder Nieten zu einem Federsatzpaket zusammengepreßt, montiert und justiert werden müssen (z.B. DT-GM 17 17 768, DT-GM 18 70 846).

Es isi weiterhin für die Verwendung in Tastenfeldern bekannt, aus Blattfedern bestehende Kontaktfedern in Kammern einzuführen und sie dort formschlüssig an ihren Außenkanten ohne besondere Nasen, Ansätze oder dergleichen in der geforderten Lage zu halten (DT-PS 11 34 421). Diese Anordnung weist zwar für die Montage wegen der bequemen Einschichtung viele Vorteile auf, hat aber den Nachteil, daß die in die Kammern eingeschobenen Blattfedern beim öffnen der Kontaktfedern nachschwingen können.

Ferner sind Federsätze bekannt, bei denen als Blattfedern ausgebildete Kontaktfedern verwendet werden, die ebenfalls in Kammern eingeschoben und in diesen formschlüssig an ihren Außenkanten in der geforderten Lage gehalten werden (DT-PS 11 91 426). Die freien Enden der Kontaktfedern liegen vorgespannt an Stützstegen, die in den Kammern eingeformt sind und den Federweg und das Nachschwingen der Kontaktfedern beim öffnen begrenzen. Diese Ausführung eines Kontaktfedersatzes bringt zwar verschiedene Vorteile mit sich, dadurch aber, daß eine bestimmte Kontaktkraf* beim Schalten bzw. beim Rückstellen der Kontaktfedern erforderlich ist, die bei dieser Ausführung von dem Federquerschnitt und der Federlänge der Kontaktfedern erbracht wird, ist es nicht möglich, die äußeren Abmessungen eines solchen Federsatzes, ohne Unterschreitung der erforderlichen Mindestkräfte, zu verkleinern.

Aus der DT-AS 19 02 940 ist ein Schaltschütz bekannt, das einen kraftschlüssig betätigten Kontakt besitzt. Dabei handelt es sich um eine einzelne Kontaktfeder, die von einem Klappanker bewegt wird. Sie besteht aus einer Blattfeder, die den beweglichen Kontakt trägt, und wird von ?iner Schraubendruckfeder gegen einen ortsfesten Kontakt gedrückt. Dieser Druckfeder kommt die Aufgabe zu, das Prellen des Kontaktes zu vermeiden. Um eine möglichst große Länge der Kontaktfeder zu erreichen, ist sie mit einer 180°-Biegung versehen. Weder der Aufbau noch die Verkleinerung eines Federsatzes ist mit so gearteten Federn möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Federsatz der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter Beibehaltung der erforderlichen -Kräfte in den äußeren Abmessungen sehr klein gehalten und infolge Wegfalls der Justage einfach und rationell gefertigt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Schraubendruckfedern jeweils einerseits in einem an dem über die Kontakte hinaus verlängerten Ende der Kontaktfeder angebrachten Isolierteil und andererseits in einer Vertiefung eines am Gehäuse angeformten Widerlagers gehaltert sind

Die Lage der Schraubendruckfedern wird dadurch gesichert, daß gemäß einer Weiterbildung das Isolierteil eine Pfanne zur Aufnahme der Druckfeder aufweist.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß die mit einer Schraubendruckfeder versehenen Kontaktfedern so im Gehäuse befestigt sind, daß ihre Längsausdehnung parallel zur Wandung des Gehäuses verläuft, während die durch einen Schieber betätigbaren Kontaktfedern in einem bestimmten Winkel zur Wandung des Gehäuses innerhalb desselben befestigt sind. Dadurch erhalten die Kontaktfedern beim Einlegen die nötige Vorspannung

gegen den Schieber.

Je nach Fertigungsverfahren des Kontaktfedersatzes sind die Kontaktfedern einzeln in Aufnahmesctditze des Gehäuses eingelegt und dort z.B. durc^ Vergießen, Verklemmen oder Ultraschall-Schweißen befestigt oder die einen Kontakt bildenden Kontaktfedern sind durch ein thermoplastisches Halteteil zu einer Baueinheit, da im Gehäuse durch Kleben oder durch eine Schnapphalterung befestigt ist, zusammengefaßt

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß der Schieber quer zur Längsausdehnung der Kontaktfedern angeordnet ist, durch /Ausschnitte in den Kontaktfedern hindurchgreift und Mitnehmerstifte aufweist, wodurch eine besonders platzsparende Anordnung des Schiebers erzielt wird.

Insgesamt sind folgende Vorteile bemerkenswert: Durch die Verwendung nicht in sich vorgespannter Kontaktfedern sowie zusätzlicher Federelemente zur Erzeugung des Kontaktdruckes entfällt die Prägung bzw. Abknickung der Kontaktfedern und die Justage des fertigen Kontaktfedersatzes. Dadurch, daß die einen Enden der Druckfedern über Isolierteile mit den Kontaktfederenden verbunden sind, wird bei Betätigung des Kontaktfedersatzes eine metallische Berührung zwischen Druckfeder und Kontaktfeder und damit auch ein metallischer Abrieb verhindert. Die innerhalb des Gehäuses fest angeordneten Anschläge und Gegenlagen gewährleisten einen definierten Kontaktabstand. Weil die Vorspannung der Kontaktfedern entfällt, kann für die Kontaktfedern eine dünneres Federblech und/oder eine Querschnittsverringerung an der Biegestelle vorgesehen werden. Durch das Herabsetzen der benötigten Federsteifigkeit ist es möglich, die Kontaktfedern relativ kurz auszubilden, wodurch wiederum der Raumbedarf für den gesamten Kontaktfedersatz wesentlich verringert werden kann.

Die Erfindung wird anhand von in Zeichnungen dargestellten Beispielen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des Kontaktfedersatzes nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Schmalseite des Kontaktfedersatzes nach F i g. 1,

F i g. 3 die Einzelheit A in F i g. 1 vergrößert dargestellt und teilweise geschnitten gezeichnet.

In den F i g. 4 bis 8 sind einige Kontaktarten im Aufbau einzeln dargestellt, in den Figuren zeigt

F i g. 4 den Aufbau eines Arbeitskontaktes,

F i g. 5 den Aufbau eines Ruhekontaktes,

F i g. 6 den Aufbau eines Folge-UmschaltkoriUktes,

F i g. 7 den Aufbau eines Umschaltekontaktfedersatzes mit zwei Druckfedern,

Fig.8 den Aufbau eines Umschaltekontaktes mit einer Druckfeder.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Gehäuse aus Kunststoff bezeichnet, das den Kontaktfedersatz nach der Erfindung aufnimmt. Die einzelnen Kontaktfedern sind mit 2, 3,4,5,6,7,8,9 und 10 bezeichnet. Die Befestigung der Kontaktfedern 2 bis 10 im Gehäuse kann nach gegebenen rationellen Fertigungsmethoden erfolgen, z. B. Vergießen der Kontaktfedern 2 bis 10 mit dem Gehäuse 1, Verklemmen der einzelnen Kontaktfeder oder der zu einem Kontaktfederpaket zusammengefaßten Kontaktfedern 2 bis 10 mit dem Gehäuse 1 oder Anwendung von Ultraschallschweißen zur Befestigung der Kontaktfedern 2 bis 10, einzeln oder im Paket zusammengefaßt, im Gehäuse 1. Das Zusammenfassen Ηργ Knntaktfedern 2 bis 10 im Paket, d.h. zu einer Baueinheit, kann durch einen thermoplastischen Spritzvorgang erfolgen. Ein solcher zu einer Baueinheit zusammengefaßter Kontaktfedersatz kann dann auch im Gehäuse 1 durch Kleben oder durch eine Schnapp-Halterung befestigt werden.

Die Kontaktfedern 3, S, 8 und 110 werden nicht vorgespannt in das Gehäuse 1 eingebracht, beispielsweise, wie in Fig. 1 dargestellt, durch Einschieben in die dafür vorgesehenen Aufnahmeschlitze 11, und im

ίο eingebauten Zustand durch Druckfedern 12 gegen die Nasen 13" der Anschläge 13 gedrückt, wobei sich das andere Ende der Druckfeder 12 in der Vertiefung 13' des gegenüberliegenden Anschlages 13 abstützt Die Anschläge 13 sind mit dem Gehäuse fest verbunden und

j 5 können in einem Arbeitsgang mit dem Gehäuse 1 gespritzt oder gepreßt sein. Die Druckfedern 12 geben den Kontaktfedern 3, S, 8 und 10, wie im Beispiel nach Fi g. 1 dargestellt, einen definierten Anlagedruck gegen die Anschläge 13 im Gehäuse 1 und auch eine genaue Position bezüglich des Abstandes zu den Kontakten der ebenfalls im Gehäuse 1 in Aufnahmeschlitze 11 eingeschobenen, nicht vorgespannten Kontaktfedern 2, 4,6,7 und 9. Diese Kontaktfedern 2,4,6,7 und 9 'iegen aber in jeder.v Fall einseitig an einer festen Gegenlage

15 oder an den Mitnehmerstiften 16' des Schiebers 16 an.

Dies wird durch eine Schrägstellung der Aufnahmeschlitze 11 in einen bestimmten Winkel für diese Kontaktfedern im Gehäuse 1 erreicht. Nach Einbau in das Gehäuse 1 ragen die Anschlußenden 25 der Kontaktfedern 2 bis 10 im Beispiel nach F i g. 1 aus dem Gehäuse 1 heraus.

Der in F i g. 1 gestrichelt dargestellte Steuerhebel 18 kann für einige Ausführungsbeispiele der Kontaktfeder sätze nach der Erfindung vorgesehen sein. Für den Fall der Verwendung eines Steuerhebels 18 zur Betätigung des Kontaktfedersatzes nach der Erfindung ist dieser an der Stelle 28 drehbar gelagert und greift mit einem Ansatz 18' in die Ausnehmung 17' des Betätigungsteiles 17, das in einer seitlichen öffnung des Gehäuses 1 verschiebbar gelagert ist, ein. An dem Betätigungsteil 17 ist ein Schieber 16 befestigt oder mit diesem in einem Arbeitsgang gespritzt oder gepreßt. An dem Schieber 16 sind Mitnehmerstifte 16' vorgesehen, die an der Rückseite der entsprechenden Kontaktfedern 2,4,6 und 9, im Beispiel nach Fig. 1, anliegen. Das aus der dem Betätigungsteil 17 gegenüberliegenden Wand des Gehäuses 1 herausragende Ende des Schiebers 16 kann ebenfalls zur Betätigung des Kontaktfedersatzes nach der Erfindung verwendet werden. Der seitlich am Gehäuse 1 angebrachte Flansch 29 dient zur Befestigung des im Gehäuse 1 untergebrachten Federsatzes.

In F i g. 2 ist der Federsatz nach F i g. 1 in Draufsicht auf eine Schmalseite des Gehäuses 1 dargestellt. Das Gehäuse 1 ist geschnitten gezeichnet. Die Kontaktfedern weisen an ihrem freien Ende Schlitze 30 auf, die in einem Ausschnitt 31 enden und somit die Kontaktfedern an dieser Stelle in zwei Zungen teilen. Jede dieser Zungen ist mit einem Kontaktniet 23 oder 23' (beispielsweise) bestückt. Im vorderen Teil des Schlitzes 30 verbreitert sich dieser zu einer kreisrunden Ausnehmung 26, in die Isolierstoffteile 19, wie in F i g. 3 näher beschrieben, eingreifen. Im Ausschnitt 31 ist der Schieber 16 angeordnet, der die Mitnehmerstifte 16' trägt. Um das bei der Betätigung der Kontaktfedern 3,5, 8 und 10 entstehende Biegemoment möglichst klein zu halten, sind die Kontaktfedern 3, 5, 8 und 10 im Biegequerschnitt an der Stelle 14 geschwächt.

Das Gehäuse t selbst kann aus zwei Hälften bestehen, z. B. zwei Gehäuseschalen oder einem Deckelteü.

Da die Druckfedern 12 die benötigten Kräfte für die Anlage an den Anschlägen 13 und für den Kontaktdruck zwischen den Kontakten der Kontaktfedern 2 bis 10 s sicherstellen, können die Kontaktfedern relativ kurz und somit die äußeren Abmessungen des Kontaktfedersatzes klein gehalten werden.

In F i g. 3 ist im Schnitt eine Einzelheit bei A in F i g. 1 unter Weglassung des Gehäuses 1 vergrößert darge- ι ο stellt. In dieser Einzelheit ist das Angreifen der Druckfedern 12 an der Kontaktfeder und in der Ausnehmung 13' des Anschlages 13 bei einer Kontaktfeder näher dargestellt Während sich das eine Ende einer Druckfeder 12 in der Ausnehmung 13' abstützt, ist zwischen dem anderen Ende der Druckfeder 12 und der jeweiligen Kontaktfeder, z. B. 3, 5,8 und 10, ein rundes Isolierteil 19 vorgesehen, dessen eine Seite als Pfanne ausgebildet ist, in der sich das andere Ende der Druckfeder 12 abstützt. Die andere Seite des Isolierteiles 19 weist einen runden Ansatz auf, der in die kreisförmige Ausnehmung im vorderen Teil des Schlitzes 30 einer Kontaktfeder eingreift. Diese Anordnung verhindert eine metallische Berührung zwischen den Kontaktfedern z. B. 3,5,8 und 10 und den jeweils dazugehörigen Druckfedern 12 und vermeidet bei Betätigung des Kontaktfedersatzes einen metallischen Abrieb.

Für die Einhaltung der Kontaktabstände und der Schaltfolge der Kontaktfedern sind die Abstände der Gegenlagen 15 und der Mitnehmerstifte 16' verbindlich.

In F i g. 4 ist ein Arbeitskontakt des Federsatzes nach der Erfindung dargestellt. Die beiden Kontaktfedern 2 und 3 sind in einem gemeinsamen Halteteil 27 zusammengefaßt, das aus Spritz- oder Preß-Stoff bestehen kann. Die Anschlußenden 25 der Kontaktfedern 2 und 3 stehen aus diesem Spritz- oder Preßteil heraus und sind frei zugänglich. Beide Kontaktfedern 2 und 3 sind nicht vorgespannt Die Anordnung der Druckfeder 12 zwischen der Ausnehmung 13' in dem einen Anschlag 13 und dem freien Ende der Kontaktfeder 3 ist wie zur F i g. 3 beschrieben ausgeführt. Der an der Kontaktfeder 2 angreifende Mitnehmerstift 16' drückt die Kontaktfeder 2 beim Wirksamwerden einer Kraft P in Pfeilrichtung in Richtung auf die Kontaktfeder 3 bis die auf den Kontaktfedern 2 und 3 angeordneten Doppelkontakte 23 und 23' sich unter dem nötigen Kontaktdruck berühren.

In F i g. 5 ist ein Ruhekontakt des Federsatzes nach der Erfindung dargestellt Die beiden Kontaktfedern 7 und 8' sind in einem gemeinsamen Halteteil 27 so zusammengefaßt daß sich ihre Doppelkontakte 23 und 23' unter einem bestimmten Kontaktdruck berührea Die Anschlußenden 25 stehen aus dem Halteteil 27 heraus. Beide Kontaktfedern 7 und 8' sind nicht vorgespannt Die Anordnung der Druckfeder 12 am oberen Teil der Kontaktfeder 8* ist wie zur Fig.3 beschrieben ausgeführt Der an der Kontaktfeder 8' angreifende Mitnehmerstift 16' druckt die Kontaktfeder 8' von der Kontaktfeder 7 weg, wenn eine Kraft P in Pfeilrichtung wirksam wird. Dadurch werden die beiden Doppelkontakte 23 und 23' der Kontaktfedern 7 und 8' geöffnet.

In Fig.6 ist ein Folge-Umschahkontakt dargestellt, der aus den Kontaktfedern 6, 7 urcri S besteht und in einem gemeinsamen Haltetei! 27, unter Freilassung der Anschlußenden 25, zusammengefaßt ist. Die Doppelkontakte 23 und 23' der Kontaktfedern 7 und 8 bilden einen Ruhekontakt, wie bereits beschrieben. Das freie Ende der Kontaktfeder 8 ist verlängert und trägt einen weiteren Kontakt 24'. Die Druckfeder 12 ist an diesem Ende der Kontaktfeder 8 so angeordnet, wie bereits zur F i g. 3 beschrieben. Auf der Rückse üe der Kontaktfeder 7 befindet sich eine Gegenlage 15, die im eingebauten Zustand fest mit dem in dieser Figur nicht dargestellter. Gehäuse 1 verbunden ist. Die weiterhin im Haltetei! 27 angeordnete Kontaktfeder 6 trägt an ihrem freien Ende einen Kontakt 24, der dem Kontakt 24' der Kontaktfeder 8 gegenüberliegt. Ein Mitnehmerstift ifi' greift beim Wirksamwerden einer Kraft P in Pfeilrichtung an der Kontaktfeder 6 an und drückt diese in Richtung der Kontaktfedern 7 und 8. Im Laufe dieser Bewegung berührt der Kontakt 24 der Kontaktfeder 6 den Kontakt 24' der Kontaktfeder 8 und drückt diesen so weit weg, daß die Berührung der Doppelkontakte 23 und 23' der Kontaktfedern 7 und 8 aufgehoben wird. Die Rückstellung der Kontaktfedern 8 und 6 in die Ausgangslage wird beim Zurückgehen der Kraft /'nach Null erreicht.

In F i g. 7 ist ein Umschaltekontakt dargestellt, der aus den Kontaktfedern 20, 21 und 22 besteht und in einem gemeinsamen Halteteil 27, unter Freilassung der Anschlußenden 25, zusammengefaßt sind. Der Aufbau der Arbeitsseite des Umschaltekontaktes, ist wie zur F i g. 4 beschrieben und der Aufbau der Ruheseite des Umschaltekontaktes, ist wie zur Fig.5 beschrieben ausgeführt. Die Mittel- oder Umschaltekontaktfeder 20 ist darüber hinaus an ihrem freien Ende verlängert und ebenfalls mit einer Druckfeder 12 versehen, die, wie bereits beschrieben, an der Kontaktfeder 20 angreift. Beim Wirksamwerden einer Kraft P in Pfeilrichtung nimmt der Mitnehmerstift 16' die Kontaktfeder 20 in Richtung der Kontaktfeder 22 mit wodurch der Ruhekontakt zwischen den Kontaktfedern 20 und 21 unterbrochen und der Arbeitskontaki zwischen der Kontaktfeder 20 und der Kontaktfeder 22 geschlossen wird. Alle drei Kontaktfedern 20, 21 und 22 sind nicht vorgespannt im Halteteil 27 befestigt.

In Fig.8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Umschaltekontaktes dargestellt. Dieser Umschaltekontakt besteht aus den Kontaktfedern 20', 21 und 22, die irr gemeinsamen Halteteil 27, unter Freilassung dei Anschlußenden 25 zusammengefaßt sind. Der Aufbai und die Wirkungsweise beim Wirksamwerden einei Kraft Pin Pfeilrichtung, ist wie zur Fig. 7 beschrieben Lediglich die Kontaktfeder 2C ist an ihrem freien Ende nicht verlängert und nicht mit einer eigenen Druckfedei 12 versehen. In diesem Ausführungsbeispie! ist die Kontaktfeder 20' in Richtung der Kontaktfeder 21 vorgespannt, so daß im Ruhezustand der nötig« Kontaktdruck zwischen den Doppelkontakten 23 um 23' und den Kontakten 26 gewährleistet ist Das π diesem Ausführungsbeispiel dargestellte und beschrie bene Prinzip wird nur in Ausnahmefällen angewandt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kontaktfedersatz mit in einem Gehäuse sngeordneten, die Kontakte tragenden Blattfedern und den Schließdruck der Kontakte erzeugenden, zwischen Kontaktfedern und Gehäuseteilen eingefügten Schraubendruckfedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfedern (12) jeweils einerseits in einem an dem über die Kontakte (23) hinaus verlängerten Ende der Kontaktfeder (3, 5, 8, 10) angebrachten Isolierten (19) und andererseits in einer Vertiefung (13') eines am Gehäuse (1) angeformten Widerlagers (13) gehaltert sind. 'S

2. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil (19) eine Pfanne zur Aufnahme der Schraubendruckfeder (12) aufweist.

3. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Schraubendruckfeder (12) versehenen Kontaktfedern (3,5,8,10,8', 20, 22) so im Gehäuse (1) befestigt sind, daß ihre Längsausdehnung parallel zur Wandung des Gehäuses (1) verläuft, während die durch einen Schieber (16) betätigbaren Kontaktfedern (2,4,6,7,9,20', 21) in einem bestimmten Winkel zur Wandung des Gehäuses (1) innerhalb desselben befestigt sind

4. Kontaktfedersatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (2,3,4,5,6,

7, 8, 8', 9, i0. 20, 20', 21 und 22) einzeln in Aufnahmeschlitze (11) Uc? Gehäuses (1) eingelegt und dort z. B. durch Vergießen, V.:rk'emmen oder Ultraschall-Schweißen befestigt sind

5. Kontaktfedersatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Kontakt bildenden Kontaktfedern (z. B. 2,3; 6,7,8 oder 20,21,22) durch ein thermoplastisches Halteteil (27) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, die im Gehäuse (1) durch Kleben oder durch eine Schnapp-Halterung befestigt ist.

6. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern an der Stelle (14) oberhalb ihrer Befestigung im Gehäuse (1) oder im Halteteil (27) im Querschnitt geschwächt sind.

7. Kontaktfedersatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (16) quer zur LängsBusdehnung der Kontaktfedern (2,3,4,5,6,7,

8, 8', 9, 10, 20, 20'. 21 und 22) angeordnet ist, durch Ausschnitte (31) in den Kontaktfedern hindurchgreift und Mitnehnierstifte (16') autVcist