DE2445176A1

DE2445176A1 - Kontaktanordnung mit daempfungskoerpern

Info

Publication number: DE2445176A1
Application number: DE19742445176
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Dipl Ing Reuting
Original assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Current assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Priority date: 1974-09-21
Filing date: 1974-09-21
Publication date: 1976-04-01
Also published as: IT1041159B; CH597684A5; JPS5158675A; SE7510460L; DD121568A5; AT356753B; GB1516172A; DE2445176B2; ATA408675A; NL7510345A; FR2285695A1; US4042799A

Description

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EIMEG Elektro-Mechanik GmbH

Kontaktanordnung mit Dämpfungskörpern

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung in elektrischen Schaltgeräten, wobei mindestens einem von je zwei zusammenwirkenden Kontakten ein weichelastischer Dämpfungskörper zugeordnet ist.

Solche Kontaktanordnungen, bei denen die Dämpfungskörper das Prellen der Kontakte verhindern bzw. herabsetzen sollen, sind bereits bekannt (dt. Patentanmeldung Ii 10 284» DT-AS 1 052 510, 1 123 015). Alle diese bekannten Dämpfungskörper sind relativ kompakte Körper, die direkt mit der Rückseite eines Kontaktes oder einer Kontaktbrücke verbunden sind_o Der entsprechende Kontakt bzw. die entsprechende Kontaktbrücke wird dabei entweder über diese Dämpfungskörper betätigt oder stützt sich beweglich an diesen Körpern ab, so daß bei Kontaktbetätigung die Dämpfungskörper deformiert werden und dabei Bewegungsenergie umwandeln, die sonst zu Prellschwingungen führen würde.

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Es sind nun andererseits "beispielsweise bei elektromagnetischen Relais Kontaktanordnungen üblich und teilweise notwendig, "bei denen zumindest ein Teil der Kontakte von Kontaktfedern getragen wird. Solche Kontaktfedern neigen naturgemäß zum Schwingen und ermöglichen das unerwünschte Auftreten von teilweise starken Prellschwingungen. Pur solche an Kontaktfedern angebrachte Kontakte sind die bekannten Dämpfungskörper nicht anwendbar. Würde ein solcher bekannter Dämpfungskörper hinter einem an einer Kontaktfeder angebrachten Kontakt angeordnet, so müßte er sich hier auch an einer stabilen Fläche abstützen können, so daß dann der Kontakt praktisch nicht mehr durch die Kontaktfeder getragen wird, sondern sich gegenüber einer festen Auflage unter Zwischenschaltung des Dämpfungskörpers abstützt» Die Anbringung von Kontakten an Kontaktfedern ist aber in vielen Fällen erwünscht und notwendig, beispielsweise um den Kontakt durch Verbiegen der Kontaktfeder justieren zu können und um einen durch die Kontaktfeder gegebenen Kontaktdruck zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, die Prellneigung auch von solchen Kontaktanordnungen durch Verwendung von weichelastischen Dämpfungskörpern herabzumindern oder zu beseitigen, bei denen zumindest ein Teil der Kontakte von Kontaktfedern getragen wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Kontaktanordnung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß zumindest jeweils der Kontakt, dem der Dämpfungskörper zugeordnet ist, von einer Kontaktfeder getragen wird und der Dämpfungskörper aus einer eine der Hauptflächen der Kontaktfeder zumindest überwiegend bedeckenden und mit ihr verbundenen Kunststoff-Folie besteht. Eine solche Kunststoff-Folie, die fest auf der ganzen Länge mit der Kontaktfeder verbunden ist, stellt eine

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sehr gute Dämpfung für Schwingungen der Kontaktfeder dar. Diese Dämpfung ist dazu mit äußerst einfachen und preisgünstigen Mitteln zu erreichen und wesentlich "billiger und einfacher als die Verwendung der "bekannten-Dämpfungskörper. Eine solche Folie kann "beispielsweise durch einfache Hitzeeinwirkung oder auch durch. Klebemittel mit der Kontaktfeder verbunden werden. Zusätzlich· hat eine solche Folienbedeckung noch den Vorteil, daß die Kontaktfeder auf der Seite, auf der die Kunststoff-Folie angebracht ist, zugleich auch elektrisch isoliert ist. Dies kann äußerst vorteilhaft sein, wenn beispielsweise die Festkontakte an Kontaktfedern angebracht sind und die- Stromzuführung'zu den Loskontakten mittels einer Litze o. dgl. erfolgt, "da dann eine Fölienabdeckung auf der entsprechenden Seite der Kontaktfeder bzw. Kontaktfedern dafür sorgt, daß über die Stromzuführungslitze kein unerwünschter elektrischer Kontakt zur Kontaktfeder entstehen'kann_e

Diese Isolierung und auch die Dämpfung der Kontaktfedern kann in vorteilhafter Weise-noch dadurch verbessert werden, daß beide Hauptflächen der Kontaktfeder, mit einer Kunststoff-Folie bedeckt und verbunden sind.

-'Bei^; der Einspannung· von Kontaktfedern hat man im übrigen häufig Schwierigkeiten, insbesondere wenn es sich-um Federpakete mit entsprechenden Isolierstoffzwischenlagen handelt. Unvermeidliche Maßtoleranzen lassen sich dabei .schlecht ausgleichen. Außerdem besteht dabei die Gefahr, daß die Einspannung der-Federn sich'lockert, wenn die isolierenden Zwischenlagen - zum Beispiel durch Trocknung - schrumpfen. Dieser Nachteil von bekannten Federpaketen wird in Weiterbildung der Erfindung dadurch überwunden, daß die Kunststoff-Folien auf einer oder beiden Hauptflächen der Kontaktfedern diese auch in ihrem

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Einspannbereich "bedecken und das Folienmaterial ein möglichst geringes Kaltfließverhalten zeigt und eine hohe reversible Elastizität besitzt. Bei einer solchen Ausbildung wird dann nämlich beim Einspannen der Kontaktfeder die Kunststoff-Folie elastisch zusammengedrückt und gleicht somit die vorhandenen Toleranzen der Zwischenlagen zwischen den Kontaktfedern aus, so daß die Kontaktfedern in exaktem Abstand zueinander eingespannt werden können. Auch bei Veränderung der Zwischenlagen werden dabei diese Veränderungen nachträglich durch die reversible Elastizität des Folienmaterials kompensiert, so daß nicht nur die abstandsmäßige Anordnung der Kontaktfedern, sondern auch dessen Einspannung immer zuverlässig erhalten bleibt.

Bei praktischen Versuchen hat es sich als günstig erwiesen, daß als Folienmaterial das unter dem Handelsnamen "Folacron" bekanntgewordene Kunststoffmaterial oder ein Polysulfon-Material verwende.t wird. Diese Materialien zeigen in Bezug auf den hier vorgesehenen Verwendungszweck nicht nur gute Eigenschaften hinsichtlich des Kaltfließverhaltens und der reversiblen Elastizität und der Dämpfung, sie sind auch sehr günstig auf die Kontaktfedern aufbringbar. Dieses geschieht auf einfache Weise dadurch, daß die Kontaktfedern vorgewärmt werden und dann unter weiterer Hitzeeinwirkung die entsprechende Kunststoff-Folie auf die Kontaktfedern aufgebracht wird, Hierdurch entsteht eine gute Haftung zwischen dem Federmaterial und der Kunststoff-Folie, und es erübrigt sich ein besonderes Verkleben mittels Klebematerialien«

Die erfindungsgemäße Kontaktanordnung weist gegenüber den bekannten Kontaktanordnungen mit Dämpfungskörpern noch einen weiteren Vorteil auf, der, wie schon angedeutet, in der äusserst einfachen und preisgünstigen Herstellung und Anbringung

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der Dämpfungskörper bestellt. Dieses ist besonders günstig, wenn zur Herstellung der in den erfindungsgemäßen Kontaktanordnungen verwendeten Kontaktfedern ein Verfahren benutzt wird, das sich dadurch kennzeichnet, daß ein geeignetes Federblech, einseitig oder beidseitig mit der Kunststoff-Folie bedeckt und verbunden wird und danach aus dem mit der Folie bedeckten Blech die Kontaktfedern ausgestanzt werden« Auf diese Weise erübrigt sich ein gesondertes Beschichten jeder einzelnen Kontaktfeder und somit die einzelne Anbringung der Dämpfungskörper, wie es bei den bekannten Kontaktanordnungen mit Dämpfungskörpern notwendig ist. Hier wird vielmehr, beispielsweise auf ein langes Bronzeband, aus dem Kontaktfedern gestanzt werden sollen, die Kunststoff-Folie vor dem Stanzvorgang aufgebracht. Der Stanzvorgang wird dabei durch die Kunststoff-Folie in keiner Weise behindert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben,,

Die Zeichnung zeigt in etwas schematischer Weise die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung, die zwei jeweils an einer Kontaktfeder 1 bzw. 2 angebrachte Festkontakte 3 u. 4 umfaßt. Mit diesen Festkontakten 3 u. 4 arbeiten zwei Loskontakte 5 u. 6 zusammen, die von einem beweglichen Kontaktträger 7 getragen werden. Dieser Kontaktträger besteht aus isolierendem Material und sorgt somit zugleich für eine elektrische Isolation zwischen den beiden loskontakten 5 u. 6. Bei Bewegung des Kontaktträgers 7 in Richtung des Doppelpfeiles schließen bzw. öffnen somit jeweils die zusammenwirkenden, aus dem Festkontakt 3 und dem Loskontakt bzw. dem Festkontakt 4 und dem Loskontakt 6 bestehenden Kontakte.

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Die Kontaktfedern 1 u. 2 sind in einem vorgegebenen Abstand zueinander eingespannt₀ Dabei ist eine isolierende Zwischenlage 8 vorgesehen, die im wesentlichen den Abstand der Kontaktfedern 1 u. 2 zueinander bestimmt. Diese Kontaktfedern sind als Blattfedern ausgebildet, wobei sie jeweils mit einer Hauptfläche auf die Zwischenlage 8 weisen«, Auf der Seite ihrer anderen Hauptflächen sind ebenfalls Isolierstoff stücke 9 u. 10 vorgesehen, die mittels einer liet- oder Schraubverbindung 11 derart gegeneinander gepreßt werden, daß sie zwischen sich die Kontaktfedern 1 U₀ 2 und die Zwischenlage 8 fest einspannen»

Bei der Kontaktfeder 1 ist auf der nach unten in Richtung auf die Zwischenlage 8 weisenden Hauptfläche eine Kunststoff-Folie 12 vorgesehen, die diese Hauptfläche bis kurz vor dem Festkontakt 3 bedeckt und fest mit ihr verbunden ist. Bei der unteren Kontaktfeder 2 befindet sich auf ihren beiden Hauptflächen je eine Kunststoff-Folie 13 bzw» 14. Alle diese Kunststoff-Folien 12, 13 u. 14 bedecken die entsprechenden Flächen der Kontaktfedern 1 u. 2 in diesem Beispiel auch in ihrem gesamten Einspannbereich,,

Bei der Betätigung der Kontakte wird ein großer Teil der durch den Kontaktträger auf die Festkontakte 3 u. 4 und somit auf die Kontaktfedern 1 u. 2 übertragenen Bewegungsenergie bei der entspreclienden Verformung der Kunststoff-Folien 12, 13 u. 14 in andere Energieformen umgewandelt, so daß die Schwingungsneigung der Kontaktfedern 1 u. 2 und somit die Prellneigung der Kontakte stark herabgesetzt wird. Das Ausmaß dieser Verminderung der Prellneigung hängt dabei naturgemäß von der Dicke und der Art der Kunststoff-Folien ab, wobei naturgemäß die untere Kontaktfeder 2 aufgrund ihrer

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beidseitigen Bedeckung mit einer Kunststoff-Folie 13 u. 14 stärker gedämpft ist als die obere Kontaktfeder 1. Diese Kunststoff-Folien 12, 13 u. 14 bewirken jedoch nicht nur eine Dämpfung der Kontaktfederschwingungen, sondern sind auch äußerst vorteilhaft bezüglich einer exakten und einfachen Einspannung der Kontaktfedern. Bei der Fertigung der Zwischenlage 8 und der Isolierstoffstücke 9 u. 10 sowie auch bei der Anbringung der Niet- oder Schraubverbindung 11 treten naturgemäß immer Maßtoleranzen auf, die sich ungünstig auf die exakte Einspannung der Kontaktfedern 1 u. 2 auswirken« Ist ζ. Β« ein Maß für die Außenkanten der Isolierstoffstücke 9 u. 10 durch Anschläge festgelegt, so kann wegen der Toleranzen der Isolierstoffstücke 9-u. 10 und der Zwischenlage 8 ohne'Vorhandensein der Kunststoff-Folien 12, 13 und/oder 14 eine feste Einspannung der Kontaktfedern 1 u. 2 nicht sichergestellt werden» Die Kunststoff-Folien aber ermöglichen durch ihr Kaltfließverhalten und ihre reversible Elastizität einen Toleranzausgleich, wobei durch die reversible Elastizität die für eine ausreichende Einspannung der Federn erforderliche Kraft stets sichergestellt ist, selbst wenn die Isolierstoffstücke im Laufe der Zeit ein Kaltfließverhalten zeigen, wobei natürlich die Wahl der Abmessungen auf die jeweils verwendeten Materialien abgestimmt werden muß. Insbesondere kann der Abstand der Kontaktfedern 1 u. 2 vermittels einer solchen Anordnung sehr genau reproduzierbar gemacht werden; vornehmlich, wenn man die Kunststoff-Folie 14 in Fortfall kommen läßt, weil die relativ dünnen Isolierstoffstücke 9 u. 10 keinen großen Maßänderungen unterworfen sind«

Andererseits ist es auch möglich, "durch eine relativ maßhaltige Zwischenlage 8 und Verwendung von Kunststoff-Folien im Einspannbereich nur auf den der Zwischenlage 8 abgewandten Seiten

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den Federabstand ziemlich genau zu garantieren, ohne dabei auf zu große Anforderungen an die Genauigkeit der Niet- oder Schraubverbindung 11 achten zu müssen. Die elastischen Folien fangen die Niet- bzw. Schraubkräfte auf und sorgen für einen Toleranzausgleich, während bei harter Einspannung sehr sorgfältig auf die Spannkräfte der Niet- oder Schraubverbindung 11 geachtet werden muß, was insbesondere bei mehreren übereinandergeschichteten Federpaarungen von Bedeutung ist.

Sind wie im dargestellten Beispiel die aufeinander zuweisenden Hauptflächen der Kontaktfedern 1 u. 2 mit Kunststoff-Folien 12 u. 13 bedeckt, so bietet dieses den Vorteil, daß beispielsweise zwischen den beiden Kontaktfedern 1 U₀ 2 elektrische Zuführungen, beispielsweise in Litzenform, zu den Loskontakten 5 u_e 6 angeordnet sein können, wobei dann diese Zuführungen gegenüber den angrenzenden Flächen der Kontaktfedern isoliert sind. Aber auch die Anbringung von Kunststoff-Folien auf anderen Flächen der Kontaktfedern ist isolationstechnisch immer vorteilhaft ,

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So könnten beispielsweise auch die Loskontakte an Kontaktfedern angebracht sein, die ebenfalls zum Zwecke ihrer Dämpfung und besseren Einspannung und Isolation mit Kunststoff-Folien bedeckt sind. Selbstverständlich kann die Erfindung aber auch für Federpakete verwendet werden, die wesentlich mehr als nur zwei Kontaktfedern aufweisen. In diesem Fall wirkt sich die Anbringung von Kunststoff-Folien auf eine exakte Einspannung noch günstiger aus, als wenn nur eine oder zwei Kontaktfedern vorhanden sind.

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Claims

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Schutzansprüche

Kontaktanordnung in elektrischen Schaltgeräten, wobei mindestens einem von je zwei zusammenwirkenden Kontakten ein weichelastischer Dämpfungskörper zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet« daß zumindest jeweils der Kontakt (3, 4), dem der Dämpfungskörper zugeordnet ist, von einer Kontaktfeder (1, 2) getragen wird und der Dämpfungskörper aus einer eine Hauptfläche der Kontaktfeder (1, 2) zumindest überwiegend bedeckenden und mit ihr verbundenen Kunststoff-Folie (12, 13, 14) besteht.

2_a Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Hauptflächen der Kontaktfeder (2) mit einer Kunststoff-Folie (13, 14) bedeckt und verbunden sind.

3, Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß die Kunststoff-Folie (12, 13, 14) auf einer oder beiden H_aUptflachen der Kontaktfeder (1, 2) diese auch in ihrem Einspannbereich bedecken und das Folienmaterial ein möglichst geringes Kaltfließverhalten zeigt und eine hohe reversible Elastizität besitzt»

4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Folienmaterial das unter dem Handelsnamen Folacron bekanntgewordene Kunststoffmaterial oder ein Polysulfon-Material verwendet wird»

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Verfahren zur Herstellung der in den Kontaktanordnungen nach den Ansprüchen 1 "bis 4 verwendeten Kontaktfedern, dadurch gekennzeichnet, daß ein geeignetes Federblech einseitig oder beidseitig mit der Kunststoff-Folie (12, 13, 14) bedeckt und verbunden und danach aus dem mit der Folie bedeckten Blech die Kontaktfedern (1, 2) ausgestanzt werden«,

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