DE2449255C3 - Gekapselter mehrpoliger Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen gekapselten

ίο mehrpoligen Schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein bekannter gekapselter Schalter ist beispielsweise der Reed-Schalter, wie er in Fig. 1 im Schnitt dargestellt ist. Dieser besitzt ein Paar magnetischer

j) metallischer Reedkontaktfedern 101, die einander gegenüberliegend angeordnet in einer Glashülle 102 versiegelt sind. Die Reedkontaktfedern 101 wirken sowohl als Federn, so daß ihre Kontakte in ihre Ausgangsstellungen zurückgestellt werden, als auch als magnetischer Kreis, so daß ihre Kontakte einander anziehen können. Für eine hohe Empfindlichkeit sollte die Steifigkeit der Reedkontaktfedern 101 so gering wie möglich sein. Dies kann einmal dadurch erreicht werden, daß man die Länge der Reedkontaktfedern vergrößert oder ihre Dicke wenigstens zu einem Teil verringert. In der Praxis jedoch führt das Dünnermachen der Reedkontaktfedern nicht nur dazu, daß sie durch äußere mechanische Kräfte deformiert werden können, sondern auch zu einer

>ii Schwächung ihrer Anziehungskraft. Um demgegenüber die Abmessung des Reedschalters auf ein Minimum zu reduzieren, ist es notwendig, die Länge und den Durchmesser bzw. die Dicke der Reedkontaktfedern zu verringern. Dies kann dazu führen, daß'die Kontaktkraft and die Abreißkraft geringer wird. Verfahrensmäßig macht das Einschließen der Reedkontaktfedern in die Glashülle 102 den größeren Teil bei der Herstellung eines Reedschalters aus. Ferner ist bei einer Schaltermatrix aus Reedschalterelementen

bo eine große Anzahl von Bauteilen erforderlich, was den Gesamtaufbau kompliziert und sich in hohen Herstellungskosten niederschlägt.

Ein anderer bekannter gekapselter Schalter gemäß der US-Patentschrift 3 331 040 verwendet ringförmige

_b5 Kontakte, die mittels einer elastischen Membran geschlossen werden können. Dieses Relais weist, wie in Fi₁-T. 2 in -zwei Schnitten dargestellt, ein Nickel-Eisen-Rohr 201 auf, das als inneres magnetisches

Glied vorgesehen ist, einen Ring 200 aus schweißbarem Stahl, der konzentrisch zum Rohr 201 elektrisch isoliert ist, ein äußeres magnetisches Glied 203, das aus einem Joch besteht, und eine scheibenförmige elastische Membran 205, die am inneren Umfang mittels einer metallischen Abschlußkappe 208 am Ring 200 aus schweißbarem Stahl befestigt ist uno unter Bildung eines Spaltes gegenüber einem mit ihr zusammenwirkenden stirnseitigen Ende 204 des inneren magnetischen Rohrs 201 angeordnet ist. Eine Vielzahl von bogenförmigen Schlitzen 206 ist auf der Membran 205 angeordnet, die der Membran 205 die geeignete Elastizität geben. Die Membran 205 und das Rohr 201 sind beide elektrisch leitend. Wird deshalb die Spule 207 an Spannung angelegt, so erfolgt Kontakt zwisehen Membran 205 und dem stirnseitigen Ende 204 des Rohrs 201. Dieser Schalter kann sich jedoch leicht verformen, wenn er in einer Stellung gehalten ist, weil die Membran 205 an einer einzigen Seile, wie bei einer freitragenden Konstruktion, gehalten ist. Die scheibenförmige Membran 205 überdeckt eine ziemlich große Fläche, wobei der Abstand zwischen zwei Membranen r a groß wird, wenn eine Vielzahl in einer Ebene angeordnet ist. Dieser Schalter ist deshalb für eine Schaltermatrix in einem Sprechkanal praktisch nicht einsetzbar.

Weitere Nachteile solcher metallversiegelten Schalter liegen in folgendem:

a) das Metallgehäuse dient als Teil der Signalleitung, die Steuerkapazitäten verursacht, was eine Zeichenübertragung mit hoher Geschwindigkeit schwierig gestaltet;

b) wird zur Isolierung und Abdichtung Glas verwendet, muß das Teil, an dem das Glas angeschmolzen wird, für etwa 10 Minuten auf einer hohen Temperatur gehalten werden, was die Herstellungskosten erhöht;

c) die hohe Temperatur, die während des Glasschmelzens gehalten wird, bedingt eine Verminderung der magnetischen Eigenschaften des Kerns; beispielsweise verschlechtern sich die magnetischen Eigenschaften des Kerns aus Fe-Co-V mittelharter magnetischer Legierung um etwa 20% beim Restfluß, um etwa 30% bei der Koerzitifkraft, wenn der Kern für etwa 10 Minuten auf einer Glasschmelztemperatur vor 650° C gehalten ist; und

d) da das Gehäuse aus Metall gefertigt ist, ist es sehr schwierig, einen Aufbau zu verwirklichen,

in dem Signalleitungen eines symmetrischen Leitungssystems, wie beispielsweise ein Zweidrahtoder Vierdraht-System voneinander getrennt und innerhalb eines Gehäuses angeordnet werden. Wenn demgemäß ein solcher Schalter für den Sprechweg in einem Schaltersystem für Telefon verwendet wird, werden die Anordnungen der Schaltermatrix zwangsläufig kompliziert.
Bei einem gekapselten mehrpoligen Schalter der eingangs genannten Art, wie er aus der GB-PS 1054470 bekanntgeworden ist, ist die Blattfeder _b0 scheibenförmig und derart mit ineinander verschachtelten Schlitzen versehen, daß vier vom Rand ausgehende Arme bestehen, im Bereich von deren freien Enden die beweglichen Kontakte angeordnet sind. Die scheibenförmige Blattfeder ist längs ihres gesam- ,,-, ien Randes zwischen einem Deckel aus ferromagnetischem Material und einem Ring aus demselben Material eingespannt, welcher Ring mit einer Glasscheibe hermetisch dicht verbunden ist, die von den elektrisch leitenden Magnetkernen durchdrungen wird. Die Magnetkerne sind von einer Spule umgeben, die innerhalb eines zylindrischen, magnetischen Gehäuses angeordnet ist. Auch dieser bekannte Schalter ist nicht nur hinsichtlich der Ausbildung der Blattfeder bzw. der Anordnung der beweglichen Kontakte, sondern auch hinsichtlich des Aufbaus des die Blattfeder aufnehmenden Gehäuses mit Nachteilen behaftet: Die Blattfeder läßt nur eine begrenzte Anzahl von beweglichen Kontakten zu, selbst dann, wenn ihr Durchmesser vergrößert werden würde. Wegen der Anordnung der beweglichen Kontakte an den freien Enden der Arme, kann sich eine möglicherweise ergebende Materialermüdung voll auswirken, so daß die Zuverlässigkeit des Schalters nachläßt. Die große Menge der Kontaktarme beschleunigt diese Erscheinung, da die Beanspruchung erheblich ist. Die Ausbildung der Kontaktarme und die Anordnung ihrer beweglichen Kontakte läßt darüber hinaus nur eine hinsichtlich der Freiheitsgrade begrenzte Schwenkbewegung der beweglichen Kontakte relativ zu den feststehenden Kontakten zu. Des weiteren ist das die Blattfeder aufnehmende Gehäuse sowohl in der Herstellung als auch hinsichtlich des Zusammenbaus aufwendig und kompliziert, da es aus Teilen unterschiedlicher Materialien besteht und deshalb die hermetische Abdichtung beispielsweise zwischen Glas und ferromagnetischem Material erfolgen muß.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung isf. es deshalb, einen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit einer nahezu beliebigen Anzahl von beweglichen Kontakten versehen werden kann und der trotzdem in einfacher Weise herstellbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Auf Grund dieser Ausbildung der Blattfeder kann eine sehr große Anzahl von beweglichen Kontakten hintereinander bzw. nebeneinander angeordnet werden, ohne daß dies die Blattfeder bzw. den Gesamtaufbau verkomplizieren würde. Eine solche Blattfeder kann darüber hinaus als endloses Band hergestellt werden, so daß je nach Bedarf entsprechend lange Abschnitte für einen solchen Schalter verwendet werden. Die Aufhängung der beweglichen Kontakte an jeweils zwei Armen ergibt eine verringerte Beanspruchung pro Arm und damit eine längere Lebensdauer. Gegebenenfalls aufkommende Ermüdungserscheinungen haben bei dieser Anordnung nur einen sehr geringen Einfluß. Dadurch, daß die Seitenteile im wesentlichen nur punktförmig im Gehäuse aufgehängt und bzw. eingespannt sind, vergrößert sich die wirksame Länge der Arme, wodurch eine größere Flexibilität erreicht wird. Die Aufhängung an abgewinkelten Armen, die entgegengesetzt gerichtet sind, bewirken eine im wesentlichen kardanische Aufhängung, d. h., die beweglichen Kontakte besitzen vier Freiheitsgrade, sie können sich also vom Schwerpunkt der beweglichen Kontakte ausgehend nach allen vier Seiten verschwenken. Dies hat erhebliche Bedeutung für die Betriebsfähigkeit des Schalters. Ferner ist das vollständig aus Kunststoff vorgesehene Gehäuse in einfacher Weise herstellbar, unabhängig davon, ob es als gesonuertesTeil hergestellt wird, in das die Dluttfeder und die anderen Teile eingesetzt werden, oder ob es um die fertige Anordnung aus Blattfeder, Kernen u. dgl. gespritzt wird. Selbst wenn das Gehäuse als ge-

sondertes Teil mit einer Abdeckung hergestellt wird, ist die hermetische Abdichtung wesentlich einfacher, als dies bei Verwendung einer Glasplatte und einer magnetischen Abdeckung der Fall ist. Das Kunststoffgehäuse hat ferner den Vorteil, daß es mit weiteren Anformungen versehen werden kann, an denen dann itie Magnetkerne und/oder die Spulen angebracht werden können.

Aus der DE-AS 1 614 739 ist zwar ein gekapselter Schalter bekanntgeworden, bei dem der Anker an einer zweiarmigen Torsionsfeder aufgehängt ist; jedoch ist dieser nur einpolig und weist darüber hinaus ebenfalls die o.g. Nachteile auf, nämlich der eingeschränkten Beweglichkeit des Ankers auf Grund der geraden Torsionsfeder und der relativ aufwendigen Herstellung des den Anker und die Torsionsfeder aufnehmenden Gehäuses, da dieses aus weichmagnetischen Scheiben und einem Keramik-Isolierstoffring besteht.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der weiteren Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Neben den bekannte Schalter darstellenden Fig. 1 und 2 zeigen ferner:

Fig. 3 und 4 je eine Draufsicht auf eine einzelne Kontaktfeder gemäß einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 5 und 6 je eine Ansicht der Anordnung mit einpoligen, eine kardanische Wirkung besitzende. Blattfeder gemäß weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines beweglichen Zwillingskontaktes,

Fig. 8 und 9 je eine Draufsicht auf mehrpolige Blattfedern in einer Ebene, gemäß weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines mehrpoligen Schalters eines Eindrahtsystems, teilweise aufgebrochen.

Fi ζ. 11 einen Schlitz durch einen Schalter nach. Fig. H) zur Darstellung der Wirkungsweise,

Fig. 12 die graphische Darstellung der Magnetisierungs-Charakteristik des Kerns des Schalters nach Fig. 10,

Fig. 13, a, b eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht einer in einem mehrpoligen Schalter eines Zweidrahtsystems eingebauten Kontaktfeder gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines mehrpoligen Schalters für ein Zweidrahtsystem, teilweise aufgebrochen, und

Fig. 15 einen Schnitt durch einen Schalter mit einer Umschaltkontakt-Anordnung, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Der in Fig. 3 dargestellte elektromagnetische Schalter besitzt eine rechteckige, elektrisch leitende Blattfeder 300, einen Kontaktteil 302, der in der Mitte der Blattfeder 300 angeordnet ist, und magnetisches Material 301 enthält, ein paar einander gegenüberliegende Seitenteile 303, die quer oberhalb und unterhalb des Kontaktteiles 302 angeordnet sind, und ein paar gebogene Armteile 305, die symmetrisch zueinander um den Schwerpunkt 304 des Kontaktteiles 302 angeordnet sind und den Kontaktteil 302 mit Seitenteilen 303 verbindet. Der Schwerpunkt 304 ist im Schnittpunkt der axialen Linien X und Y der Blattfedern angeordnet.

Der Kontaktteil 302 der Kontakt-Blattfeder ist von

beiden Seitenteilen 303 gehalten, so daß ein Verformen der Blattfeder, wenn sie in einer Stellung gehalten ist, nicht möglich ist. Des weiteren ist die effektive Länge L des Armteiles 305 dank seiner Biegung verlängert, die die Steifigkeit des Kontaktteiles in Richtung seiner Dicke verringert und den sogenannten kardanischen Effekt sichert, der es dem Kontaktteil ermöglicht, sich hinsichtlich der Ebene der Feder flexibel zu bewegen. Des weiteren ist die Kontakt-Blattfeder in ihrem Umriß in vertikaler Richtung auseinandergezogen, um die Anordnung einer Vielzahl solcher Schaltelemente in einer geeigneten Entfernung und Abstand in Querrichtung zu ermöglichen. Zusätzlich ist der Materialabfall durch ein kontinuierliches Herstellen der streifenförmigen Blattfeder auf ein Minimum begrenzt, so daß die elektromagnetischen Schalter auf einer niedrige Kosten verursachenden Massenproduktionsbasis herzustellen sind.

Eine Abwandlung der obengenannten Ausführungsform ist in Fi g. 4 dargestellt, in der das gebogene Armteil 405 sich an einer Seite des rechteckförmigen Kontaktteiles 402 erstreckt, wodurch seine effektive Länge vergrößert ist und so die Steifigkeit reduziert und der kardanische Effekt erhöht sind. Bei dieser Konstruktion ist der magnetische Ankerkörper 401 durch Schweißen an den Kontaktteilen 402 befestigt, und zwar an dem Schnittpunkt 406 der F-Achse, die durch den Schwerpunkt des Kontaktteils 402 geht, und der axialen Erstreckung des Armteils 405 an der Seite des Kontaktteils. Durch diese Anordnung ist das Biegen oder die Änderung der Federspannung am Armteil 405 im Betrieb auf ein Minimum begrenzt und es ist der Schalterbetrieb stabilisiert.

In Fig. 5 und 6 sind zur Darstellung des kardanischen Effektes des Kontaktteils 502, 602 der obengenannten erfindungsgemäßen Blattfeder Ansichten dargestellt. Fig. 5 zeigt den Kontaktierungszustand. in welchem der Kontaktteil 502, der den Magnetkörper 501 der Blattfeder trägt, mit Hilfe eines nicht dargestellten Kerns angezogen ist. damit die beiden einander gegenüberstehenden mit Kontakten versehenen Leiter 506 und 507 miteinander leitend verbunden werden. Wie in Fig. 5 dargestellt, kippt der bewegliche Kontaktteil sogleich entsprechend dem kardanischen Effekt und kommt mit den beiden feststehender Kontakten in Kontakt, auch wenn zwischen den Leitern 506 und 507 bezüglich ihre^r Kontaktoberflächer eine Stufe besteht, sie also nicht auf gleicher Höhe sind. Auch wenn, wie in Fig. 6 dargestellt, ein Fremdkörper 610. wie beispielsweise Schmutz- oder Staubpartikel auf einer feststehenden Kontaktoberfläche 608 eines Kerns 611 angeordnet ist, der dem beweglichen Kontakt gegenüberliegt, kann der bewegliche Kontaktteil zumindest teilweise mit dem feststehenden Kontakt wegen des kardanischen Effekts der Kontakt aufbauen. In der in Fig. 6 dargestellten Anordnung sind zwei Vorsprünge der Punkte 609 unc 609' auf der Seite des beweglichen Kontaktes angeordnet, um eine sogenannte Zwillingskontakt-Wirkung zu erreichen, wodurch der Kontaktierungsvorgang zumindest durch einen der Vorsprünge beispielsweise den Vorsprung 609' sichergestellt ist

In Fi g. 7 ist in perspektivischer Ansicht ein Beispie eines beweglichen Kontaktes dargestellt, der einer Zwillingskontakt-Aufbau besitzt. Ein Anker 701 au« magnetischem Material ist mit einem Kontaktmetal 702 durch Kleben oder Plattieren bzw. galvanische; Auftragen verbunden und es sind Zwillingsvorsprünge

709. 709' durch Pressen gebildet, und gleichzeitig sind die Vorsprünge ballig bearbeitet. Das ganze Veifahren ist so einfach, daß der bewegliche Kontakt des Zwülingskontakt-Aufbaus auf Massenproduktionsbasis her^esui!' werden kann. Bei dieser Ausbildung ί können statt der Zwillingsvorsprünge auch ringförmige Vorsprünge gebildet werden.

Vorstehend sind hauptsächlich Ausführungsformen solcher elektromagnetischer Schalter gemäß der Erfindung beschrieben, die eine [•iiikontakt-Blattfeder i< > besitzen. Ein anderes Ausführungsbeispiel eines elektromagnetischen Schalters gemäß der Erfindung besitzt eine Konstruktion, bei der eine mehrpolige Blattfeder dadurch gebildet ist, daß das Muster der o. g. einpoligen Kontaktfeder wiederholt in einer Reihe :=. von Verfahrensschritten geformt ist, welchen das leitende Blattfedermaterial unterzogen wird.

In Fig. 8 ist in Draufsicht eine mehrpolige, ebene Blattfeder gemäß der Erfindung dargestellt, die durch Wiederholen des Musters der Fig. 4 dargestellten Kontakt-Blattfeder in gleichmäßigem Abstand gebildet ist. Ein Band einer leitenden Kontaktfeder 800 besitzt fortlaufende Seitenteile 803, die einzelne Kontaktteile 802 in derselben Weise mit Hilfe von Armen 80S betragen. Dabei sind die Kontaktteile 802 an den 2ϊ mit .v bezeichneten Stellen gehalten.

Fig. 9 zeigt eine Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der die Kontaktmuster und demgemäß auch die Seitenteile 903 abwechselnd angeordnet sind, so daß die Steifigkeit der Feder über die gesamte Fläche verringert ist. Die Kontaktteile 902 sind an den mit χ gekennzeichneten Stellen gehalten.

Die mehrpolige Blattfeder des in Fig. 8 und 9 dargestellten Aufbaus weist den Vorteil auf, daß die ein- j-> zelncn Kontaktfedern alle gleichzeitig in ihrer Stellung gehalten werden können, und es ist deshalb die Anzahl der Befestigungsschritte deutlich verringert. Des weiteren können, weil die Kontakte in derselben Ebene sind, die Spalten zwischen den einzelnen Kontakten cinheiiiich gemacht werden, wenn die Kontaktfedern zu einem Schaltersystem zusammengefaßt sind. Dadurch erübrigt sich faktisch die Spalteinstellung an den Schalterkontakten.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der 4ϊ Erfindung, die die Form eines mehrpoligen gekapselten Schalters besitzt, der mit der in Fig. 8 dargestellten mehrpoligen Blattfeder verbunden ist. Eine Gruppe von Kernen 1011,1011'... ist in ein Gehäuse 1021 aus synthetischem Harz eingelassen, und zwar entweder während oder nach dessen Formung. Ein feststehendes Kontaktteil 1026 ist durch Plattieren, Schweißen oder ähnlichem innerhalb des Gehäuses 1021 mit jedem der stirnseitigen Enden der Kerne 1011,1011',... verbunden. So bildet eine Gruppe von ;-, Kernen 1011, 1011',... feststehende Kontakte und Signalleitungen. Eine Kontaktfeder 1000 besitzt eine Gruppe von Ankern 1001,1001',... von denen jeder mit einem beweglichen Kontaktteil 1002 am stirnseitigen Ende durch Plattieren, Schweißen oder ähnli- chem verbunden ist. Die Kontaktfeder 1000 ist an einer Stütze 1023 gesichert, die innerhalb des Gehäuses 1021 vorgesehen ist, so daß die beweglichen Kontaktteile 1002 den feststehenden Kontaktteilen 1026 über einem konstanten isolierenden Spalt gegenüberliegen. Es wird dann eine Abdeckung 1024 aus synthetischem Harz durch Ultraschallschweißen, thermisches Pressen oder ähnlichem am Gehäuse 1021 befestigt. Die Kontaktfeder 1000 ist mit einem Pol 1025 für externe Anschlüsse verbunden.

bei diesem Ausführungsbeispiei können, wenn die Spulenkörper innerhalb des Gehäuses 1021 angeordnet sind, die anderen üblichen Spulenkörper entbehrlich sein, so daß die Anzahl der Einzelteile verringert wird.

In Fig. 11 ist ein Schnitt dargestellt, an Hand dessen der Kontaktvorgang des mehrpoligen versiegelten Schalters nach Fig. 10 verdeutlicht ist. Im Normalzustand, wie in Fig. 11 dargestellt ist, besteht zwischen dem beweglichen Kontaktteil 1102, das am Anker 1101 befestigt ist und dem feststehenden Kontaktteil 1126, das am Kern 1111 befestigt ist, wegen der Rückstellkraft der Kontaktfeder 1100 ein trennender Spalt. Angenommen, durch eine ausgewählte Spule 1117 fließt ein Erregerstrom, der den Schalter betätigt, und der resultierende Hauptfluß gelangt durch den Kern 1111, das Joch 1113 und den Anker 1101, so daß eine Anziehungskraft bewirkt wird, die größer ist als die Rückstellkraft der Kontaktfeder 1100. Es wird dann der Anker 1101 vom Kern 1111 angezogen, wodurch der Kontakt erfolgt. Wenn der Kern 1111 aus weichmagnetischem Material ist, erhält der Stromfluß durch die Spule den Kontaktzustand aufrecht, der sich so lange fortsetzt, bis der Stromfluß aufhört. Demgegenüber können, wenn der Kern 1111 aus halbhartem magnetischem Material oder aus einem Permanentmagneten besteht, die Kontakte durch den Restfluß des Kerns 1111 magnetisch geschlossen gehalten werden, der die Anzugskraft größer hält als die Rückstellkraft der Kontaktfeder 1100 ist. Wenn ein Strom an eine Rückstellspule 1118 zur im Hinblick auf die ausgewählte Spule 1117 entgegengesetzt gerichteten Erregung zugeschaltet wird, löscht der resultierende Fluß den Restfluß des Kerns 1111, so daß der Kontakt durch die Rückstellkraft der Kontaktfeder 1100 unterbrochen werden kann, wodurch der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt ist.

In Fig. 11 bezeichnet die Bezugsziffer 1114 ein Klemmenbrett aus isolierendem Material und die Bezugsziffer 1116 und 1116' die Pole der Spulen.

Die graphische Darstellung der Fig. 12 zeigt die Magnetisierungs-Charakteristik des aus halbhartem magnetischem Material bestehenden Kerns 1111, in welcher die Ordinate den Fluß des Kerns 1111 und die Abszisse die Erreger-Amperewindungen darstellt. Wenn ein Erregerstrom durch die ausgewählte Spule 1117 fließt, wird die Magnetisierungskurve vom Punkt null durch den Punkt α zum Punkt b durchlaufen, in welchem der Kontakt erfolgt. Wenn dann der Stromfluß unterbrochen wird, bleibt der Fluß am Punkt c, wodurch eine magnetische Verriegelung bewirkt wird. Wenn ein entgegengerichteter Erregerstrom angelegt wird, wird die Magnetisierungskurve im Punkt d durchlaufen und wieder zurück zum Punkt null. Solange diesem Prinzip genüge getan wird, können der Kern 1111 und der Anker 1100 aus einer Kombina tion irgendeines magnetischen Materials sein, wobei ein zuverlässiges Schalten gewährleistet ist.

Der erwähnte mehrpolige Schalter ist der eines Eindraht-Systems. Es kann aber auch erfindungsgemäß ein mehrpoliger Schalter eines Zweidrahtsystems verwirklicht werden, indem mehrpolige Blattfedern in folgender Weise vorgesehen sind. Die Fig. 13 und 14 zeigen schematische Beispiele der Konstruktion einer Kontaktfeder eines solchen Schalters. Es sind zwei mehrpolige Blattfedern 1300/1 und 130) B für Lei-

Hingen A bzw. B vorgesehen. Diese Federn sind im selben fortlaufenden Muster gebildet, in welchem die Kontaktteile 1302/1 und 1302 B an dem mit χ gekennzeiehneten Stellen gehalten sind und in einer solchen Stellung gesichert sind, daß zwischen den zwei Blattfedern ein gegenüberliegender vertikaler Abstand und zwischen einander benachbarten Kontakteleinenten zweier kombinierter Blattfedern der halbe Mittenabstand zweier aufeinanderfolgender Kontaktelemente einer einzigen Blattfeder gehalten wird, wie es in Fig. 13b bzw. 13a dargestellt ist. Kontaktteile 1302/1 und 13025 liegen feststehenden Kontakten 1307/1 und 1307 B der Kerne über einem konstanten Spalt 1319 gegenüber, der dem Abstand zwischen den Kontaktfedern 1300/1, 1300 B entspricht. In Fig. 14 ist eine Gruppe von Kernen feststehender Kontakte 1411/1,1411 B in ein Gehäsue 1421 geschoben.

Die Kontaktfedern 1400/1 und 1400B, die Kontaktteile 1402/1 und 1402 B,... besitzen,sind an Stützen 1423/4 und 1423 B im Gehäuse befestigt, so daß die feststehenden Kontakte 1411/1, 1411 B ... den beweglichen Kontakten 1402/1, 1402 B jeweils gegenüberliegen. Es wird dann eine Abdeckung 1424 am Gehäuse 1421 durch Schweißen oder ähnliches befestigt. Die Kontaktfedern 1400/1 und 1400 B sind mit Anschlußpolen 1425/1 bzw. 1425 B für externe Verbindungen verbunden.

In Fig. 15 ist ein Schnitt durch eine Umschaltkontaktanordnung mit einem Treiberspulenteil und einem entfernten synthetischen Harzteil dargestellt, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt. Ein Kern 1511, der einen feststehenden Kontaktteil 1526 besitzt, ist in ein Gehäuse 1521 aus elektrisch isolierendem synthetischem Harz eingeschoben, und zwar entweder während oder nach dem Formen des Gehäuses. Durch dieses Verfahren bilden der Kern 1511 und das Gehäuse 1521 einen integralen KöVner. Anker 1501 und 1531, die bewegliche Kontaktteile 1502 und 1532 an ihren stirnseitigen Enden besitzen, sind durch Schweißen oder ähnliches an beiden Seiten einer Kontaktfeder 1500 befestigt, die einen eine kardanische Aufhängung ermöglichenden Umriß besitzt. Diese Anker sind im Gehäuse 1521 so befestigt, daß einer der beweglichen Kontaktteile 1502 dem feststehenden Kontaktteil 1526 über einem gegebenen trennenden Spalt gegenüberliegt. Ein metallischer Leiter 1533, der einen anderen feststehenden Kontaktteil 1536 an dem stirnseitigen Ende besitzt, ist in eine Abdeckung 1524 aus elektrisch isolierendem synthetischem Harz eingeschoben, und zwar entweder während oder nach dem Formen der Abdeckung. So sind der metallische Leiter 1533 und die Abdeckung 1524 als integraler Körper ausgebildet. Die Abdeckung ist mit dem Gehäuse 1521 durch Ultraschallschweißen oder thermisches Pressen oder ähnlichem hermetisch dicht verbunden, so daß der bewegliche Kontaktteil 1536 bei einem geeigneten Kontaktdruck im Normalzustand einen Kontakt gibt. Die Anschlußklemme, mit der die Kontaktfeder 1500 für die Signalleitung des beweglichen Kontaktes verbunden ist, kann in das Gehäuse 1521 eingeschoben werden. ■> Statt dessen kann aber auch ein Teil der Kontaktfeder i500 zur Verbindung mit der Signalleitung aus dem Gehiiuse herausgeführt sein. Der letztere Vorgang ist leichter zu bewerkstelligen.

Dieser Schalter arbeitet in folgender Weise. Im

"> Normalzustand hat der bewegliche Kontaktteil 1532 mit dem feststehenden Kontaktteil 1536 des metallischen Leiters 1533 Kontakt. Wird demgegenüber an die Treiberspule 1517 ein Erregerstrom geschaltet, wird der Anker 1501 durch den Kern 1511 angezogen,

Ii um mit dd ι beweglichen Kontaktteil 1502 und dem feststehenden Kontaktteil 1526 Kontakt zu machen, wodurch die Wirkung des Umschaltkontaktes gegeben ist.

Bei dieser Ausführungsform können eine Vielzahl Kerne, Anker und metallische Leiter so angeordnet sein, daß sie eine eindimensionale Verteiler-Kontaktfeder bilden. Mit der Verwendung einer solchen Kontaktfeder ist es möglich, einen Kontaktschalter zu schaffen, in welchem viele Schalterelemente hermetisch eingeschlossen sind.

Wie vorstehend beschrieben, schafft die Erfindung elektromagnetischer Schalter der Art, die eine einzige Kontaktblattfeder mit geringer Steifigkeit, frei von Deformationen, hoher Kontaktzuverlässigkeit verei-

jii nigt, die einen kardanischen Effekt bietet, die klein, mit geringen Kosten herstellbar und für eine Schalter-·- matrix verwendbar ist. Erfindungsgemäß kann eine mehrpolige ebene Blattfeder verwirklicht werden und zwar dadurch, daß das Muster der Einzelkontakt-

;■-, Blattfedern auf einem Band einer leitenden Blattfeder wiederholt wird. Diese mehrpolige Kontaktfeder stellt, wenn sie bei einem mehrpoligen Schalter verwendet wird, eine hohe Kontaktzuverlässigkeit sicher. Die mehrpolige Blattfeder gemäß der Erfindung kann

au als 0-V-Leiter für einen Signal-Anschlußpol verwendet werden. Deshalb trägt die Verwendung der mehrpoligen Blattfeder wesentlich zur Verringerung der Produktionskosten ebenso wie zu den Kosten der Gesamtanordnung bei.

Erfindungsgemäß können eine Vielzahl der Kerne und das Gehäuse aus synthetischem Harz zu einem integralen Körper vereinigt sein, der eine große Anzahl von Schaltelementen in einem Gehäuse einschließen kann, das hermetisch versiegelt ist, und der

,ο zur Verringerung der Gesamtproduktionskosten beiträgt. Ferner kann die Isolation innerhalb des Gehäuses sichergestellt sein; es kann so die Bandbreite der Signalfrequenz vergrößert werden. Schließlich erleichtert die erfindungsgemäße mehrpolige Blattfeder die Verbindung eines symmetrischen Kontakt- systems und ist bei einer Schaltermatrix anwendbar, die in einem Telefon-Schaltersystem verwendbar wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Gekapselter mehrpoliger Schalter, mit einem hermetisch dichten Gehäuse, in dem mindestens eine einstückige Blattfeder eingespannt ist, die mehrere an Armen gehaltene bewegliche Kontakte besitzt, denen jeweils mindestens ein vorzugsweise an einem Magnetkern angeordneter, feststehender Kontakt im Abstand gegenüberliegt, und mit mindestens einer Spule, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Blattfeder (z. B. 800) in etwa bandförmiger Anordnung zwei parallele Seitenteile (z. B. 803) besitzt, zwischen und an denen in vorzugsweise regelmäßigen Abständen die mit Magnetanker (z. B.

801) versehenen beweglichen Kontakte (z. B.

802) .in jeweils einem Paar gegsnüberliegender entgegengesetzt abgewinkelter und gerichteter Arme (z. B. 805) aufgehängt sind, und daß das die Blattfeder (z. B. 800) aufnehmende Gehäuse (z. B. 1021) vollständig aus Kunststoff ist und innenseitig mit mehreren im Abstand angeordneten, stiftartigen Anformungen (z. B. 1023) versehen ist, die die Einspannbereiche für die Seitenteile der Blattfeder bilden.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannbereiche der Seitenteile (z. B. 803) jeweils etwa zwischen zwei benachbarten Kontakten (z. B. 802) vorgesehen sind.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme (z. B. 805) eines beweglichen Kontaktes (z. B. 802) in dessen Längsrichtung zueinander versetzt sind.

4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Seitenteil (z. B. 803) einstückig ist und jeweils der eine Arm (z. B.- 805) eines Kontaktes mit dem einen Seitenteil und der andere Arm desselben Kontaktes mit dem anderen Seitenteil verbunden ist.

5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Seitenteil (z. B. 903) mehrere Abschnitte besitzt, wobei jeweils die Abschnittsenden des einen Seitenteils mit zwei einander abgewandten Armen zweier benachbarter erster und zweiter Kontakte (z. B. 902) und jeweils die Abschnittsenden des anderen Seitenteiles mit zwei einander abgewandten Armen des ersten oder zweiten und einem dazu benachbarten dritten Kontakt verbunden sind.

6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (z. B. 502) zwei feststehenden Kontakten (z. B. 506, 507) zugeordnet ist.

7. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche oder der feststehende Kontakt zwei Vorsprünge (z. B. 609, 609'; 709, 709) besitzt.

8. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus elektrisch isolierendem, synthetischem Harz bestehende Gehäuse (z. B. 1021) mittels einer Abdeckung (z. B. 1024) hermetisch verschlossen ist.

9. Schalter nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (z. B. 1021) mit außenseitig abstehenden zylindrischen Anformungen versehen ist, in die die Magnetkerne (z. B. 1011, 1011') eingeschoben bzw. eingebettet sind

und die als Spulenkörper dienen.

10. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Blattfedern (ζ. Β. 1300Λ, B) vorgesehen und derart befestigt sind, daß zwischen den beiden Blattfedern ein gegebener Spalt besteht und zwischen einander benachbarten Kontakten (z. B. 1302/4, S) der beiden Blattfedern die Hälfte des zwischen zwei benachbarten Kontakten einer einzigen der Blattfedern vorgesehenen Abstandes besteht.

13. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (z. B. 1100) über einen Anschlußpol (z. B. 1125) mit einer Signalleitung verbunden is und ein Magnetkern (z. B. 1111) oder ein damit verbundenes Joch (z. B. 111L3) als weitere Signalleitung vorgesehen ist.

12. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (z. B. 1502) mit einem zweiten feststehenden Kontakt (z. B. 1536) zusammenwirkt, der die Abdeckung (z. B. 1524) des Gehäuses (z. B. 1521) durchdringt.