DE2556748A1

DE2556748A1 - Zwangsgefuehrte kontaktanordnung

Info

Publication number: DE2556748A1
Application number: DE19752556748
Authority: DE
Inventors: Juergen Kamphues; Egbert Ing Grad Kuipers; Wolfgang Ing Grad Sommerey
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1975-12-17
Filing date: 1975-12-17
Publication date: 1977-06-23
Also published as: CH601912A5; FR2335928A1; GB1571589A

Description

HARTMANN S BRAUN 15.12.1975

Aktiengesellschaft

Zwangsgeführte Kontaktanordnung

Die Erfindung betrifft eine zwangsgeführte Kontaktanordnung mit mehreren Umschaltkontakten in einer oder mehreren Ebenen, bei der alle starren Gegenkontakte in einem Isolierstoffkörper verankert und an einem Ende als Stromanschlußelemente ausgebildet sind.

Ein Relais mit zwangsgeführten Umschaltkontakten ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 -912 077 bekanntgeworden und besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Kernjoch mit Erregerwicklung und einem Winkelanker, dessen langer Schenkel einen Kontaktbetätigungsschieber trägt. In einer Aussparung dieses Kontaktbetätigungsschiebers ist das den Kontaktniet tragende Ende einer als Mittelkontaktfeder dienenden, langgestreckten Blattfeder spielfrei gelagert. Das andere Ende

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der Mittelkontaktfeder ist in einem aus mehreren Schichten zusammengefügten Isolierstoffkörper eingespannt. Die Außenkontaktfedern befinden sich zu beiden Seiten der Mittelkontaktfeder und sind von der Einspannstelle unter einem .spitzen Winkel zur Mittelkontaktfeder hingeführt. Durch das Verschweißen zweier Kontaktnieten ist die normalerweise beim Umschalten auftretende Relativbewegung der Kontaktnieten unterbunden, und es wird aus jeweils zwei Kontaktfedern und dem Isolierstoffkörper ein Dreiecksverband gebildet, der die Betätigungskräfte des Antriebs— systems aufnehmen muß.

Durch das Unterbinden der Relativbewegung der Kontaktnieten nehmen die Kontaktfedern allerdings Kräfte in Längsrichtung auf, die zur Deformierung der Kontaktfedern und somit zu Fehlschaltungen führen können. Andererseits tritt bei der beschriebenen Kontaktanordnung eine Relativbewegung der Kontakte nur auf, solange ein ausreichender Kontaktüberhub vorhanden ist. Da der Kontaktüberhub jedoch infolge des Kontaktabbrandes mit der Zeit abnimmt, muß insbesondere mit fortschreitender Lebensdauer in zunehmendem Maße mit Fehlschaltungen gerechnet werden.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 906 109 geht ein elektromagnetisches Drahtfederrelais hervor, dem allerdings nicht das Problem der Zwangsführung zugrundelag. Das Relais ist mit zwei Umschaltkontakten ausgerüstet. Die beweglichen Mittelkontaktfedern bestehen aus Draht, sind U-förmig gebogen und weisen

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zwei verschieden lange Schenkel auf. Während das Ende des längeren Schenkels in einem Stromanschluß element endet und fest in einem Isolierstoffkörper eingespannt ist, befindet sich das Ende des kürzeren Schenkels zwischen starren Außenkontakten. Ein die Schaltbewegung herbeiführendes Kunststoffzwischenglied ist an dem einen Schenkel eines Winkelankers angeformt und greift nahezu auf gleicher Höhe mit dem freien Ende der Kontaktfeder in diese ein.

Ferner zeigt die deutsche Auslegeschrift 1 278 009 ein elektromagnetisches Relais mit Klappanker. Dieses Relais enthält ein auf einer Grundplatte befestigtes Joch, dessen Mittelschenkel eine Spule trägt. Vor diesem Schenkel ist ein Klappanker schwenkbar gelagert. Die Grundplatte trägt außerdem die an starren Kontaktträgern befestigte Außenkontaktnieten; die anderen Enden der Kontaktträger ragen als Lötfahnen über die Grundplatte hervor. Die bewegliche Mittelkontaktfeder besteht im wesentlichen aus einer zweiteiligen Blattfeder. Während die erste Blattfeder ebenfalls an einem in der Grundplatte befindlichen Kontaktträger befestigt ist, ist das Ende der zweiten Blattfeder mit den Mittelkontaktnieten versehen. Die Verbindung beider Federteile erfolgt durch einen fest mit dem Klappanker verbundenen Kunststoffkörper.

Bei diesem wie bei dem zuvor beschriebenen Relais bleibt das Problem der Zwangsführung ungelöst, da in beiden Fällen das

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sehr v/eiche Schaltverhalten eine Zwangsführung nicht zuläßt. Allerdings ist es in beiden Fällen auf einfache Weise gelungen, eine noch vielfach anzutreffende Stromzuführung zu beweglichen Schaltorgangen durch Litzen und die dadurch anfallenden Lötstellen zu umgehen.

i Aufgabe der vorliegenden Erfindung es es daher, eine zwangs- j geführte Kontaktanordnung mit hoher Schaltzuverlässigkeit zu \ schaffen, deren Funktion weder vom Kontaktüberhub noch von der Relativbewegung der Kontaktnieten abhängt.

Erfindungsgemäß ist die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß jede Mittelkontaktfeder durch eine V-förmige Biegung in zwei Federarme unterteilt ist, daß der eine Feder arm in dem Isolierstoffkörper eingespannt ist und daß der andere, den Mittelkontaktniet tragende Federarm beidseitig innerhalb des durch die Mittelkontaktfeder und den Isolierstoffkörper gebildeten Dreiecks durch ein Kontaktbetätigungselement eng gefaßt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die die Seitenansicht eines ümschalt- -kontaktes zeigt.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Isolierstoffkörper, mit 2 eine V-förmig gebogene Mittelkontaktfeder, bestehend aus zwei Federarmen 2a, 2b,und mit 3 ein Kontaktbetätigungselement bezeichnet, durch die der den Mittelkontaktniet 6a tragende Federarm 2a von

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beiden Seiten eng gefaßt wird. Im Isolierstoffkörper 1 sind zv/ei kurze, starre Gegenkontakte 4, 5 befestigt. Das Ende des Federarmes 2b ist an einem kurzen, starren Kontaktträger 6 befestigt,,der ebenfalls fest in dem Isolierstoffkörper 1 eingespannt ist.

Die Wirkungsweise der zwangsgeführten Kontaktanordnung ist folgende: In der Ruhestellung des ümschaltkontaktes liegt der Mittelkontaktniet 6a unter Vorspannung auf dem starren Gegenkontaktniet 5a. Greift eine Kraft F am Kontaktbetätigungselement 3 an, so bewegt sich der Punkt C auf dem Kreisbogen b mit dem Radius BC. Dabei legt der Mittelkontaktniet 6a bis zum Abbau des Ruhekontaktdruckes entsprechend der gestrichelten Linie die Strecke AA₁ zurück. Der weitere Bewegungsablauf des Kontaktbetätigungselementes 3 bringt den Mittelkontaktniet 6a am zweiten Gegenkontaktniet 4a zur Anlage; der Punkt C wandert hierbei weiter auf dem Kreisbogen b. Der Mittelkontaktniet 6a bewegt sich dann um die Strecke D₁D auf dem starren Gegenkontaktniet 4a.

Verschweißt nun in einem Störungsfalle der Mittelkontaktniet 6a auf einem der Gegenkontaktnieten 4a, 5a, so entsteht aus den Federarmen 2a, 2b und dem Isolierstoffkörper 1 mit den fest eingespannten Gegenkontakten 4,5 ein äußerst stabiler Dreiecksverband. Die Kraft F drängt nun den Punkt C des Federarmes 2a, den Kreisbögen a oder d mit den Radien ÄC oder DC" zu folgen, je nachdem, welcher der beiden Gegenkontaktnieten 4a, 5a mit

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dem Mittelkontaktniet 6a verschweißt ist. Der Federarm 2b wird hingegen gedrängt, dem Kreisbogen d mit dem Radius BC zu folgen. Da die Federarme 2a, 2b aber im Punkt C zu einer Einheit verbunden sind, können sie diesen Kreisbahnen nicht folgen, d.h., es treten dann im Belastungsfall durch das Kontaktbetätigungselement 3 in den Federarmen 2a _t 2b Zug- und Druckspannungen auf, die den Kraftbedarf für das Antriebssystem um ein Vielfaches heraufsetzen. Je nach den vorgegebenen Verhältnissen (Mittelköntaktfederlänge, -dicke und -material) kann es erforderlich sein, den Federarm 2a in bestimmten Bereichen durch zusätzliche Sickung zu versteifen. Dadurch wird gleichzeitig erreicht, daß bei Betätigung der Mittelkontaktfeder 2 durch das Kontaktbetätigungselement 3 die schon oben beschriebene große Relativbewegung der Kontaktnieten zueinander begünstigt wird.

Damit die bisher beschriebenen Bewegungsabläufe eingehalten werden, ist es unbedingt erforderlich, daß der Angriffspunkt für das Kontaktbetätigungselement 3 innerhalb des Dreiecksverbandes liegt. Der Angriffspunkt des Kontaktbetätigungselementes 3 ist abhängig von den Kräften in den Punkten A, D und C. Für ein einwandfreies Schaltverhalten verbunden mit einer Relativbewegung liegt der optimale Abstand zwischen dem Kontaktbetätigungselement 3 und dem Mittelkontaktniet 6a in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa bei 30% der Gesamtlänge des Federarmes 2a.

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Eine zwangsgeführte Kontaktanordnung setzt vom Begriff her voraus, daß sie aus mehreren Schaltkontakten besteht, die alle durch ein gemeinsames Betätigungselement bewegt werden. Tritt bei, einer -derartigen Kontaktanordnung eine Verschweißung eines Kontaktes auf, so ist durch den spielarmen Eingriff des Kontaktbetätigungselementes 3 gleichzeitig die Lage sämtlicher Mittelkontaktfedern 2 festgelegt.

7 Seiten Beschreibung

4 Ansprüche

1 Blatt Zeichnung

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Leerseite

Claims

Ansprüche

1.jZwangsgeführte Kontaktanordnung mit mehreren Umschaltkontakten in einer oder mehreren Ebenen, bei der alle starren Gegenkontakte in einem Isolierstoffkörper verankert und an einem Ende als Stromanschlußelemente ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Mittelkontaktfeder (2) durch eine V-förmige Biegung in zwei Federarme (2a, 2b) unterteilt ist, daß der eine Federarm (2b) in dem Isolierstoffkörper (1) eingespannt ist und daß der andere, den Mittelkontaktniet (6a) tragende Federarm (2a) beidseitig innerhalb eines durch die Mittelkontaktfeder (2) und den Isolierstoffkörper (1) gebildeten Dreiecks durch ein Kontaktbetätigungselement (3) eng gefaßt ist.

2. Zwangsgeführte Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Kontaktbetätigungselement (3) und dem Mittelkontaktniet (6a) vorzugsweise 30% der Gesamtlänge des Federarmes (2a) beträgt.

3. Zwangsgeführte Kontaktanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kontaktniet (6a) tragende Federarm (2a) in bestimmten Bereichen durch zusätzliche Sickung versteift ist.

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4. Zwangsgeführte Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstelle unmittelbar an der Einspannstelle der starren Gegenkontakte (4, 5) liegt.

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