DE2616004A1

DE2616004A1 - Elektrisch leitendes bewegbares tragglied fuer elektrische schalter

Info

Publication number: DE2616004A1
Application number: DE19762616004
Authority: DE
Inventors: Jack M Brown
Original assignee: Esterline Electronics Corp
Current assignee: Esterline Electronics Corp
Priority date: 1975-05-19
Filing date: 1976-04-12
Publication date: 1976-12-02
Also published as: JPS51141368A; JPS5619940B2; US4005298A; FR2312098A1; FR2312098B1; GB1550938A

Description

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D-8023 München-Pullach, Wiener Str. 2; ToI. ;οε9) 7 32 3C 71: Telex 5212117 bros d; Cables: «Patentibus» München

Ihr Zeichen: Tag: 12. April 1976

Yourref.: 578 387 - A 106-012 Date:

ESTERLINE ELECTRONICS CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Delaware, UsA, 3501 Harbor Boulevard, Costa Mesa, Kalifornien 92626, USA

Elektrisch leitendes bewegbares Tragglied für elektrische Schalter

Die Erfindung betrifft elektrisch leitende Tragglieder für elektrische Schalter und dergleichen, insbesondere Tragglieder für Kontaktgeber, Anker und dergleichen.

Bei der Auslegung und Herstellung von elektrischen Schaltern, etwa elektromagnetischen Relais, ist es nicht selten erwünscht, wenn nicht notwendig, elektrische Energie auf ein bewegbares Glied, etwa einen Kontaktgeber oder Anker, zu übertragen. Es ist schwierig, zu derartigen Gliedern einen elektrischen Strom zu liefern,_{unä es ist auch} schwierig, das Element geeignet, d.h. bewegbar, in seiner richtigen Lage anzubringen.

Im Idealfall sollte das Tragglied das Stromübertragungsglied sein. Jedoch sind die elektrischen Erfordernisse

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manchmal den mechanischen Erfordernissen etwas entgegengesetzt, so daß bisher jegliche derartige Kombination in keiner Weise erfolgreich war. Während das Tragglied für elektrische Zwecke genügend groß sein muß, um den gewünschten Strom zu übertragen, muß es eine sehr weiche Abstützung mit minimaler Reibung für das bewegbare Glied vorsehen. Gute Stromübertragungsglieder weisen keine passende mechanische Biegsamkeit auf, insbesondere über häufige und zahlreiche Biegungen, um die von einem einzigen Element abzuleitenden verschiedenartigen Funktionen zu ermöglichen.

Im Hinblick auf diese Nachteile besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines elektrisch leitenden bewegbaren Tragglieds für elektrische Schalter, das zum übertragen des gewünschten Stroms einen genügenden Querschnitt aufweist und das zum Tragen eines bewegbaren Glieds freitragend befestigt werden kann.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines elektrisch leitenden bewegbaren Tragglieds der oben angegebenen Art, das eine im wesentlichen reibungslose Bewegung vorsieht und folglich nicht aus Gründen der mechanischen Ermüdung und dergleichen ausfällt.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines elektrisch leitenden bewegbaren Tragglieds der oben angegebenen Art, das mit zwei im wesentlichen gleichen jedoch entgegengesetzten Windungen über wenigstens einem Teil seiner Länge ausgebildet ist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines elektrisch leitenden bewegbaren Tragglieds der oben angegebenen Art, das dadurch kompakt und verhältnismäßig klein ist, daß die gegenläufigen Windungen ineinandergreifen.

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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der

Schaffung eines leitfähigen bewegbaren Tragglieds der oben ι

angegebenen Art, das einfach und billig herzustellen ist ■

und das im Betrieb unempfindlich und zuverlässig ist. ;

Die Erfindung betrifft kurz zusammengefaßt ein elektrisch ! leitendes bewegbares Tragglied für einen Kontaktträger, Kontaktgeber oder Ankerträger. Ein derartiges elektrisch leitendes Tragglied ist aus elektrisch leitendem Material mit ge- . ! nügendem Querschnitt zum übertragen des gewünschten Stroms
hergestellt und ist mit entgegengesetzten Windungen ausgebildet, die zur Bildung eines kleinen,, kompakten Tragglieds
ineinandergreifen können. Die Windungen sind um die Mitte der
Länge des Materials gebildet und lassen gegenüberliegende
Endteile frei, von denen einer am Basisglied getragen und
der andere mit einem Kontaktgeber, Anker oder dergleichen
versehen sein kann.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin
zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht eines elektromagnetischen Schalters
mit dem elektrisch leitenden bewegbaren Tragglied
nach der Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht eines derartigen Relais
mit dem Tragglied;

Fig. 3 einen Querschnitt im wesentlichen entlang der Linie

3-3 von Fig. 2; !

Fig. 4 einen weiteren Querschnitt im wesentlichen entlang , der Linie 4-4 von Fig. 2; I

Fig. 5 eine Seitenansicht des elektrisch leitenden bewegbaren ι Tragglieds.

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Fig. 1 zeigt ein elektromagnetisches Relais 10 mit einer Grundplatte 12, auf der eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung 14 mittels einer Tragplatte 16 befestigt ist. Eine derartige Betätigungseinrichtung enthält im allgemeinen eine von einer geeigneten elektrischen Energiequelle zu erregende elektromagnetische Wicklung 18/ einen oder mehrere Polschuhe 20 und 22 und einen bewegbaren Anker 24. Bei dem in Fig. 1 gezeigten elektroeagnetischen Relais 10 wird ein weiterer Polschuh 26 verwendet.

Der Anker 24 trägt einen Befestigungsständer 28, der über eine noch zu beschreibende Einrichtung mit zwei Kontaktgebern 30 und 32 verbunden ist. Die gegenüberliegenden Enden des Kontaktgebers 30 sind mit Kontakten 30a und 30b versehen, die am Kontaktgeber dadurch befestigt sein können, daß sie einen durch eine öffnung im entsprechenden Ende des Kontaktgebers 30 eingesetzten Teil aufweisen, der zur Bildung einer einheitlichen Konstruktion von Kontaktgeber und Kontakten angestaucht ist.

Für das Zusammenarbeiten mit den bewegbaren Kontakten 30a und 30b sind zwei feststehende Kontaktkonstruktionen 34 bzw. 36 vorgesehen. Obwohl die feststehenden Kontaktkonstruktionen auf irgendeine geeignete Weise hergestellt sein können, ist

ftmtaktdie feststehende/Konstruktion 34 in der Zeichnung mit einem Befestigungsständer 34a versehen dargestellt, an dem ein im allgemeinen U-förmiger biegsamer Halter 34b befestigt ist, der den feststehenden Kontakt 34c trägt.

Die feststehende Kontaktkonstruktion 36 ist auf ähnliche Weise gebildet und weist einen Befestigungsständer 36a, einen im allgemeinen U-förmigen biegsamen Halter 36b und einen feststehenden Kontakt 36c auf.

Der bewegbare Kontaktgeber 32 ist im wesentlichen dem oben

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beschriebenen Kontaktgeber 3O identisch und enthält zwei nicht gezeigte bewegbare Kontakte 32a und 32b. Jeder derartige bewegbare Kontakt arbeitet mit einer feststehenden Kontaktkonstruktion zusammen, von denen eine bei 38 gezeigt ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Grundplatte 12 ist mit zwei Ausnehmungen 12a versehen zur Aufnahme geeigneter Befestigungsnasen an einem nicht gezeigten Deckel zum völligen Einschließen der Schaltkonstruktion.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisch leitendes bewegbares Tragglied für einen elektrischen Schalter. Die Betriebsfähigkeit dieser Erfindung ist nicht durch das oben beschriebene elektromagnetische Relais bedingt, sondern ist vielmehr von universeller Natur, so daß sie auf praktisch jede Schalterbauart anwendbar ist. Ferner kann die vorliegende Erfindung, so wie sie im folgenden beschrieben wird, zum Tragen irgendeines der zahlreichen verschiedenen Teile und Bestandteile eines Relais verwendet werden, die sowohl elektrische Energie als auch Bewegbarkeit bei niedrigem Drehmoment erfordern.

In Fig. 1 werden der Anker und die Kontaktgeber von einem elektrisch leitenden bewegbaren Tragglied 40 getragen, das gemäß Fig. 5 ausgebildet ist. Das Tragglied 40 besteht aus einem langgestreckten Streifen 40a aus elektrisch leitendem Material mit einem über seine ganze Länge gleichmäßigen Querschnitt, der zum Übertragen der gewünschten elektrischen Stromstärke ausreicht. Ein derartiges Material könnte gemäß den gewünschten elektrischen Eigenschaften Kupfer, Aluminium, Stahl und dergleichen sein.

Der langgestreckte Streifen 40a ist mit einer rechtsgängigen Windung 40b und einer linksgängigen Windung 40c beiderseits der Mitte 4Od seiner Länge ausgebildet. Als solcher wird

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der Streifen 40a, von seinem Ende 4Oe zu seinem Ende 4Of fortschreitend, im Uhrzeigersinn gebogen bis die Mitte 4Od er- ■ reicht ist, während anschließend daran der Streifen 40a im Gegenuhrzeigersinn gebogen wird bis das Ende 4Of erreicht ist.

Die in Fig. 1, 2 und 5 gezeigten entgegengesetzt ausgebildeten Windungen 40b und 40c greifen so ineinander, daß einige Windungen im wesentlichen aneinandergrenzen. Dies ergibt eine kompakte Einheit, die im wesentlichen in einer Ebene liegend ausgebildet ist zur Verwendung in Vorrichtungen mit begrenzt verfügbarem Raum.

Das Ende 40e des Streifens 40a ist fest an einem Befestigungsständer oder Anschluß 42 befestigt. Ein L-förmiger Halter 43 ist, wie bei 46 in Fig. 3 gezeigt, an den Befestigungsständer 42 geschweißt, während das Ende 4Oe des Tragglieds 40 auf beliebige geeignete Weise, etwa durch Schweißen, Hart- oder Weichlöten oder dergleichen, am Halter 43 befestigt ist, wie bei 48 in Fig. 4 gezeigt. Auf diese Weise ist das Tragglied 40 freitragend am Befestigungsständer 42 befestigt, wobei das Ende 40f auf geeignete Weise an den Kontaktgebern 30 und 32 und am Anker 24 befestigt ist, vgl. Fig. 1 und 2.

In Fig. 1, 2, 3 und 4 ist eine Befestigungsklammer 44 gezeigt, die aus Blech gebildet ist und mit einem nach oben abstehenden Arm 44a versehen ist, der, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, durch irgendwelche geeigneten Mittel, etwa Schweißen, Hart- oder Weichlöten und dergleichen, am Befestigungsständer 28 des Ankers 24 befestigt ist. Die Befestigungsklammer 44 ist ferner mit vier entgegengesetzt gebogenen Lappen 44b, 44c, 44d und 44e versehen. Die Lappen 44d und 44e ergreifen den Kontakt- ^:

geber 30 längs seinen gegenüberliegenden Kanten, während die ^: Lappen 44b und 44c die Kanten sowohl des Kontaktgebers 3O als auch des Endes 4Of des Tragglieds 40 umgeben und ergreifen.! Diese Lappen können so fest zusammengedrückt oder umgebogen ^! werden, daß sie diese Glieder fest ergreifen, um hierdurch

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das Ende 4Of und den Kontaktgeber 30 fest am Befestigungsständer 28 des Ankers 24 zu befestigen.

Um das Tragglied 40 in einer freitragenden Lage zu positio- '. nieren/ kann jede Art einer Klemm- oder Befestigungseinrichtung verwendet werden, einschließlich der Verwendung von Schrauben, Nieten und dergleichen sowie Schweißen, Hart- und Weichlöten und dergleichen. Das Ende 4Oe ist bezüglich der Basis 12 verankert, während das gegenüberliegende Ende 40f am bewegbar zu tragenden Element, Teil oder Bestandteil befestigt ist.

In der oben beschriebenen Umgebung ist das Tragglied 40 ein Teil des elektrischen Kreises, der durch das Öffnen und Schließen der bewegbaren Kontakte 30a und 30b mit ihren feststehenden Kontakten 34c bzw. 36c gesteuert werden soll. Das Tragglied 40 könnte auch Teil des durch den Anker 24 verlaufenden elektrischen Kreises sein, wenn der Anker tatsächlich für eine besondere Funktion unter elektrischen Strom gesetzt werden würde.

über die gaize_Vom Tragglied 40 dargestellte elektrische Leitfähigkeit wäre der Anker 24 und/oder der Kontaktgeber 38 in der Lage, sich, wie von den verschiedenen Schalterfunktionen gefordert, zu bewegen. Während dieser ganzen Bewegung tritt an jedem beliebigen Querschnitt des langgestreckten Streifens 40a eine sehr geringe Biegung auf, so daß sich die elektrischen Eigenschaften über seine ganze Länge nicht verändern und auch eine mechanische Ermüdung nicht schnell eintritt. Als Ergebnis arbeitet das bewegbare Tragglied 40 während einer ausgedehnten Zeitdauer über eine große Anzahl von Betriebszyklen zufriedenstellend. Auch verändern sich dessen mechanische wie auch elektrische Eigenschaften nicht merklich, so daß sein Betrieb über eine lange Zeitdauer und durch die ganze Folge von Vorgängen oder Zyklen im wesentlichen konstant ist.

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Der durch das bewegbare Tragglied 40 bedingte Bewegungswiderstand kann sehr klein gemacht werden. Dies ist dadurch bedingt, daß der langgestreckte Streifen 40a verhältnismäßig lang ist und somit dessen freitragende Bewegung über eine beträchtliche Länge verteilt ist. Dieser verhältnismäßig lange Streifen wird natürlich durch die oben beschriebenen Windungen 40b und 40c sowie durch deren Ineinandergreifen kompakt gemacht .

Es ist somit ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung ein elektrisch leitendes bewegbares Tragglied vorsieht, das zum gleichzeitigen übertragen eines elektrischen Stroms und geeigneten Tragen eines bewegbaren Glieds in einem elektrischen Schalter verwendet wird.

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Claims

Patentansprüche

l.J Elektrisch leitendes bewegbares Tragglied für elektrische Schalter, gekennzeichnet durch einen langgestreckten Streifen (4Oa) aus elektrisch leitendem Material mit über seine ganze Länge ausreichendem Querschnitt zum Leiten der gewünschten elektrischen Energiemenge, wobei der Streifen (4Oa) über seine Länge aus im wesentlichen gleichen rechts- und linksgängigen Windungen (4Ob_f 40c) gebildet ist, die eine Bewegung mit minimaler Reibung eines Endes (4Oe) des Streifens (40a) gegenüber dessen anderem Ende (4Of) zulassen.
2. Tragglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rechts- und linksgängigen Windungen (40b, 40c) im wesentlichen von der Mitte der Länge des langgestreckten Streifens (40a) ausgehend in entgegengesetzten Richtungen ausgebildet sind.
3. Tragglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte Streifen (40a) über seine ganze Länge mit im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt ausgebildet ist.
4. Tragglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Enden (4Oe, 4Of) des langgestreckten Streifens (4Oa) im wesentlichen parallel verlaufen, um einen Einbau des Tragglieds (40) als freitragenden Ausleger zu ermöglichen.
5. Tragglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen (40b, 40c) für eine in parallelen Ebenen erfolgende Bewegung mit minimaler Reibung in der gleichen Ebene liegen.

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6. Tragglied nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rechts- und linksgängigen Windungen (40b, 4Oc) zur Bildung einer zusammengesetzten Einheit ineinandergreifen.
7. Tragglied nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (4Oe) des Streifens (4Oa) verankert ist, während dessen gegenüberliegendes Ende (4Of) ein bewegbares elektrisches Schalterglied (30, 32) trägt.

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