DE3217657A1

DE3217657A1 - Zusammenbau eines kontaktstuecks und einer lamelle und verfahren zu dessen hertellung

Info

Publication number: DE3217657A1
Application number: DE19823217657
Authority: DE
Inventors: Janez 61218 Komenda Rizman; Jurica Dipl.-Ing. 61000 Ljubljana Zadravec
Original assignee: ISKRA SOZD ELEKTRO INDUS
Current assignee: ISKRA SOZD ELEKTRO INDUS
Priority date: 1981-05-11
Filing date: 1982-05-11
Publication date: 1982-11-25
Also published as: YU39887B; DD209042A5; YU119681A; JPS5832316A; FR2505549A1; IT8267620A0; GB2101406A; IT1155345B; IT8253266V0

Description

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PAT E N TAN WÄLT E DR. ING. E. HOFFMANN {1930-197«) . Dl Pl.-ING. W. EITLE . DR.RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 . D-8000 MONCH EN 81 . TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

ISKRA-SOZD elektrokovinske industrije n.sol.o., Ljubljana /Jugoslawien

Zusammenbau eines Kontaktstücks und einer Lamelle und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zusammenbau eines Kontaktstücks und einer Lamelle, wie er im Schaltteil eines Relais oder eines anderen Schaltelements verwendet wird, sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung. 5

Bekannt ist ein Zusammenbau eines Kontaktstücks mit einer Lamelle, bei welchem das Kontaktstück aus massivem Material, vor allem aus Edelmetall, gefertigt ist. Ein solcher Zusammenbau ist funktionsmäßig von hoher Qualität, er besitzt jedoch zwei Nachteile. Einer von diesen ist der Preis des gesamten Schaltelements bzw. des Relais, dessen einen nicht unbedeutenden Anteil der Preis des Edelmetalls der Kontaktstücke darstellt. Der zweite Nachteil ist die vergrößerte Masse des sich bewegenden Teiles des Schaltelements bzw. des Relais, die einen bestimmten Einfluß auf die Umschaltzeit ausübt.

Bekannt ist auch ein Zusammenbau eines Kontaktstücks mit einer Lamelle, bei dem das massive Kontaktstück durch ein Bimetall- bzw. Trimetallkontaktstück ersetzt ist, welches derart ausgeführt ist, daß auf einen Träger aus unedlem Metall, z.B. Kupfer, einseitig oder beiderseitig eine dünne Schicht eines edlen Kontaktmaterials aufgetragen ist. Die Dicke einer solchen Schicht beträgt zwischen 0,1 und 0,6 mm, was von der geforderten Lebensdauer und der elektrischen Belastung des Kontakts selbst abhängig ist. Der Nach-¹-teil dieser Lösung liegt vor allem in der verhältnismäßig kurzen Lebensdauer eines solchen Zusammenbaus, während welcher der Zusammenbau einen qualitätsmäßig guten Kontakt herstellt. Der elektrische Lichtbogen am Kontakt verursacht nämlich, daß sich das Kontaktmaterial in dem Punkt, an dem der Lichtbogen auftritt, verhältnismäßig schnell abnutzt, so daß der Lichtbogen die Bildung einer Legierung des Edelmetalls mit dem Material des Trägers verursacht, was den Kontaktwiderstand stark erhöht.

Bei einem Zusammenbau, bei welchem das Kontaktstück aus gesintertem Material hergestellt ist, kann das Kontaktstück auf der Lamelle nur als massives Stück befestigt werden, wogegen eine Ausführung durch Auftragen einer Dünnschicht nicht möglich ist. Neben 'den oben beschriebenen Nachteilen einer solchen Ausführung muß hier noch erwähnt werden, daß die Befestigung von gesinterten Stücken in Bezug auf die Technologie anders ist, d.h., daß der Hersteller über zusätzliche Ausstattungen verfügen muß, was erneut die Herstellungskosten beeinflußt.

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Es ist Ziel der Erfindung, einen solchen Zusammenbau eines Kontaktstücks und einer Lamelle zu schaffen, der die Nachteile bekannter Ausführungen beseitigt. Durch den erfin-

dungsgemäßen Zusammenbau muß der hohe Verbrauch an edlem Material für Kontaktstücke abgeschafft werden, wodurch gleichzeitig auch die Masse des gesamten Zusammenbaus herabgesetzt wird, ebenfalls soll die Bildung jeglicher Legierungen zwischen dem Material des Kontaktstücks und der Unterlage, auf welcher das Kontaktstück befestigt ist, verhindert werden; gleichzeitig soll der Zusammenbau eine möglichst ähnliche technologische Bearbeitung sowohl für Kontaktstücke aus gewöhnlichem Kontaktmaterial als auch für Kontaktstücke aus gesintertem Material ermöglichen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll auch eine Herstellung von einem Zusammenbau mit einem beiderseitigen Kontaktstück möglich sein.

Die Aufgabe wird durch einen Zusammenbau und ein Verfahren mit den in den Ansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst.

Insbesondere wird diese Aufgabe mit einem Zusammenbau eines Kontaktstücks mit einer Lamelle gelöst, bei welchem das Kontaktstück in Form einer Kappe mit einer umlaufenden Rinne ausgeführt und in ein Loch mit gezogenem Rand der Lamelle eingepreßt ist, der nach beendetem Verfahren der Bearbeitung des Zusammenbaus, das ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist, das Kontaktstück eng umfaßt.

Die Erfindung ist im folgenden an Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Lamelle mit eingesetztem, doch nicht befestigtem Kontaktstück im Querschnitt;

Fig. 2 ein in der Lamelle befestigtes Kontaktstück im Querschnitt;

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Fig. 3 eine erste Ausführungsform der Lamelle mit beiderseitig aufgestelltem Kontaktstück im Querschnitt;

Fig. 4a die Anfangsform der Lamelle mit zwei Kontaktstücken in einer zweiten Ausführungsform im Querschnitt;

Fig. 4b die Endform der Lamelle mit beiderseitig aufgestelltem Kontaktstück in zweiter Ausfüh-

rungsforra;

Fig. 5 eine Lamelle mit umgebogenem Kontaktstück.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, ist in einer Lamelle 2 eine Ausnehmung ausgeführt, deren Rand 3 etwas nach außen gezogen ist. In dieser Ausnehmung ist ein Kontaktstück 1 eingesetzt, das in dem Fall, daß es aus sehr hartem, z.B. gesintertem Material ausgeführt ist, die Form einer Kappe mit einer umlaufenden Rinne besitzt, was im oberen Teil der Fig. 1 dargestellt ist, wogegen es in dem Fall, daß es aus weicherem Material gefertigt ist, das noch umgeformt werden kann, die Form einer Kappe mit etwas nach außen gebogenem Rand besitzt, was im unteren Teil der Fig. 1 dargestellt ist. Dabei ist der Durchmesser des Kontaktstücks von einer solchen Größe, daß es unter Kraftausübung in die Ausnehmung in der Lamelle 2 gepreßt werden kann bzw. daß bei der Verwendung des Kontaktstücks 1 mit umlaufender Rinne der gezogene Rand 3 der Ausnehmung der Lamelle 2 in diese Rinne einspringt.

Um eine möglichst feste Verbindung des Kontaktstücks 1 mit der Lamelle 2 zu erreichen und auf diese Weise einen ver-

läßlichen und dauerhaften Kontaktzusammenbau zu bilden, muß in dem Fall, daß die Kappe aus gesintertem Material besteht, der gezogene Rand 3 der Ausnehmung der Lamelle 2 um die umlaufende Rinne des Stücks 1 gebördelt werden, wobei ein Kontaktzusairanenbau erhalten wird, wie er im Querschnitt in Fig.

2 dargestellt ist. Aus dieser Figur ist es gut sichtbar, daß sich durch angeführte Bearbeitung der "gebogene Rand 3' der Ausnehmung in die Rinne des Kontaktstücks 1 eingepreßt hat, wodurch wegen der verhältnismäßig großen Anliegefläche zwischem dem Kontaktstück 1 und der Lamelle 2 ein außerordentlich guter, gleichzeitig jedoch dauerhafter und mechanisch auch fester Kontakt erreicht wird. Falls das Kontaktstück 1 aus Blech, also aus weicherem Material, gezogen wurde, wird es mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs von beiden Seiten zusammengepreßt, wobei das Kontaktstück 1 umgeformt wird und einen engen Kontakt mit dem gezogenen Rand 3 der Ausnehmung der Lamelle 2 bildet.

Fig. 3 stellt eine erste Ausführungsform der beiderseitigen Aufstellung des Kontaktstücks im Querschnitt dar. Aus Fig.

3 ist es ersichtlich, daß sich in der Lamelle 2 zunächst ein Kontaktstück 1 befindet, das darin auf die oben beschriebene Weise befestigt ist. Von der anderen Seite ist in den Hohlraum des Kontaktstücks 1 ein weiteres Kontaktstück 1' eingepreßt. Dieses Kontaktstück 1' wird ebenfalls durch eine Kappe dargestellt, die jedoch weder eine umlaufende Rinne noch einen nach außen umgebogenen Rand besitzt, so daß die Wand des Kontaktstücks 1' in axialer Richtung einen Zylinder bildet, dessen Außendurchmesser an derjenigen Stelle, an welcher das Kontaktstück 1 an der Lamelle 2 anliegt, seinem Innendurchmesser gleich ist. Das Kontaktstück 1' wird soweit in das Kontaktstück 1 gepreßt, daß der Außenteil der Wand des Kontaktstücks 1', wo sich sein Durch-

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messer zu-vergrößern beginnt, an dem Innenteil der Wand des Kontaktstücks 1 an seinem Rand anliegt. Wegen der hohen Reibung zwischen den beiden Kontaktstücken 1 , 1' kann angenommen werden, daß eine Kaltverschweißung der beiden Kontaktstücke 1, 1" stattgefunden hat, wodurch die Beständigkeit des Zusammenbaus sowohl zwischen den Kontaktstücken 1, 1' als auch mit der Lamelle 2 gesichert ist.

In Fig. 4b ist eine zweite Ausführungsform der Lamelle 2 mit beiderseitig aufgestelltem Kontaktstück 1 dargestellt. Wie aus Fig. 4a ersichtlich ist, sind auf der Lamelle 2 nebeneinander, und zwar in Längsrichtung, zwei Kontaktstükke 1 befestigt. Durch Ausführung einer Umbiegung 4 der Lamelle 2 in der Mitte zwischen den beiden Kontaktstücken 1 wird eine beiderseitige symmetrische Aufstellung des Kontaktstücks erhalten, wobei diese Ausführungsform noch den vorteil bietet, daß damit zusätzlich jedes Herausfallen der Kontatktstücke aus der Lamelle 2 verhindert wird.

In Fig. 5 ist eine Ausführung des Zusammenbaus dargestellt, bei dem das Kontaktstück 1 von einer solchen Ausführung ist, daß die Umbiegung 4 über dessen Mitte durchgeführt wird, dadurch wird mit einem einzigen Kontaktstück eine beiderseitige Kontaktfläche erhalten. In einer vereinfachten Ausführung wird auf die Lamelle anstatt des Kontaktstücks auf einer begrenzten Länge die Schicht eines Kontaktmaterials aufgetragen und die Umbiegung dann in der Mitte dieser Schicht durchgeführt; diese Ausführung ist in den Zeichnungen nicht dargestellt.

· Das freie Ende 5 des umgebogenen Teiles der Lamelle 2' wird mit dem anderen Teil der Lamelle 2 z.B. durch Verschweißen verbunden.

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Der Zusammenbau des Kontaktstücks mit der Lamelle erfüllt vollständig alle Ziele der Erfindung. Das Kontaktstück erfordert sehr wenig Kontaktmaterial, so daß das Kontaktstück preiswert ist; gleichzeitig belastet es auch die Lamelle nicht mit seinem Gewicht. Bei höherer und längerer Belastung des Kontaktstücks verursacht der elektrische Lichtbogen, der sich bei jedem Ein- und Ausschalten bildet, daß sich im Kontaktstück des erfindungsgemäßen Zusammenbaus ein Loch bildet, das die Vorrichtung, die den erfindungsgemäßen Zusammenbau verwendet, bei ihrer Tätigkeit jedoch nicht stört. Nach der Bildung des Loches versetzt sich die Kontaktstelle ein wenig; trotzdem ändert sich jedoch die Zusammensetzung des Materials des Kontakts selbst nicht, so daß noch weiter praktisch der gleiche Kontaktwiderstand gesichert ist, wie er bei dem ursprünglichen neuen Kontaktzusammenbau vorhanden war.

Leerseite

Claims

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PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-t97i) . DIPL.-ING.W.EIUE · DR.RER. NAT. K.HOFFMAN N · DIPL.-ING. W. LEH N

DIPl.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MO NCHEN 81 . TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE)

ISKRA-SOZD elektrokovinske industrije n.sol.o., Ljubljana /Jugoslawien

Zusammenbau eines Kontaktstücks und einer Lamelle und Verfahren zu dessen Herstellung

PATENTANSPRÜCHE :

^ Zusammenbau eines Kontaktstücks und einer Lamelle, dadurch gekennzeichnet , daß das Kontaktstück (1) eine Kappe mit umlaufender Rinne ist, die in eine Ausnehmung der Lamelle (2) eingesetzt ist, deren Rand (3) nach außen gezogen ist, wobei der gebogene Rand (3¹) unter Druck an der umlaufenden Rinne des Kontaktstücks (1) anliegt.
2. Zusammenbau nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß in den Hohlraum des Kontaktstücks (1), das auf der Lamelle (2) befestigt ist, ein weiteres Kontaktstück (1') in Form einer Kappe derart eingepreßt ist, daß dadurch ein beiderseitiges Kontaktstück ausgebildet wird.
3. Zusammenbau nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß an einer gebogenen Lamelle (2) koaxial zwei Kontaktstücke (1) befestigt sind, die ein beiderseitiges Kontaktstück bilden.
4. Zusammenbau nach Anspruch 1 und 3,

dadurch gekennzeichnet , daß das Kontaktstück (1) derart an der Lamelle (2) befestigt ist, daß die Umbiegung (4) der Lamelle (2) in der Mitte des Kontaktstücks (1) verläuft.
5. Verfahren zur Herstellung eines Zusammenbaus nach einem der Ansprüche'1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet , daß das Kontaktstück (1) zunächst in die Ausnehmung der Lamelle (2) eingepreßt wird, so daß der gezogene Rand (3) der Ausnehmung in die Rinne des Kontaktstücks (1) eingreift, worauf der Rand (3) um die Rinne des Kontaktstücks (1) gebördelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet , daß das Kontaktstück (1) in die Ausnehmung der Lamelle (2) eingesetzt und das Kontaktstück (1) mit axialem Druck über den gezogenen Rand (3) der Ausnehmung der Lamelle (2) umgequetscht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6,

dadurch gekennzeichnet , daß das weitere Kontaktstück (1¹) derart in den Hohlraum des Kontaktstücks (1) eingepreßt wird, daß die Außenwand an der verbreiterten Innenwand des Randes des Kontaktstücks (1) anliegt und dabei eine Kaltverschweißung bildet.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet , daß nach der Befestigung von zwei Kontaktstücken (1) in Längsrichtung der Lamelle (2) symmetrisch zwischen diesen eine Umbiegung (4) um 180° ausgeführt wird, so daß die Kontaktstücke (1) in eine koaxiale Stellung gelangen, worauf der umgebogene Teil (2') der Lamelle am freien Ende (5) mit dem anderen Teil der Lamelle (2) verbunden wird.
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9. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet , daß nach der Befestigung des Kontaktstücks (1) an der Lamelle (2) eine Umbiegung (4) über die Mitte des Kontaktstücks (1) um 180° ausgeführt wird, wonach der umgebogene Teil (2¹) der Lamelle am freien Ende (5) mit dem anderen Teil der Lamelle (2) verbunden wird.