DE3627459A1

DE3627459A1 - SWITCHING ELEMENT FOR COMMAND DEVICES FOR FRONT PANEL INSTALLATION

Info

Publication number: DE3627459A1
Application number: DE19863627459
Authority: DE
Inventors: Juergen Willems; Detlev Beyer; Ewald Schoening
Original assignee: Schunk Bahn und Industrietechnik GmbH Germany
Current assignee: Schunk Bahn und Industrietechnik GmbH Germany
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-08-13
Publication date: 1988-01-14
Also published as: EP0257205A2; EP0257205A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltelement für Befehlsge räte für den Frontplatteneinbau nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a switching element for commands advice for front panel installation according to the generic term of Claim 1.

Bei derartigen Schaltelementen sind Ausführungsformen bekannt, die kleine Spannungen und Ströme schalten können. Ebenso gibt es Schaltelemente für hohe Spannungen und hohe Ströme, jedoch sind die Schaltelemente nur für bestimmte Bereiche konzipiert und daher nicht geeignet für kleine Ströme im mA-Bereich bis zu mehreren A von kleinen bis üblichen Spannungen verwendet zu werden.Such switching elements are embodiments known to switch small voltages and currents can. There are also switching elements for high voltages and high currents, however the switching elements are only for certain areas designed and therefore not suitable for small currents in the mA range up to several A from small to usual voltages.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schaltelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das es ermöglicht, von sehr kleinen Strömen bis zu höheren Strömen im Ampere-Bereich bei kleinen Spannun gen von wenigen Volt bis zu üblichen Wechselspannungen eingesetzt zu werden.The object of the present invention is therefore a Switching element according to the preamble of claim 1 create that enables it to flow from very small currents to higher currents in the ampere range at low voltages ranges from a few volts to common AC voltages to be used.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. This task will be according to the characteristic part of claim 1 solved.

Durch die Ausführung des Mikroprofils wird ein besonders hoher spezifischer Kontaktdruck aufgebracht, der dafür sorgt, daß Oxidschichten und Fremdpartikel (beispielsweise Staub) durch- bzw. weggedrückt werden. Hinzu kommt, daß es bei Verwendung einer Goldauflage in der Spitze des Mikroprofils möglich ist, Ströme kleiner 3 mA bei z. B. 5 V sicher zu schalten. Bei höheren Strömen (bis ca. 3 bis 4 A) brennt die Goldauflage durch. Die sich unter der Goldauflage befindende Edelmetall-Legierung , insbesondere Silber-Nickel-Legierung, besitzt eine ausreichende Stärke, um die Schaltfunktion zu übernehmen. Insbesondere ist diese Legierung zum Schalten von Wechselströmen in den üblichen Spannungen geeignet. Auf diese Weise wird ein Schaltele ment für einen sehr weiten Anwendungsbereich geschaffen, das insbesondere den Gegebenheiten der elektronischen Steuerungen genügt.The execution of the micro profile makes a special high specific contact pressure applied ensures that oxide layers and foreign particles (e.g. Dust) can be pushed through or pushed away. In addition, that it when using a gold plating in the top of the Micro profile is possible, currents less than 3 mA at z. B. 5 V to switch safely. At higher currents (up to approx. 3 up to 4 A) the gold plating burns out. Which is under the Gold-plated precious metal alloy, in particular Silver-nickel alloy, has sufficient strength, to take over the switching function. In particular, this is Alloy for switching alternating currents in the usual Voltages suitable. In this way, a Schaltele created for a very wide range of applications, this is particularly the case with the electronic Controls are sufficient.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgen den Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention are as follows the description and the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beige fügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below in the beige added illustrations shown embodiment explained in more detail.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt ein Befehlsgerät im Frontplatteneinbau. Fig. 1 shows a section of a command device in the front panel installation.

Fig. 2 zeigt ein Mikroprofil für das Schaltelement des Befehlsgerätes von Fig. 1 im Schnitt. Fig. 2 shows a micro profile for the switching element of the command device of Fig. 1 in section.

Fig. 3 zeigt die kreuzförmig zueinander angeordneten Mikroprofile in geschlossenem Zustand des Schalters. Fig. 3 shows the cross-shaped micro profiles in the closed state of the switch.

Das in Fig. 1 dargestellte Befehlsgerät umfaßt ein Kopfteil 10 mit einer Hülse 11, die einen frontseitigen Kragen 12 und einen mit Außengewinde 13 versehenen Abschnitt 14 mit vermindertem Durchmesser aufweist, der von einer Bohrung 15 einer Frontplatte 16 aufgenommen wird. Die Hülse 11 besitzt eine umlaufende gestufte Schulter 17 zwischen dem Kragen 12 und dem Abschnitt 14 mit einem inneren Abschnitt 17′, der sich über eine Frontplattendichtung 18 auf der Frontplatte 16 abstützt und einen äußeren umlaufenden Abschnitt 17′′, der sich über einen Frontring 19 frontseitig auf der Frontplatte 16 abstützt, wobei der Frontring 19 die Frontplattendichtung 18 nach außen abdeckt und bündig mit dem Kragen 12 angeordnet ist. Die Hülse 11 wird rückseitig von der Frontplatte 16 durch eine Kontermutter 20 gesichert.The control device shown in FIG. 1 comprises a head part 10 with a sleeve 11 , which has a front collar 12 and a section 14 with a reduced diameter, which is provided with an external thread 13 and is received in a bore 15 in a front plate 16 . The sleeve 11 has a circumferential stepped shoulder 17 between the collar 12 and the section 14 with an inner section 17 ', which is supported by a front plate seal 18 on the front plate 16 and an outer circumferential section 17 '', which is via a front ring 19th is supported on the front on the front plate 16 , the front ring 19 covering the front plate seal 18 to the outside and being arranged flush with the collar 12 . The sleeve 11 is secured on the back by the front plate 16 by a lock nut 20 .

Das Kopfteil 12 ermöglicht auch eine gegenüber der dargestellten vorstehenden Frontplatteneinbauweise versenkte Frontplatteneinbauweise, indem eine Bohrung 15 mit einem Durchmesser oder Quadrat entsprechend dem Außendurchmesser oder Außenquadrat des Abschnitts 17′ zusammen mit dem Druckring zwischen Kontermutter 20 und Frontplatte 16, jedoch ohne Frontring 19 und Frontplat tendichtung 18 verwendet wird.The head part 12 also enables a front panel installation method recessed compared to the above-described front panel installation, by a bore 15 with a diameter or square corresponding to the outer diameter or outer square of the section 17 'together with the pressure ring between the lock nut 20 and the front panel 16 , but without the front ring 19 and the front panel seal 18 is used.

Die Bohrung 21 der Hülse 11 besitzt eine Schulter 22 benachbart zum rückwärtigen Ende und nimmt eine Taste 23 auf, die aus einem Kappenteil 24 und einem rohrförmigen Abschnitt 25 besteht. der rohrförmige Abschnitt 25 besitzt eine umlaufende Schulter 26, die der inneren umlaufenden Schulter 22 der Hülse 11 gegenüberliegt und zwischen denen eine Druckfeder angeordnet ist. The bore 21 of the sleeve 11 has a shoulder 22 adjacent to the rear end and receives a button 23 which consists of a cap part 24 and a tubular section 25 . the tubular section 25 has a circumferential shoulder 26 which lies opposite the inner circumferential shoulder 22 of the sleeve 11 and between which a compression spring is arranged.

Außerdem ist am Außenumfang des rohrförmigen Abschnitts 25 eine Nut zur Aufnahme einer Schleifdichtung 28 vorge sehen, die mit der Innenwandung der Bohrung 21 der Hülse 11 in Dichteingriff steht. Die rückwärtige Seite der Taste 23 ist durch einen Deckel 29 verschlossen.In addition, on the outer circumference of the tubular section 25, a groove for receiving a sliding seal 28 is provided, which is in sealing engagement with the inner wall of the bore 21 of the sleeve 11 . The rear side of the button 23 is closed by a cover 29 .

An dem mit Außengewinde versehenen Abschnitt 14 der Hülse 11 des Kopfteils 10 schließt sich rückseitig ein rohrförmiger Abschnitt 30 mit vermindertem Durchmesser an, der mit einem zweiteiligen Halter 31 über zwei Federdrähte 32 lösbar in Eingriff steht.At the back of the externally threaded section 14 of the sleeve 11 of the head part 10 , there is a tubular section 30 with a reduced diameter, which is releasably engaged with a two-part holder 31 via two spring wires 32 .

Der Halter 31 hält ein Schaltelement 32 mit einem ohne Deckel dargestellten Gehäuse 33, das Schraubanschlüsse 34 aufweist und an denen zwei Kontaktbleche 35 angeschweißt sind, die zwischen entsprechenden, nach innen in das Gehäuse 33 ragenden Vorsprüngen 36 und korrespondierenden Vorsprüngen 37 an zwei Klemmstücken 38 symmetrisch zur Längsachse abgestützt und gehalten sind. Die Klemmstücke 38 ermöglichen die Anordnung der Kontaktbleche 35 sowohl zwischen ihrer Vorderseite als auch zwischen Ihrer Rückseite und den gegenüberliegenden Vorsprüngen 36 im Gehäuse 33 (siehe auch die gestrichelt dargestellte Anordnung der Kontaktbleche 35). Innerhalb des Gehäuses 33 ist axial ein Stößel 40 angeordnet, der in einer Führung 41 im Gehäuse 33 geführt ist und mit einem Zapfen 42 aus dem Gehäuse 33 zur Betätigung über den Deckel 29 herausragt. Eine Druckfeder 43 drückt den Stößel 40 in die in Fig. 1 dargestellte Position, wobei ein rückwärti ger Zapfen 44 des Stößels 40 zur seitlichen Abstützung der Schraubenfeder 43 in deren nicht außen geführtem Abschnitt dient. Der Stößel 40 trägt die unter Feder kraft stehende Kontaktbrücke 45, an der die Mikroprofile 46 beidseitig angeschweißt sind, die sich zwecks Kontakt gabe ihrerseits an den Mikroprofilen 46 a abstützen, die an den Kontaktblechen 35 um 90° verdreht gegenüber den Mikroprofilen 46 der Kontaktbrücke 45 angeschweißt sind.The holder 31 holds a switching element 32 with a housing 33 shown without a cover, which has screw connections 34 and to which two contact plates 35 are welded, the symmetrical between corresponding projections 36 projecting into the housing 33 and corresponding projections 37 on two clamping pieces 38 are supported and held to the longitudinal axis. The clamping pieces 38 enable the arrangement of the contact plates 35 both between their front side and between their rear side and the opposite projections 36 in the housing 33 (see also the arrangement of the contact plates 35 shown in broken lines). Arranged axially within the housing 33 is a plunger 40 which is guided in a guide 41 in the housing 33 and projects with a pin 42 from the housing 33 for actuation via the cover 29 . A compression spring 43 presses the plunger 40 in the position shown in Fig. 1 position with a rückwärti ger pin 44 of the plunger 40 serves for the lateral support of the coil spring 43 in its non-run outside the portion. The plunger 40 carries the spring-force-related contact bridge 45, at which the micro-profiles are welded on both sides 46, which for the purpose of making contact, in turn, to the micro-profiles 46 a support, the 90 ° twisted at the contact plates 35 against the micro-profiles 46 of the contact bridge 45 are welded on.

Die entsprechende Kontaktfeder im Inneren des Stößels 40, die dafür sorgt, daß die Kontaktbrücke 45 unter Federkraft steht, ist mit 55 bezeichnet. Durch Betätigen der Taste 23 wird die Kontaktbrücke 45 formschlüssig und somit zwangsläufig von den Kontaktblechen 35 getrennt und der so gebildete Schalter geöffnet.The corresponding contact spring inside the plunger 40 , which ensures that the contact bridge 45 is under spring force, is designated 55 . By pressing the button 23 , the contact bridge 45 is positively and thus inevitably separated from the contact plates 35 and the switch thus formed is opened.

Ggf. kann parallel neben dem dargestellten Schaltelement 32 ein nicht dargestelltes Rastelement positioniert werden, das bewirkt, daß die Taste 23 nach ihrer Betäti gung in eingedrücktem Zustand in der Hülse 11 gehalten wird, so daß der Schalter geöffnet bleibt.Possibly. can be positioned in parallel next to the switching element 32 shown, a locking element, not shown, which causes the button 23 after its actuation in the pressed state is held in the sleeve 11 , so that the switch remains open.

Entsprechend kann der Schalter durch Betätigen der Taste 23 schließen (gestrichelt dargestellt), wobei auch hier der geschlossene Zustand über ein Rastelement gehalten werden kann, falls dies gewünscht ist.Correspondingly, the switch can be closed by pressing the button 23 (shown in dashed lines), the closed state also being able to be held here via a latching element if this is desired.

Das Mikroprofil 46 besteht aus einem im Schnitt im wesentlichen trapezförmigen Körper 47 aus Trägermaterial. Als Trägermaterial kommt beispielsweise eine CuZn-Legie rung oder dgl. infrage. Der Trägerkörper 47 ist über Schweißwarzen 48 mit der Kontaktbrücke 5 und den Kontakt blechen 35 verschweißt. Insbesondere besitzt der Träger körper 47 einen Winkel von etwa 6° seitlich gegenüber der Vertikalen zur Basis. Über dem Trägerkörper 47 befindet sich beispielsweise ein aufgeschweißter Körper 49 aus einer Silber-Nickel-Legierung (AgNi 10) oder einer anderen Edelmetall-Legierung, der einen Spitzen bereich 50 aufweist, der eine Goldauflage 51 trägt, die an der Spitze etwa 6 bis 8 µ dick ist und seitlich ausläuft. Der Winkel der zur Spitze hinlaufenden Flächen des Körpers 49 zur Radialebene beträgt vorzugsweise etwa 25°, woran sich etwa von der Mitte des Körpers 49 an der Winkel vorzugsweise im wesentlichen auf 50° verdop pelt. Sowohl die Stärke des Körpers 47 als auch des Körpers 49 beträgt bei dem Ausführungsbeispiels vorzugs weise im wesentlichen etwa 0,25 mm.The micro profile 46 consists of an essentially trapezoidal body 47 made of carrier material. For example, a CuZn alloy or the like can be used as the carrier material. The carrier body 47 is welded to the contact bridge 5 and the contact plates 35 via weld nipples 48 . In particular, the carrier body 47 has an angle of about 6 ° laterally with respect to the vertical to the base. Above the carrier body 47 there is, for example, a welded-on body 49 made of a silver-nickel alloy (AgNi 10 ) or another noble metal alloy, which has a tip area 50 which bears a gold plating 51 which has about 6 to 8 at the tip µ is thick and runs out to the side. The angle of the surfaces of the body 49 running towards the tip to the radial plane is preferably approximately 25 °, at which the angle preferably doubles approximately from 50 ° to the center of the body 49 . Both the thickness of the body 47 and the body 49 is preferably approximately 0.25 mm in the exemplary embodiment.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Mikroprofile 46 und 46 a kreuzförmig zueinander angeordnet sind und im ge schlossenen Zustand des Schalters eine punktförmige Berührungsstelle 60 bilden. In Verbindung mit der im Stößel 40 angeordneten Kontaktfeder 55 ergibt sich ein definierter Kontaktdruck, der für einen sicheren Kontakt - auch bei kleinen Strömen - sorgt.From Fig. 3 it can be seen that the micro-profiles 46 and 46 a are arranged in a cross shape to each other and form a point-shaped contact point 60 in the closed state of the switch. Ensures - also at low currents - in conjunction with the follower 40 arranged in the contact spring 55, a defined contact pressure for a reliable contact is obtained.

Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel, nämlich das zwangs läufige Öffnen der Kontakte, beschränkt ist, sondern gleichermaßen auch in Verbindung mit Schließer- und Wechselkontaktelementen realisiert werden kann.It goes without saying that the invention is not based on the described embodiment, namely the compulsory frequent opening of the contacts, is limited, but equally in connection with NO and Change-over contact elements can be realized.

Anstatt der Schraubanschlüsse 34 können auch Flachstecker oder Stecksockelanschlüsse (nicht dargestellt) Verwendung finden.Instead of the screw connections 34 , flat plugs or plug-in base connections (not shown) can also be used.

Claims

1. Switching element for command devices for the front panels installation with contacts arranged in a housing and a contact bridge that can be actuated via a spring-loaded, guided plunger, characterized in that the contact bridge ( 45 ) has a welded-on micro-profile ( 46 ) at the ends, one for each Contact plate ( 35 ), on which each also rotated by 90 ° micro-profiles ( 46 a ) are welded, directed tip area ( 50 ), and that the opposite micro-profiles ( 46 , 46 a ) are arranged in a cross shape and in the closed state of the Form switch punctiform contact points ( 60 ).

2. Switching element according to claim 1, characterized in that the directed tip areas of the micro profiles ( 46 , 46 a ) are provided with a support ( 51 ) made of gold or a gold alloy, which is arranged over a noble metal alloy ( 49 ), which is welded onto a carrier material ( 47 ).

3. Switching element according to claim 2, characterized in that an AgNi alloy is used as the noble metal alloy ( 49 ).

4. Switching element according to claim 3, characterized in that the side surfaces of the body ( 49 ) converging in the tip region ( 50 ) made of the AgNi alloy have an angle of approximately 25 ° to the radial plane of the plunger ( 40 ).

5. Switching element according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the carrier material forms a carrier body ( 47 ) which is trapezoidal in section with little deviation from the rectangular.

6. Switching element according to one of claims 2 to 5, there characterized by that Carrier material is a copper alloy, especially one Is CuZn alloy.

7. Switching element according to one of claims 2 to 6, characterized in that the gold plating ( 51 ) at the tip ( 50 ) is approximately 6 to 8 µm thick.

8. Switching element according to one of claims 2 to 7, characterized in that the carrier material has welding nipples ( 48 ).

9. Switching element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the plunger ( 40 ) carries the spring-loaded contact bridge ( 45 ) approximately in the center.