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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung und insbesondere
eine Kontaktanordnung, bei der Paare von beabstandeten Festkontakten
in einem elektrisch isolierenden Körper getragen werden, und bei
der Reihen von beweglichen Kontakten relativ zum isolierenden Körper verschiebbar sind,
um so die Kontakte eines jeden der Paare von Festkonstakten entweder
miteinander zu verbinden oder zu trennen.
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Das
US 4443675 offenbart eine
Mehrfachkontaktanordnung für
ein elektromagnetisches Schaltgerät, das einen beweglich geführten Kontaktbrückenträger aufweist,
der abgefederte Kontaktbrücken
in Ausschnitten hält,
die auf einer Seite offen sind. Die Kontaktbrücken stellen einen elektrischen Kontakt
mit Festkontakten her. Trennwände
sind am Kontaktbrückenträger befestigt,
die mit den Schaltkammergehäusetrennwänden zusammenwirken,
um Hüllen
für jeden
der Kontakte zu bilden.
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Bei
einer bekannten Kontaktanordnung werden drei Paar von beabstandeten
Festkontakten in einem elektrisch isolierenden Körper getragen. Ein Betätigungselement
ist relativ zum Körper
verschiebbar und trägt
drei bewegliche Kontakte. Ein jeder der drei beweglichen Kontakte
ist mit einem der Paare der Festkontakte verbunden. Das Betätigungselement
ist zwischen zwei Positionen verschiebbar. Bei jedem der beweglichen
Kontakte, wenn das Betätigungselement
in einer der zwei Positionen ist, drückt der bewegliche Kontakt
gegen das dazugehörende Paar
von Festkontakten, um sie so elektrisch miteinander zu verbinden,
wohingegen, wenn es in der anderen der zwei Positionen ist, sind
die beweglichen Kontakte vom dazugehörenden Paar der Festkontakte
so beabstandet, dass sie die Festkontakte elektrisch trennen. Auf
diese Weise definieren die beweglichen und die Festkontakte drei
Schalter, die durch Verschieben des Betätigungselementes relativ zum isolierenden
Körper
geöffnet
und geschlossen werden. Es kann sein, dass, wenn sich das Betätigungselement
in einer ersten Position befindet, ein erster Schalter geschlossen
wird (d.h., die Festkontakte jenes Schalters durch den dazugehörenden beweglichen
Konakt elektrisch miteinander verbunden werden), der zweite Schalter
geschlossen wird und der dritte Schalter offen ist, wohingegen,
wenn sich das Betätigungselement
in der zweiten Position befindet, der erste und der zweite Schalter
offen sind und der dritte Schalter geschlossen wird.
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Bei
der bekannten Kontaktanordnung wird ein jeder der Festkontakte durch
einen U-förmigen Körper definiert,
der einen mittleren Abschnitt, der eine Kabelschelle trägt, und
zwei Schenkel aufweist, die sich von entgegengesetzten Enden des
mittleren Abschnittes erstrecken. Die Schenkel erstrecken sich durch Öffnungen
im isolierenden Körper
in eine Kammer, innerhalb der der dazugehörende bewegliche Kontakt zwischen
den Schenkeln aufgenommen wird. Vorausgesetzt, dass der bewegliche
Kontakt zwischen den zwei Schenkeln aus einer ersten Position, in
der der bewegliche Kontakt einen elektrischen Kontakt mit einem
der Schenkel herstellt, und einer zweiten Position verschiebbar
sein muss, in der der bewegliche Kontakt elektrisch von beiden Schenkeln isoliert
wird, muss der Abstand zwischen den Schenkeln ausreichend sein,
um die Verschiebung der beweglichen Kontakte aufzunehmen, und um
eine akzeptable Trennung zwischen den beweglichen und den Festkontakten
aufrechtzuerhalten, wenn der durch jene Kontakte gebildete Schalter
offen ist. Der Abstand zwischen benachbarten Festkontakten von unterschiedlichen
Schaltern muss ebenfalls ausreichend sein, um eine elektrische Trennung
aufrechtzuerhalten. Das legt eine Grenze bei der minimalen Größe der gesamten
Anordnung fest und insbesondere die Anzahl der Paare von Festkontakten,
die innerhalb eines vorgegebenen Rauminhaltes aufgenommen werden
können.
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Bei
der bekannten Kontaktanordnung wird jener Abschnitt eines jeden
Festkontaktes, gegen den der dazugehörende bewegliche Kontakt drückt, wenn
der Schalter geschlossen ist, mit einer Oberflächenbehandlung (beispielsweise
aus Silber) bereitgestellt, um die Verschleißbeständigkeit zu verbessern. Wenn
der bewegliche Kontakt gegen einen Abschnitt der Oberfläche eines
Festkontaktes verschoben wird, die nicht die geeignete Oberflächenbehandlung
aufweist, kommt es zu einem schnellen Verschleiß und daher zum Versagen des
Kontaktes. Vorausgesetzt, dass nur einer der zwei Schenkel des U-förmigen Festkontaktes die geeignete
Oberflächenbehandlung
erhalten hat, kann es geschehen, dass die Festkontakte eingesetzt
werden, wobei die Schenkelpositionen umgekehrt sind, verglichen
damit, was beabsichtigt war. Man muss daher eine beträchtliche
Sorgfalt walten lassen, um zu sichern, dass die Festkontakte in
der richtigen Ausrichtung eingesetzt werden, und das trägt zur Komplexität der Fertigung
und zu den Kosten bei.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, den vorangehend umrissenen
Problemen zu begegnen oder sie zu mildern.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung wird eine Kontaktanordnung bereitgestellt
einschliesslich eine Vielzahl von Paaren von beabstandeten Festkontakten,
die in einem elektrisch isolierenden Körper getragen werden, der eine
Trennwand mir einer ersten und zweiten Seite umfasst; ein Betätigungselement,
das relativ zum Körper
zwischen einer ersten und zweiten Position verschiebbar ist; und eine
Vielzahl von beweglichen Kontakten, die am Betätigungselement montiert sind,
wobei ein jeder bewegliche Kontakt am Betätigungselement so positioniert
ist, dass die Kontakte eines entsprechenden Paares von Festkontakten
erst miteinander verbunden werden, wenn das Betätigungselement in einer von
erster und zweiter Position ist, wobei ein jeder Festkontakt zwei
Teile aufweist, die eine L-Form definieren, wobei ein Teil einen
einzelnen Schenkel definiert, der sich durch eine Öffnung erstreckt,
die sich von der ersten Seite zur zweiten Seite der Trennwand erstreckt,
und wobei sich der andere Teil zu einer Seite des Schenkels erstreckt,
um einen Kopf zu definieren, der eine Anschlussklemme für das Ergreifen
eines Drahtes trägt,
wobei die Trennwand eine Vielzahl von separaten Bereichen aufweist,
die auf der ersten Seite der Trennwand gebildet werden, und mindestens
zwei der Bereiche, die ein Festkontaktpaar aufnehmen, jeweils zwei Öffnungen
umfassen, so dass die Festkontakte in der einen oder der anderen
der Öffnungen
positionierbar sind, und wobei ein jeder bewegliche Kontakt in Kontakt
mit dem Schenkel eines jeden der entsprechenden Paare von Festkontakten
auf der Seite des Schenkels, von der aus sich der Kopf erstreckt,
und auf der Seite der Trennwand verschiebbar ist, die vom Kopf entfernt
ist.
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Im
Gegensatz zu den Kontaktanordnungen, bei denen die Festkontakte
U-förmig
sind, ermöglichen
die L-förmigen
Kontakte in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung das Aufnehmen von mehr Paaren von Festkontakten
in einem vorgegebenen Rauminhalt. Das macht es ebenfalls möglich, den
isolierenden Körper
so zu konstruieren, dass die Kontakte nur in der richtigen Ausrichtung
eingesetzt werden können,
oder, wenn die Position der einzelnen Festkontakte umkehrbar ist,
wird es möglich
gemacht, leicht visuell die Ausrichtung nachzuweisen, in der ein
Festkontakt eingesetzt wurde. Daher kann nicht nur die Anzahl der
Kontakte innerhalb eines bestimmten Rauminhaltes vergrößert werden,
sondern zusätzlich
wird der Montagevorgang vereinfacht.
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Vorzugsweise
definiert der Schenkel eines jeden Festkontaktes mindestens einen
Vorsprung, der hinter einem Rand der Öffnung in der Trennwand in
Eingriff kommt, durch die er eingesetzt wird, um so den Festkontakt
in Position relativ zum isolierenden Körper zu halten. Jeder Festkontakt
kann aus einem einzelnen Metallstreifen gebildet werden, der so
gebogen ist, dass sich der Schenkel unter im Wesentlichen 90° zum Kopf
erstreckt. Die Anschlussklemme für
das Ergreifen eines Drahtes kann eine einfache Schraube sein, die
in einem Gewinde aufgenommen wird, das im Kopf des Festkontaktes
gebildet wird.
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Der
isolierende Körper
kann ein Schnappverschluss innerhalb eines Gehäuses sein, wobei der isolierende
Körper
eine Aussparung definiert, und wobei das Betätigungselement, das innerhalb
der Aussparung aufgenommen wird, so zwischen dem isolierenden Körper und
dem Gehäuse
gehalten wird. Das Betätigungselement
kann einen Träger
aufweisen, der relativ zum isolierenden Körper verschiebbar ist, wobei
die beweglichen Kontakte durch den Träger gestützt werden und relativ dazu
verschiebbar sind. Jeder bewegliche Kontakt kann relativ zum Träger in eine
Ruheposition federbelastet sein, in der er gegen den Träger drückt, und
aus der er in eine Arbeitsposition verschoben wird, wenn er gegen
die Festkontakte drückt.
Jeder bewegliche Kontakt kann, wenn er sich in der Ruheposition
befindet, relativ zu seiner Ausrichtung geneigt sein, wenn er in
der Arbeitsposition ist. Das Betätigungselement kann
relativ zum isolierenden Körper
federbelastet sein, und der isolierende Körper kann eine Markierung tragen,
die sich über
den Festkontakt erstreckt und den normalen Zustand der Schalter
anzeigt, die durch die zugeordneten beweglichen und Festkontakte
definiert werden.
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Eine
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird jetzt als Beispiel mit Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
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1 eine
Ansicht einer Kontaktanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung von oben;
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2 eine
auseinandergezogene Darstellung der Bauteile, die die Kontaktanordnung
aus 1 bilden;
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3 eine
auseinandergezogene Darstellung eines der in 2 gezeigten
Bauteile;
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4 eine
Ansicht aus einer anderen Richtung von einem der in 2 gezeigten
Bauteile; und
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5 eine
auseinandergezogene Darstellung der in 4 gezeigten
Bauteile.
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Mit
Bezugnahme auf 1 und 2 weist die
veranschaulichte Kontaktanordnung auf: ein Gehäuse 1; eine Betätigungselementbaugruppe,
die einen Träger 2 enthält; und
eine Festkontaktanordnung, die einen isolierenden Körper 3 einschließt. Die Betätigungselementbaugruppe
trägt vier
bewegliche Kontakte 4, und der Träger 2 kommt mit einer
Nase 5 in Eingriff, die durch eine Öffnung 6 im Gehäuse 1 vorsteht.
Eine Druckfeder 7 spannt den Träger 2 vor, um so die
Nase 5 nach außen
relativ zur Öffnung 6 zu
drücken.
Der isolierende Körper 3 trägt vier
Paar Festkontakte 8.
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Die
in 2 gezeigten Bauteile werden zusammengebaut, indem
man die Betätigungselementbaugruppe,
die den Träger 2 einschließt, in das
Gehäuse 1 fallen
lässt,
so dass die Nase 5 durch die Öffnung 6 ragt, und
indem man dann den isolierenden Körper 3 über die
Betätigungselementbaugruppe
fallen lässt.
Die Unterseite des isolierenden Körpers 3 definiert
eine Aussparung 9, die die Betätigungselementbaugruppe aufnimmt.
Elastische Haken 10, die durch den isolierenden Körper 3 definiert
werden, kommen in den Öffnungen 11 in
Eingriff die im Gehäuse 1 definiert
werden, um so die zusammengebauten Bauteile in Position zu halten.
Jeder Festkontakt definiert einen Schenkel 12, der sich
durch eine Öffnung
im isolierenden Körper 3 erstreckt
und in einem Schlitz 13 aufgenommen wird, der in der Basis des
Gehäuses 1 definiert
wird. Jeder Festkontakt wird daher im Ergebnis seines Eingriffes
in einer im isolierenden Körper 3 definierten Öffnung und
einem der Schlitze 13 im Gehäuse 1 sicher in Position
gehalten.
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Die
Festkontaktanordnung wird weiter detailliert in 3 veranschaulicht.
Man wird sehen, dass ein jeder Festkontakt aufweist: einen Kopfabschnitt 14,
der sich unter 90° vom
Schenkel 12 erstreckt; eine Drahtgreifschraube 15,
die in einer Gewindeöffnung
im Kopf des Festkontaktes eingeschraubt und aufgenommen wird; und
eine Drahtgreifunterlegscheibe 16, die auf der Schraube 15 getragen
wird. Wenn es gewünscht
wird, eine Verbindung mit einer der festen Anschlussklemmen herzustellen,
wird daher die Schraube 15 gelockert, der Draht wird zwischen
dem Kopf 14 und der Unterlegscheibe 16 eingesetzt,
und die Schraube wird festgezogen. Jeder Schenkel 12 definiert
ein Paar Vorsprünge 17 für das Halten
des Schenkels in Eingrifff mit dem Körper 3, indem ein
Eingriff mit den Rändern
der Öffnungen 18 erfolgt,
durch die die Schenkel eingesetzt werden.
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Der
isolierende Körper 3 definiert
eine Trennwand, durch die die Öffnungen 18 definiert
werden, um die Schenkel 12 der Festkontakte aufzunehmen, und
weitere Öffnungen 19 werden
definiert, um die Gewindeenden der Schrauben 15 aufzunehmen.
Benachbarte Festkontakte werden durch isolierende Wände 20 getrennt,
so dass acht gegenseitig isolierte Bereiche auf einer Seite der
Trennwand gebildet werden, durch die sich die Öffnungen 18 erstrecken, wobei
jeder dieser Bereiche einen einzelnen Festkontaktkopf aufnimmt.
Im veranschaulichten Fall sind Öffnungen 18 vorhanden,
um das Einsetzen der Festkontakte in eine von zwei Positionen zu
gestatten, aber es wird erkannt werden, dass nur eine einzelne Öffnung 18 in
einigen der Bereiche vorhanden sein kann, um so die Ausrichtung
vorher zu bestimmen, in der jeder Festkontakt eingesetzt wird.
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Jeder
Schenkel 12 weist auf der Seite des Schenkels, von dem
aus sich der dazugehörende Kopf 14 erstreckt,
eine Silberkontaktfläche 21 auf, gegen
die die vom Betätigungselement
getragenen beweglichen Kontakte drücken werden. Außerdem wird
eine Markierung 22 in einer länglichen Aussparung aufgenommen,
die zwischen den zwei Reihen von vier Festkontakten 8 vorhanden
ist, wobei die Markierung eine grafische Darstellung des normalen Zustandes
der Schalter trägt,
die durch die Paare der Festkontakte 8 und der dazugehörenden beweglichen
Kontakte 4 definiert werden. So wird man sehen, dass beim
veranschaulichten Fall drei der Schalter normalerweise geschlossen
sind und einer normalerweise offen ist. Die Verschiebung des Betätigungselementes
wird diesen Zustand umkehren, so dass die drei vorher geschlossenen
Schalter offen sein werden und der einzelne vorher offene Schalter sich
schließen
wird. Diese funktionelle Wechselbeziehung ist das Ergebnis des Positionierens
der beweglichen Kontakte 4 auf dem Betätigungselementträger 2 und
des Positionierens der Festkontakte 8 auf dem isolierenden
Körper 3.
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4 und 5 veranschaulichen
die Betätigungselementbaugruppe
detaillierter. Jeder bewegliche Kontakt 4 weist eine elektrisch
isolierende Halteplatte 23 auf, die ein elektrisch leitendes
Kontaktplättchen 24 trägt, wobei
die Halteplatte 23 mittels einer Druckfeder 25 in
eine Ruheposition vorgespannt wird, in der, wie am besten in 4 gezeigt
wird, das Kontaktplättchen
etwas gedreht wird, um so eine Position anzunehmen, die zu einer
Ebene senkrecht zur Richtung der Verschiebung des Betätigungselementträgers 2 geneigt
ist. Das bewirkt bei den Kontakten eine „Roll"bewegung, während sie nach hinten gegen die
Feder 25 im Ergebnis dessen gedrückt werden, dass sie mit den
Schenkeln der Festkontakte 8 in Kontakt gebracht werden.
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Bei
der veranschaulichten Anordnung erstreckt sich jeder Schenkel 12 der
Festkontakte durch eine Öffnung 18 in
der durch den isolierenden Körper 3 definierten
Trennwand in einen Bereich hinein, innerhalb dessen einer der beweglichen
Kontakte 4 aufgenommen wird. Jener Bereich wird zwischen zwei
Trennwänden 26 definiert,
wobei der Schenkel 12 benachbart zu einer dieser Wände positioniert wird.
Daher ist der verfügbare
Raum für
die Verschiebung der beweglichen Kontakte der Abstand zwischen den
Wänden 26 minus
der Dicke des Schenkels 12. Das Fehlen eines zweiten Festkontaktschenkels,
der sich in diesen Raum erstreckt, ermöglich es, den Abstand zwischen
benachbarten Festkontakten zu verringern, während die beweglichen Kontakte über die
volle Strecke von der Seite des Schenkels, von dem aus sich der
Festkontaktkopf 14 erstreckt, bis zur nächsten benachbarten Trennwand 26 verschiebbar
sind.