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Für Betätigung durch Meßinstrumente bestimmte elektrische Kontakteinrichtung
Die für die Betätigung durch Meßinstrumente, wie Manometer, Thermometer usw., geschaffenen
elektrischen Kontakteinrichtungen haben u. a. den Zweck, während der ganzen Dauer
der Kontaktgabe einen ausreichenden Kontaktdruck zu sichern. Die Stellung der Kontakte
zueinander, die dem Kontaktdruck Null entspricht, soll im Augenblick des Einschaltens
oder Ausschaltens des Kontaktes möglichst rasch durchlaufen werden, um die in und
in der Nähe diesex Stellung auftretenden Flimmerkontakte zu vermeiden, die einerseits
die Kontaktstellen zerstören, andererseits eine sichere Signalgabe unmöglich machen.
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Durch die Patentschrift 53I976 ist eine elektrische, Kontaktvorrichtung
bekanntgeworden, die die gestellte Aufgabe dadurch löst, daß der bewegliche Kontakt
oder mit diesem verbundene Teile unter dem Einfluß eines feststehenden, gegebenenfalls"
mit dem feststehenden Kontakt verbundenen permanenten oder ständig erregten Magneten
steht, durch den dieser bewegliche Kontakt plötzlich in die Schaltstellung gezogen
und unter erhöhtem Kontaktdruck so lange -festgehalten wird, bis das Gegendrehmoment
des- Zeigers den Kontakt durch Abreißen von dem Magneten plötzlich öffnet.
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Sobald eine solche Kontakteinrichtung Erschütterungen ausgesetzt ist,
tritt -aber trotz des die Kontaktteile dauernd gegeneinander pressenden Druckes
eine Funkenbildung auf. Die durch die Erschütterungen hervorgerufenen Schwingungen
der Kontaktteile bewirken in Verbindung mit der Massenträgheit dieser Teile ein
periodisches Abheben der Kontaktflächen voneinander. Um diese für die Lebensdauer
der Kontaktflächen und die Sicherheit der Signalgabe sehr nachteilige Erscheinung
zu beseitigen, müßte bei der bekannten Kontakteinrichtung der Kontaktdruck weit
über die für Betätigung der Kontakteinrichtung durch Meßinstrumente zulässige Grenze
hinaus erhöht werden.
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Weiter besteht bei der bekannten Kontakteinrichtung der Nachteil,
daß ein sicherer Kontaktschluß durch evtl. auf den Kontakten befindliche Staubteilchen.
o. dgl. in Frage gestellt werden kann, da keinerlei Maßnahmen zur Entfernung dieser
Verunreinigungen getroffen sind.
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Durch die vorlitgende Erfindung wird eine Verbesserung der in der
Patentschrift 531 976 behandelten Kontakteinrichtung erreicht, durch die die geschilderten
Nachteile in Fortfall kommen.
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Bei der- Kontakteinrichtung nach der Erfindung ist wenigstens eine
der Kontaktflächen auf einem abgefederten Träger von sehr geringer Masse derart
angeordnet, daß sich die Kontaktflächen beim Einspringen in die Einschaltstellung
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bereits vor Erreichung ihrer Endstellung federnd berühren und- die-Einschaltstellung
nur unter Spannen der Abfederung erreicht wird. Damit Gewähr dafür gegeben ist,
daß die erste Berührung der Kontaktflächen beim Einschalten, bei der der Kontaktdruck
zunächst Null 'ist, erst während des Einspringens in die Einschaltstellung erfolgt,
also schnell durchlaufen wird, ist es zweckmäßig, einen Anschlag für die abgefederte
Kontaktfläche oder ihren Träger so anzuordnen, daß die unter dem Einfluß der Federkraft
erfolgende Bewegung dieser Kontaktfläche derart begrenzt wird, daß der 'Abstand
des abgefederten Kontaktträgers, von seinem Widerlager kleiner ist als der in Richtung
dieses Abstandes gemessene Einspringweg. Dieser Anschlag für den abgefederten Kontaktträger
hat noch den zusätzlichen Vorteil, daß im Falle eines Klebens der Kontaktflächen
diese schnell voneinander getrennt werden, ohne daß die Feder oder der sonstige
nur schwach bemessene Träger der abgefederten Kontaktfläche beschädigt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. 1 zeigt die Erfindung in Draufsicht auf das Zitier-Blatt des Meßinstrumentes,
Abb.2 zeigt eine Seitenansicht derselben Einrichtung.
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Über der Skala i eines Zifferblattes 2 eines nicht dargestellten Meß-verkes;
z. B. eines Manometers, spielt der Zeiger 3 dieses Meßwerkes. Der Zeiger 3 trägt
einen` isolierten Mitnehmerstift 4. Auf dem Zifferblatt ist ferner ein Formstück
5 aus Isolierstoff befestigt, das die Kontakteinrichtung trägt. Mit der Anschlußklemme
6 ist eine Tragschiene 7 leitend verbunden, die den gegen Reibung verstellbaren
Einstellzeiger 8 der Kontakteinrichtung trägt. An dem- Einstellzeiger 8 ist ein
Winkelg angenietet, auf dem mittels einer Klemmschraube io ein kleiner parallelschenkliger
Hufeisenmagnet i i `einstellbar befestigt ist. Vor der Polflächenebene des Magneten
befindet sich ein auf dem Winkel 9 befestigter Stift 12, der den einen Platinkontakt
der Kontaktstelle trägt. Mit der Anschlußklemme 13 ist eine durch einen Streifen
14 aus Isolierstoff abgedeckte Tragschiene 'j 5 leitend verbunden, die eine Achse
16 trägt. -Auf der Achse 16 dreht sich ein Kupplungszeiger i@, dessen vorderes
Ende 18 nach -oben gebogen ist und als Mitnehmer dient. Auf den -beiden Seitenflächen
des Kupplungszeigers 17 sind zwei Blattfedern i9 und 2o befestigt, `deren über den
Zeiger 17 überstehende Enden -den Mitnehmerstift 4 federnd zwischen: -sich
fassen. Auf dem Kupplungszeiger 17_. ist- ein-=diesen Zeiger und die Federn i9 -und
-2ö -iiinfässender Klemmschieber 2 r verschiebbar. angeordnet, durch dessen Verschiebung
nach! -der Drehachse' hin die freie Federungslänge der Federn-ag und 20 vergrößert
und umgekehrt verkleinert werden kann. Auf der Achse 16 dreht sich außerdem ein
Kontaktarm 22, den eine schwache Spiralfeder 23 im Uhrzeigersinne zu drehen bestrebt
ist. Die Spiralfeder 23, deren freies Ende an der Tragschiene 15 befestigt ist,
stellt gleichzeitig eine gut leitende Ströiriverbindung zwischen der Tragschiene
15 und dem Kontaktarm 22 her. An dem Kon-' taktarm 22 ist ein Weicheisenanker 24
und an diesem -eine- Feder 25 befestigt, die den Anker-24 mit einem bestimmten Spiel
umgreift irnd auf ihrem umgebogenen Tei126 einen' Platinstreifen 27 trägt. Der Teil
28 der .Feder _25.. kann, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet, von der Rückfläche
des Ankers 24 weggebogen werden. Die Teile 26 und 28 der Feder wirken hierbei als
Anschläge zur Begrenzung der Federbewegung.. Die Drehachsen des Einstellzeigers
8, des Kupplungszeigers-17 und des Kontaktarmes 22 liegen -in der Verlängerung der
Drehachse des -Meßwerkzeigers 3, Der Anker 24 und die Feder 25 mit Platinstreifen
27 sind schräg zum Radius angeordnet, so daß die Federungsrichtung der Feder 25
mit dem Radius einen spitzen Winkel bildet: Die Wirkungsweise ist folgende: In der
in Abb. i gezeigten Stellung -wird der Kontaktarm 22 durch die Spiralfeder 23 leicht
gegen das als Mitnehmer dienende Ende i S des Kupplungszeigers 17 gedrückt, der
durch die Federn 19, 20 und den Stift 4 mit dem Zeiger 3 gekuppelt ist. Der Kontaktarm
22 folgt daher den Bewegungen des Zeigers 3. Wenn der Meßwert sich in dem Sinne
ändert, daß der Zeiger 3 sich im Ührzeigersinne bewegt, dann gelangt der Zeiger
3 schließlich in eine Stellung, wo sich seine Spitze gerade unter- der Spitze des
Einstellzeigers 8 be--findet. Schon kurz bevor diese Stellung erreicht wird, übt
der Magnet i i eine geringe Anziehung auf den Anker 24 aus, die aber nicht ausreicht,
die Federung des Meßwerkes und der Kupplungsfeder i9 zu überwinden. Im Augenblick,
wo der Zeiger 3 in die Stellung unter dem Einstellzeiger 8 gelangt, überwiegt die
Anziehung -des Magneten i i die Gesamtfederung- des Meßwerkes und der Kupplungsfeder
i9, und der - Anker 24 wird plötzlich angezogen: Während dieses Einspringens in
die Einschaltstellung berührt der Pls.tinstreifen 27 den Kontaktstift i 'z und schließt
den Kontakt. Der Anker 24 bewegt sich aber hiernach weiter, ;w6durch -die -Feder
25 in die gestrichelte Stellung gebogen wird, und legt sich dann -gegen -die Rückseite
-des ungebogenen Teiles 26 der - Feder 25. Wenn der -1Vleßwert° sich- weiter -in
der gleichen Richtung ändert, bewegt sich der Zeiger 3
weiter im
Sinne des Uhrzeigers, wobei er den Kupplungszeiger i7 mitnimmt, dessen Kupplung
mit dem zurückbleibenden Kontaktarm sich hierbei löst. Der Kontakt bleibt hierbei
geschlossen. Wenn die Kontakteinrichtung Erschütterungen ausgesetzt ist, die den
Anker 24 von seiner Auflage auf dem Federteil 26
wegprellen, bleibt der Kontakt
trotzdem geschlossen, da die Feder 25@ den Platinstreifen 26 auch dann noch gegen
den Kontaktstift 12 preßt; denn die Strecken, um die der Anker 24 von seiner Auflage
weggeprellt wird, sind wesentlich kleiner als der Federungsspielraum der Feder 25.
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Der Oberflächenteil, mit dem der Platinstreifen 27 im Augenblick des
Kontaktschlusses den Kontaktstift 12 zuerst berührt, ist nicht der gleiche, der
bei durchgebogener Feder 25 auf dem Kontaktstift i2 aufliegt. Infolge des spitzen
Winkels zwischen der Bewegungsrichtung des Ankers 2¢ im Augenblick des Kontaktschlusses
(Tangente an den Drehkreis) und der Federungsrichtung der Feder 25 wandert während
der Durchbiegung der Feder 25 der Berührungspunkt auf dem Platinstreifen 27 nach
außen, wodurch ein etwaiger kontaktstörender Staubbelag sicher beiseitegeschoben
wird.
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Wenn sich die Meßgröße nach erfolgtem K ontaktschluß wieder in entgegengesetztem
Sinne ändert, bewegt sich der Zeiger 3 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinne, bis der
Kupplungszeiger 17 mit seinem Mitnehmer 18 an dem Kontaktarm 22 anliegt. Bei weiterer
Veränderung der Meßgröße bewegt sich der Zeiger 3 zunächst nicht im gleichen Maße
weiter, da er nun die Kupplungsfeder i9 durchbiegen muß; denn der Anker 2q. wird
vorerst noch vom Magneten i i festgehalten. Erst wenn der durch die Durchbiegung
der Feder 19 entstehende Zug am Anker 2¢ die um die Federkraft der Feder 25 verminderte
Anziehung des Magneten i i überwiegt, reißt der Anker 24 plötzlich ab und wird infolge
der Gesamtfederung von Meßwerk und Kupplungsfeder i 9 aus dem Anziehungsbereich
des Magneten i i herausgedreht. Der Kontakt zwischen dem Platinstreifen 27 und dem
Kontaktstift 12 wird dabei plötzlich unterbrochen.
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Es ist wichtig, daß eine solche Gesamtfederung von Meßwerk und Kupplungsfeder
19 vorhanden ist, daß der Kontaktarm 22 mit Anker 24 und Schwingungsfeder 25 beim
Einschalten und Ausschalten die Einschaltstrecke und Ausschaltstrecke frei durchspringen
kann. Andernfalls wäre es möglich, daß der Anker 2¢ gerade in der Stellung festgehalten
wird, in der der Platinstreifen 27 den Kontaktstift 12 mit dem Kontaktdruck Null
berührt. Die Federung _ der Kupplungsfeder 19 und ihrer Gegenfeder 2o, die insbesondere
bei doppelten Kontakteinrichtungen (Maximum- und Minimumkontakt) erforderlich ist,
muß daher so abgestimmt sein, daß sie die Federung des Meßwerkes zu der erforderlichen
Gesamtfederung ergänzt.
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Um die Kontakteinrichtung in einheitlicher Ausführung für verschiedenartige
Meßwerke verwenden zu können, ist der Klemmschieber --,i vorgesehen, durch dessen
Verschiebung die freie Federlänge der Federn i9 und 2o und damit ihre Federung bequem
eingestellt und der Federung des Meßwerkes angepalit werden kann.
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Da entsprechend den verschiedenartigen Drehmomenten verschiedener
Meßwerke und je nach der Art der auftretenden Erschütterungen und Schaltleistungen
verschiedene Kontaktdrücke erforderlich sind und da auch die Anziehungskraft der
kleinen Magnete aus Herstellungsgründen nicht immer genau gleich ausfällt, ist der
Magnet i i gegenüber dem Kontaktstift 12 verschiebbar angeordnet. Diese Verschiebbarkeit
senkrecht zur Polflächenebene wird auf einfache und sichere Weise dadurch erreicht,
daß der Magnet als parallelschenkliger Hufeisenmagnet ausgebildet ist und durch
die - zwischen den Magnetschenkeln hindurchgreifende Klemmschraube io gehalten wird.
Entlang der Führungskante des Winkels 9 ist der Magnet parallel zur Mittellinie
beider Schenkel und senkrecht zur Polflächenebene nach Lockern der Schraube verschiebbar
und wird doch nach Anziehen der Schraube sicher gehalten.