DE7015225U - Springkontaktsatz. - Google Patents

Description

Anmelderin; Stuttgart, den 23. April 1970

W. Grüner KG. ρ 2121 K/Kr

7209 Wehingen/Württ.

Springkontaktsatz

Die Erfindung bezieht sich auf einen Springkontaktsatz, insbesondere für Leistungsrelais, bei dem an der Schaltfeder, die die bewegliche Kontakthälfte bildet und die Schaltbewegung ausführt, ein an einem Betätigungsglied j schwenkbar gelagertes, die Springbewegung erzeugendes

Koppelglied um eine rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes verlaufende Achse schwenkbar angreift. Ein derartiger Springkontaktsatz ist beispiels-

weise in der DAS ί 055 "'28 beschi/leben.

In vielen Anwendungsfällen ist es sehr erwünscht, daß die aufeinander aufliegenden Kontakte beim öffnen oder Schließen eine Schiebebewegung der Eontaktnieten in Richtung der Eontaktebene aufeinander ausüben, damit Verunreinigungen, Oxydschichten und Ablagerungen aufgrund von Grob- oder Feinwanderung des Eontaktmaterials abgestreift werden und damit, bei stärkeren Strömen, Eontaktverschweißungen durch Scherwirkvng zwangsläufig getrennt werden. Bei Relaiskontaktfedersätzen wurde dieses Problem bisher dadurch gelöst, daß die die bewegliche Eontakthälfte gegen die ruhende Eontakthälfte führende Schaltbewegung noch ein Stück weit weitergeführt wird, nachdem die beiden Eontaktnieten sich bereits beführen und die ruhende Eontakthälfte an einsr Eontaktfeder befestigt ist, so daß bei der Weiterführung der Schaltbewegung die stationäre Eontakthälfte federnd zurückweicht. Da die Einspannstellen der Feder für die stationäre Eontakthälfte und der Umschaltfeder einen Abstand voneinander aufweisen, führen bei dieser zusätzlichen Schaltbewegung die Eontaktnieten eine Schiebebewegung aufeinander aus. Diese Vergrößerung des Schaltweges und auch die Anordnung der stationären Eontaktniete an einer Feder und deren Auslenkung sind in vielen Fällen unerwünscht. Wird der zusätzliche Schalt weg kleiner und damit auch die Auslenkung der ruhenden Eontaktfeder, so verringert sich die Schiebebewegung der Eontaktnieten aufeinander sehr stark und diese Schiebewege werden dann so klein, daß Eontaktverschweißungen nicht mehr mit Sicherheit getrennt werden. Je geringer der Schiebeweg wird, desto weniger effektiv wird auch die Selbstreinigung der'Kontakte· Schließlich haben diese Anord-

It» Il

t tail-' ····· ι ι .lh

■ II I 1 * ·

nungen noch den Nachteil, daß bei schleichender Schaltbewegung beim Abheben ein Lichtbogen verhältnismäßig lange erhalten bleibt, weil der Eontaktdruck bedingt durch den Federweg der ruhenden Eontakthälfte verhältnismäßig langsam gegen Null geht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schiebern

bewegung der Eontaktnieten aufeinander zu vergrößern,

ohne die erwähnten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen«,

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß bei Springkontaktsätzen, bei denen also das Betätigungsglied eine Bewegung ausübt, bevor die bewegliche Kontakthälfte sich bewegt und von dem anliegenden Kontakt abgehoben wird,, diese Bewegung des Betätigungsgliedes, die bisher nur zum Spannen der Springfeder benutzt worden ist, dazu zu benutzen, um von ihr den Antrieb einer Schiebebewegung der Eontaktnieten aufeinander abzuleiten.

Die Erfindung besteht darin, daß die Schaltfeder zwischen O der Eontaktniete und ihrer Einspannstelle oder Schwenkachse

in Richtung ihrer Längsachse federnd nachgiebig ausgebildet ist, daß das die Springbewegung erzeugende Koppelglied an dem Abschnitt der Schaltfeder angreift, der auf der der Einspannung oder Schwenkachse abgewandten Seite der Federung liegt ,und daß das Koppelglied in Richtung seiner Angriffspunkte an den benachbarten Teilen gesehen eine härtere Federkennlinie als die Federung der Schaltfeder aufweist.

Da das Koppelglied eine härtere Federkennlinie aufweist

ale die axiale Federung der Schaltfeder, wird bei der Verschwenkung des Betätigungsgliedes von seiner Ruhestellung in diejenige Stellung, in der die Anlenkpunkte des Koppelgliedes mit der Einspannstelle der Schaltfeder in einer Linie liegen, in Form des Koppelgliedes nur wenig oder, bei starrem Koppelglied, gar nicht verändert. Dagegen wird auf dieser Strecke die Schaltfeder axial zusammengeschoben, wobei diese axiale Bewegung von der Federung der Schaltfeder aufgenommen wird.

Dabei bleibt der Vorteil der Springkontakte, nämlich ein schlagartiges Umschalten mit nahezu gleichbleibender Schaltzeit auch bei schleichender Betätigung voll erhalten. Verschweißungen der Kontakte werden mit Sicherheit getrennt. Es können daher auch größere Ströme und Leistungen bei geringsten Abmessungen des erfindungsgemäßen Kontaktsatzes ohne Fehlschaltungen geschaltet werden. Außerdem bewirkt der große Verschiebeweg eine gute Selbstreinigung der Kontaktglieder und damit einen konstanten Übergangswiderstand.

Das Koppelglied kannssowohl aus einem elektrisch leitenden als auch aus elektrisch nicht leitenden Werkstoff hergestellt sein. Besteht es aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, so kann man über dieses einen zweiten Strompfad für den Kontakt führen.

Der Kontaktsatz kann sowohl mono- als auch bistabil ausgeführt werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die axiale Federung der Schaltfeder durch eine Biegung öder

781522S-S.8.73

Kröpfung der Schaltfeder {gebildet, die beis;^-;sveise kreissegmentförmig, insbesondere S-förmig od.. U-förmig sein kann, oder aber eine andere geeignete Form aufweisen kann. Das Koppelglied kann durch die an sich bekannte U-förmige, nach Art eines Kniehebels wirkende Feder oder aber durch ein starres Teilstück gebildet sein.

Das Betätigungsglied kann an der gleichen Stelle eingespannt sein wie die Schaltfeder und, insbesondere bei Relaiskontaktsätzen, sich über die Kontaktnieten hinaus erstrecken. Das Betätigungsglied kann aber auch auf einer der Einspannstelle der Schaltfeder gegenüberliegenden Seite schwenkbar gelagert oder aber eingespannt sein. Die Verwendung der Anordnung beschränkt sich nicht auf Relaisfedersätze, sondern sie kann auch für alle anderen Springschalter verwendet werden.

Bei Ausführungsformen der Erfindung kann die Schaltfeder aus dem Mittelstreifen eines Stanzteiles gebildet sein, dessen Randstreifen Teile des starren Betätigungsgliedes bilden. Diese Ausführungsform der Erfindung kann dahingehend weiter ausgebildet sein, daß die Randstreifen in parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes verlaufende Ebenen abgebogen sind. Dadurch wird die Biegesteifigkeit dieser Randstreifen in Richtung der Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes erhöht.

Der Abstand dei{Randleisten von einander kann größer sein als die entsprechende Ausdehnung der die feststehenden Kontaktnieten unmittelbar tragenden Teile, so daß in den Endetellungen des Betätigungsgliedes die feststehen-

den Kontakte durch die durch die beiden Leisten definierte Ebene hindurchragen. Auch können Betätigungsglied und Schaltfeder getrennt hergestellte Teile sein. Das Betätigungsglied kann aus Metall oder einem isolierenden Werkstoff bestehen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können für sich oder zu mehreren bei einer Ausführungsfora der Erfindung verwirklicht sein.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 zeigt die Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, wobei die obere Leiste des Betätigungsgliedes weggelassen ist,

Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht dieser Ausführungsform·

Fig. 5 zeigt schematisch die Wirkungsweise der Anordnung.

Bei der in den Fig. Ii und 2 dargestellten Aueführungsform der Erfindung sind in einem Isolierteil 1, das

7615225-M.7I

eine zur Befestigung dienende Bohrung 2 aufweist, sind Kontaktfahnen 3 »4- und 5 eingepreßt, die mit Kontaktträgern 6 und 7 für die stationären Kontakte 8 und 9 und der Schaltfeder 10 in elektrisch leitender Verbindung stehen. Die *■ ntaktträger 6 und 7 sind bis in der Nähe der Kontaktnieten 8 bzw* 9 mit Isolierstoff umschlossen.

Die Kontaktträger 6 und 7 weisen eine Kröpfung auf, so daß der Abstand derKontaktnieten 8 und 9 geringer ist als der Abstand der Kontaktträger 6 und 7 in der Nähe der Einspannstelle.

Die Schaltfeder 10 trägt einen Umschaltkontakt 11. An ihrem freien Ende ist mit Hilfe einer Nase 18 ein Koppelglied 12 schwenkbar eingehängt, das durch eine U-förmige Springfeder gebildet ist und deren anderes Ende bei 13 mit Hilfe einer Einhängenase 19 an dem Betätigungsglied 14- gelenkig eingehängt ist, an dessen freiem Ende 15 dasjenige Glied angreift, mit dem der Kontaktsatz betätigt wird.

Die Schaltfeder 10 weist zwischen Kontaktnieten 11 und ihrer Einspannung eine kreissegmentförmige Biegung oder Kröpfung 16 auf, die eine Federung der Schaltfeder 10 in axialer Richtung erlaubt. Die durch diese Biegung 16 bewirkte Federung der Schaltfeder 10 in axialer Richtung ist welcher als die Federung des Koppelgliedes 12 In der Richtung der Verbindungelinie zwischen seinen Anlenkpunkten 13 und 17·

7f 15221^8.71

Das Betätigungsgi..rc 14· weist seitliche Leisten 20 und 21 auf, die aus streifenförmiges Material bestehen, dessen Ebene parallel zu der Bewegungsrichtung der Schaltfeder verläuft. Die Streifen 20 und 21 verlaufen zu beiden Seiten der Schaltfeder 10 und verbinden das Endstück 15 des Betätigungsgliedes biegesteif mit dem der Einspannstelle benachbarten Teil der Schaltfeder 10. Die federnden Teile 16 und 12 stehen unter einer Spannung, die durch die Leisten 20 und 21 aufgenommen wird. Das unter Federspannung stehende Koppelglied 12 drückt in der in Fig. 2 dargestellten Stellung B durch die waagerechte Komponente der in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Punkten 13 und 17 wirkenden Ki-aft gegen die Kontaktniete 8. Das Betätigungsglied 14 ist in seinen Ruhe st el !ringen A und B so weit ausge- : schwenkt, daß die Kontaktnieten 8 bzw. 9 in den Bereich zwischen die beiden Randleisten 20 und 21 eintreten. Wird das Betatigungsglied 14- aus der Stellung B in die Stellung; A verschwenkt, so nimmt die die Kontaktniete gegen die Kontaktniete 8 drückende Kraftkomponente so lange ab, bis die Verbindungslinie der Punkte 13 und mit der Einspannstelle der Schaltfeder """* " ichtet. Nach Oberwindung der Reibung schlaft " . .n iie Schaltfeder

10 schlagartig um.

Die in den Fig. 3 und 4- dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, daß anstelle einer kreissegmentförmigen Biegung 16 in der Schaltfeder 10 eine S-förmige Biegung 22 vorgesehen ist und daß anstelle eines federnden, durch eine U-förmiige Springfeder gebildeten Koppelgliedes ein starres Koppelglied 23 vorgesehen ist. Der Isolierkörper 1 kann mit Hilfe

des Zapfens 24 und Vertiefungen 25 befestigt werden.

Das starre Koppelglied 23 ist an seilen Enden in geeigneter Weise geformt, beispielsweise weist es V-förmige Einschnitte 26 bzw. 27 auf, die eine gelenkige Verbindung gewährleisten und das Aushängen des Koppelgliedes 23 verhindern. Zur seitlichen Fixierung des Koppelgliedes 23 sind amBetätigungsglied 14 Vertiefungen 27 bzw. 28 vorgesehen.

Fig. 5 erweitert das mechanische Prinzip der Erfindung und zeigt, wie die erschiebebewegung in axialer Richtung der Schaltfeder 10 auf den Kontaktnieten 8 und 9 zustande kommt. Wird das Ende 15 des Betätigungsgliedes 14 von dem Punkt B um den Drehpunkt E nach dem Punkt C bewegt, so wird die Feder F zusammengedrückt und der Punkt D bewegt sich nach IV. Bei starrem Koppelglied 12 ist die Verschiebebewegung so groß als die Summe der Strecken D, B und D,E größer ist als die Strecke E, B. Besteht das Koppelglied 12 aus einer Feder, so ist der Verschiebeweg um den Federweg des Koppelgliedes 12 geringer.

Claims (5)

Az.: G 70 15 225.9 Stuttgart, den 21. Februar 1973 Ann.: Yi. Grüner KG P 2121 Hgm X/kg SchutzansOrüche

1. Springkontaktsatz, bei dem an der Schaltfeder, die die bewegliche Kontakthälfte bildet und die Schaltbewegung ausführt, ein an einem Betätigungsglied schwenkba_ \elagertes, die Springbewegung erzeugendes Koppelglied uia eine rechtwinklig zur Be. - gungsrichtung des Betätigungsgliedes verlaufende Achse schwenkbar angreift und die Schaltfeder zwischen der Kontaktniete und ihrer Einspannstelle oder Schwenkachse in Richtung ihrer Längsachse federnd nachgiebig ausgebildet ist, wobei das Koppelglied, da? in Richtung seiner Angriffspunkte an den benachbarten Teilen gesehen eine härtere Federkennlinie als die Federung der Schaltfeder aufweist, an dem Abschnitt der Schaltfeder angreift, der auf der der Einspanimng oder Schwenkachse abgewandten Seite der Federung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (1O) und das Eetatigungsglied (14) eine gemeinsame Schwenkachse oder Einspannstelle aufweisen.

2. Kontaktsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Federung (16, 22) der Schaltfeder (10) durch eine Biegung der Schaltfeder gebildet ist.

3. Kontaktsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegung S-förmig ausgebildet ist.

M-, Kontaktsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (23) durch ein starres Teil gebildet ist.

5. Kontaktsatz iiac: einen der Ansprüche 1 bis ρ, dadurch gekennzeichnet, dall das Koppelglied (16; durch eine U_förnige nach Art eines Kniehebels wirkende Feder gebildet ist.

Kontaktsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß die ochaltfeder (1O) aus einen Mittelstreifen eines Stanzteiles gebildet ist, dessen Randstreifen (20, 21) in parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes verlaufende Ebenen abgebogen sind und Teile des Betätigungagliedes (14) bilden»

Kontaktsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (10) zwei die Schaltfeder seitlich einschließende Leisten (20, 21) aufweist, wie an sich bekannt, daß deren Abstand größer als die entsprechende Ausdehnung der die feststehenden Kontaktnieten (8, 9) unmittelbar tragenden Teile ist, so daß in den Einstellungen des Betätigungsgliede.s (14) die fest^c"'^r' /den Kontaktnieten durch die durch die "c°.i ' . l .isten (20, 21) definierte Ebene hindurchragen»

Kontaktsatz nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (14) und die Schaltfeder (10) getrennt hergestellte Teile sind und das Betätigungsglied aus einem isolierenden Werkstoff bestellte