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Kontaktelement für elektrische Schaltmittel, Anschlüsse u. dgl. Für
S@chal,trmittel zur Herstellung elektrischer Leitungsverbindungen zur Unterbrechung
oder Wegänderung von Stromzuführungen u. dgl. bestehen grundsätzlich folgende Forderungen:
Möglichst kurzzeitige Herstellung eines mägliichst großflächigen, metallischen Kontaktes,
weiterhin geringe Stromdichten durch Verteilung des Stromes auf große oder zahlreiche
kleine Querschnitte, sodann gute Wärmeableitung, Sicherung der Kontaktstelllung,
schnelle Kontaktlösung, Unabhängigkeit der Betrie'bssioherheit von besondereni Geschick
der Bedienung, von Kraftaufwand und Bedienungserfahrung sowie endlich häufig Möglichkeit
wasserdichter Ausführung.
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Diese verschiedensten Aufgaben brat man bisher auf sehr verschiedenartigem
Wege und dabei im allgemeinen nur vereinzelt oder gruppenweise lösen können; teilweise
sind ,die vorgesch'liagenen Anordnungen sehr umständlich.
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Die Erinidung löst diese Aufgaben in sehr einfacher und vor allem
Werkstoff- und arbeitsparender Weise durch die Verwendung eines neuartigen Kontaktelementes.
Eis besteht im wesentlichen aus einem gewölbten Scheibenring miit abwechselnd von
innen und außen jeweils von einem Rand biss in die Nähe des anderen durchgeführten
Schlitzungen. Die Wölbung dieser Scheibenringe kann entweder konkav oder konvex
sein; diese Ringe besitzen danach also im ganzen etwa ringmuldenförmige Gestalt,
ähnlich etwa dem ringförmigen Ausschnitt einer Kugeloberfläche.
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Diese Wirkungsweise beruht in allen Teilen im wesentl-idhen dabei,darauf,
daß sieh Kreis ringkörper mit gegenüber dem @Durchmesser kleinen Wandstärken
.durch
entgegengesetzt gerichtete Axialkräfte, die am :großen und am kleinen Durchmesser
ringförmig angreifen, sehr leicht kegelig verformen lassen, so daß sich hierdurch
eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Spannungsdurchmessers mit geringem Kraftaufwand
bei; sehr einfacher Ausführungsmöglichkeit erreichen lassen. Die demhergestellten
Kontaktelemente werden dagemäß nach in der Regel etwa derart verwendet, @daß sie
sich mit dem Außendurchmesser in einem meist inetal.lisdhen Ring oder Winkelring
.abstützen .und durch im Durchmesser :der Bohrung des Kontaktelementes entsprechende
Ringe oder Winkelringe auf einem Zapfen oder Dorn zur Verspannung gebracht werden.
Der Ring, in,den s4ch die Kontaktelemente einsetzen, dient gleichzeitig vorteilhaft
auch der Stromzufuhr. Der Zapfen oder Dorn isst prakti.scherweise aus nichtleitendem
Metall hergestellt und. trägt eine der Kontaktzahl entsprechende Anzahl von Ringen
oder Wmkelringen au:f dem Zapfenmantel.
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Zur näheren Erläuterung der verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten
sind in der Zeichnung einige Anwendungsfälle als Beispiel dargestellt.
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Abb. i zeigt die Grundform eines radial spannenden Kontaktelementes
in Gestalt einer stumpfkegeligen, nach der Kegelauißenseiite hohlen Ringscmeibe
#bzw. Rinig:mul,de im Querschnitt mit Gegenelement; Abb. 2 zeigt im Querschnitt
eine nach,der Kegelaußenseite ausgewölbte Ringmulde; Abb. 3 zeigt eine Draufsicht
,auf Elemente nach Abb. i oder 2; Abb. 4 zeigt in einem teilweisen Querschnitt das
Anwendungsbeispiel eines zweipoligen Steckers, Abb. 5 die Anordnungsweise der Kontaktelemente
eines vielpoligen Steckers für Schwachstrom aus gleichartigen Bauelementen zusammengesetzt,;
Abb. 6 stellt die Fassung einer Glühlampe dar, unmittelbar vor dem Einstecken, Abib.
7 die gleiche Anordnung mit betriebsfertig festgesetzter Lampe; Abb. 8 verans:chaulddht
einen !Schalter in nicht eingeschaltetem Zustand.
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Im einzelnen sind nach den Abib. i und 2 die radial spannenden Kontaktelemente
i von außen her durch Schlittze 2 und von der Bohrung her durch Schlitze 3 gegen
kegellige Verformung und Durchmes.seränderung nachgiebig. Durch den Ring 4, ,als
Winkelring ausgebildet, sind die Elemente von außen gehalten. Wird zum Einschalten
der dornförmige KZrper 5 mixt seinem Kontaktring 6 in Pfeiglrichtung in die Bohrung
dies Kontakteilementes eingeführt, so wigrd dieses durch den axialen Druck in die
gestrichelte Lage verformt. Hienben spannen sich die s;peiehenartiggen Radialstäbe
7, da sie bei der beschriebenen Bewegung auf Knickurig beansprucht werden. Die axiale
Einschaltbewegung wird über den toten Punkt hinaus durchgeführt, wodurch der innere
Randides Radiiaarspannelementes, wie Abb. i zeigt, an dem ringförmigen Ansatz 8
im Steckergehäuse zur Anlage kommt. Die auf diese Weise entstehenden radia'lie:n
Kontaktdrucke betragen ungefähr das i5fache der für das Einstecken aufgewendeten
Axialkraft. Sämtliche speichenartigen Teile des Kontaktelementes legen sich mit
gleichmäßigem Druck sowohl an den äußerer Ringpol 4 als auch :an den inneren Ringpol
6 an, Durch den gleichzeitigen Schluß einer Vielzahl von Kontaktstellen mit verhältnismäßig
großem und dabei gleichmäßigemAnpreßdruck wird dieFunkenhiilidüng weitgehend unterdrückt.
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Die geringe Stromgbelastung der einzelnen Kontaktstellen verhindert
dabei eine Erhitzung, so daß das 1ästiige Verschmoren .der Kontakte ausgeschaltet
wird. Vor allem wird ein Festsetzen dieser Kontaktverbindungen infolge von OxydabianseTschednunagen,
wie .sie Insbesondere bei Lampen vielfach beobachtet werden, ausgeschlossen, weil
beim Einschalten sowie beim Ausschalten eine Gleitbewegung an den Kontaktstellen
nicht stattfindet.
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Ein etwa unerwünschtes Blankscheuern der Kontaktstellen vor dem Einschalten
kann :dagegen leicht durch leichtes Drehen des Stäpseglelementes erreicht werden.
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Nach Abb. 4 sind zwei Elemente nach Abb. i in dem Gehäuse 8, und zwar
jin .der iGlehäusewand, fest- angeordnet, in die sich die Kontaktscheiben 9 einlegen.
S,ie sind durch das Zwischenstück io getrennt. Auf dem iStöpseldorn ii befinden
sich zwei in ihrem Durchmesser nach der Spitze .des Stöpsels ahneh:rasende Polringe
12 und 13, die sich: @in entsprechend bemessene Bohrungen der Kontaktelemente- einsetzen
durch Axialverschiebung des Stöpsels in das Gehäuse .und über (den totem Punkt die
Einsclhaltung bewirken. iq.a ist ein am Zapfensockel des Stöpsels angeordneter Isolier-
und vorzugsweise Gummiring, Ader durch saugende Anziehung des Stöpsels an das Gehäuse
einen wasserdichten Abschluß des Schaltkörpers gewährleistet.
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Bei der Anordnung nach Abb. 5 sind auf dem seiner gesamten Länge im
Durchmesser gleichbleibenden Dorn 14 die Polringe 15 in entsprechendem Abstand befestigt.
Zwischen den Kontaktscheiben 16 sind in entsprechenden Führungen der Gehäusewand
17 in Axialrichtung gleitend verschiebbar die Abstandsringe i8 aus nichtleitendem
Material gehalten. Trotz des gleichen Durchmessers der hintereinanderliegenden Polringe
findet ausschließlich durch das gleichzeitige Verkleinern des Innendurchmessers
aller Kontaktelemente beim Ein.schlalten eine Stromverbindung statt. Bei der Anordnung
nach den Abgb. 6 und 7 :sind in dem Lampengehäuse i9 die stromführenden. Sitzringe
20 und 21 angebracht, in die sich über die Kontaktelemente die Polringe 2(z und
23 im Lampensockel einsetzen. Durch den herausgearbeiteten, Rand 24, gegebenenfalls
auclh, :durch Nasen od.,dgl., werden die Sockel der Lampen auch bei stärkeren Erschütterungen
an einem ungewollten Herausrutschen gehindert. Diese Anordnung bietet lediglich
eine zusätzliche ;Sicherung, insbesondere bei Fahrzeugbeleuchtungen. Bei dem einpoligen
Schalter nach Abb. 8 wird ,der federnd in Ausschaltstellung @du.rdh die Felder 25
gehaltene Bedienungsstift 26 in Pfei-lridhtu,
ng eingedrückt und
\-ermittelt über diieiStromzuführung 27, den Sitzring 28, Polring 29 und die leitende
Verbindung 30, wiederum über den, Kontaktring 31 usw. die Stromverbindung.