EP0080029A1 - Schaltkontaktanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

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EP0080029A1 EP82107617A EP82107617A EP0080029A1 EP 0080029 A1 EP0080029 A1 EP 0080029A1 EP 82107617 A EP82107617 A EP 82107617A EP 82107617 A EP82107617 A EP 82107617A EP 0080029 A1 EP0080029 A1 EP 0080029A1
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H15/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for actuation in opposite directions, e.g. slide switch
    • H01H15/02—Details
    • H01H15/06—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H15/10—Operating parts
    • H01H15/102—Operating parts comprising cam devices

Definitions

  • the invention relates to a switch contact arrangement consisting of two strip-shaped contacts which are relatively movable in their longitudinal direction with respect to one another and act upon one another, one of which is essentially rigid and the other is spring-loaded in the direction of contact.
  • the object of the present invention is to provide an improved switch contact arrangement in which, starting from a single “neutral” construction, a normally closed contact arrangement or a normally open contact arrangement can be implemented cost-effectively with very little work, and in addition there is also the advantage of a longer service life and a lower risk of contamination is achievable.
  • the rigid contact is provided with at least one longitudinal slot which, in the switched-off position opposite the resilient contact, contains an insulating web which slightly projects beyond the contact plane.
  • an insulating web ensures that the resilient contact does not initially act on the rigid contact, but abruptly acts on it when the resilient contact leaves the insulating web.
  • the entire area of the longitudinal slot can be provided with an insulating material web projecting beyond the contact plane, which can then be worked off in the front area or in the rear area of the switching path, to create either a work or a break contact.
  • an insulating material web projecting beyond the contact plane, which can then be worked off in the front area or in the rear area of the switching path, to create either a work or a break contact.
  • the pressure switch shown in the drawings consists of a cup-shaped switch housing 1 of rectangular cross section, which is closed on the underside by a housing base 2.
  • connection 4 are formed in one piece with the fixed contacts 5 provided in the interior of the housing 1.
  • the (in the exemplary embodiment) eight contacts 5 are in the switch housing in groups of four on opposite housing walls.
  • the contacts 5 with the connections 4 are, as can be seen from a comparison of FIGS. 1 and 2, bent in the area of the housing base 2, thereby promoting their safe storage.
  • the contacts 5 are given a further hold by upwardly projecting plastic parts formed on the housing base 2, which penetrate the longitudinal slots 8 provided in the contacts 5 on the side facing the movable contacts 26.
  • These slots 8 have a length that corresponds approximately to the switch stroke.
  • the fact that the plastic compound penetrating the longitudinal slots 8 is worked off in the upper or in the lower region or not co-molded, means that the movable contacts to be described below establish a conductive connection either when the pressure switch is pressed or not pressed.
  • an actuating piston 9 is inserted, which is firmly connected to a rectangular tube 10, which carries a push button 12 at the outer end and encloses a signal lamp 25.
  • the actuating piston 9 contains an inner cylindrical recess 40, in which the actual latching device of the pressure switch is housed in a completely encapsulated manner, with which the on and off position of the switch are fixed alternately when the button 12 is actuated.
  • the spring 22 is supported on the one hand on the housing base 2 and on the other hand on the underside of the actuating piston 9.
  • the bolt 21 In the interior of the recess 40, the bolt 21 carries a diametrically extending guide pin 23 which is axially immovable but rotatably mounted at the end of the bolt 21. This guide pin 23 cooperates with a slide guide path within the recess.
  • the movable switching contacts 26 are mounted on two opposite longitudinal sides of the actuating piston 9.
  • the free ends of the movable contacts 26 carry at their free ends a sanding bar 27 for acting on the fixed contacts 5 arranged in a coaxial orientation.
  • a conductive connection between the fixed and moving contact Depending on the filling of the longitudinal slots 8 in the fixed contacts 5, a conductive connection between the fixed and moving contact.
  • the connecting webs optionally provided between the movable contacts 26 can ensure that two or more of the connections 4 are connected to one another or not. Depending on Intended switching function, these webs 29 can be severed at any point so that the switch can serve a plurality of independent circuits.
  • the manufacture of the rigid contacts of the contact arrangement according to the invention results from FIGS. 3 to 6.
  • the “neutral” contact shown in FIGS. 3 and 4 consists of the metallic contact tongue 4, 5. Between the actual connection 4 and the actual contact 5, the tongue is molded into the bottom 2 of the switch housing or also inserted into a corresponding opening in a form-fitting manner.
  • the insulating material of the switch bottom 2 extends in the form of an insulating plate 50 also along the back of the contact 5 in order to additionally support it.
  • the material of the switch base 2 and the insulating material plate 50 also penetrates the longitudinal slot 8 of the contact 5 and forms a continuous insulating material web 51 on its contacting side, which is chamfered at the front and rear ends to form a run-up or discharge surface.
  • the base of the insulating material web 51 can optionally also be somewhat wider than the width of the slot 8, so that there is a firm anchoring between the insulating material and contact 5.
  • a working contact according to FIG. 5 or a normally closed contact according to FIG. 6 can be produced with the simplest means, in which the originally continuous insulating material web is created 51 processes in the rear or in the front area of the switching path of the resilient contact 26, so that in the processing area the resilient contact 26 can slide only on the conductive metal of the contact 5.
  • Custom-made contacts are entirely possible according to the same principle according to the invention. If, for example, there is a contact arrangement which has three switching positions one behind the other in the longitudinal direction for switching purposes, the longitudinal slot 8 can be counteracted Extend by 50% over the embodiments shown in the drawings, in which case the insulating web fills the first and third thirds or else only the middle third of the longitudinal slot 8. This would result in switching functions "on-off-on” or "off-on-off”.
  • the rigid and resilient contacts have a very large width, it is also possible within the scope of the invention to provide a plurality of parallel longitudinal slots instead of a single central longitudinal slot 8 with corresponding insulating webs.

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Abstract

Um die Fertigung von Schaltern mit zwei in ihrer Längsrichtung gegeneinander relativ beweglichen, sich flächig beaufschlagenden streifenförmigen Kontakten, von denen der eine im wesentlichen starr und der andere in Kontaktgaberichtung federnd vorgespannt ist, billiger, einfacher und universeller anwendbar zu machen, wird der starre Kontakt (5) mit einem, dem maximalen Schalthub entsprechenden Längsschlitz (8) versehen, der je nach zugedachter Schaltfunktion in seinem vorderen oder seinem hinteren Bereich von einem die Kontaktebene überragenden Isolierstoff-Steg (51, 52, 53) durchdrungen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltkontaktanordnung bestehend aus zwei in ihrer Längsrichtung gegeneinander relativ beweglichen, sich flächig beaufschlagenden streifenförmigen Kontakten, von denen der eine im wesentlichen starr und der andere in Kontaktgaberichtung federnd vorgespannt ist.
  • Wenn Schalktkontakte der vorgenannten Art in Längsrichtung aufeinandergleiten und im Schaltaugenblick ein Übergang zwischen Isolierstoff und leitendem Metall überlaufen wird, ergeben sich vor allem bei flächiger Kontaktgabe und bei höheren Strömen im Übergangsbereich erhebliche Verschmutzungen und Korrosionen durch Abrieb und Abbrand, so daß sich die sichere Kontaktgabe ständig verschlechtert und die Lebensdauer der Kontakte verkürzt ist.
  • Nachteilig ist bei den Schaltkontaktanordnungen der einleitend genannten Art, daß man bei der Herstellung von einzelnen Kontakten stets von Anfang an berücksichtigen mußte, ob die Kontaktanordnung als Ruhe- oder als Arbeitskontakt arbeiten soll. Es mußten bisher die starren und/oder die federnden Kontakte unterschiedlich lang ausgebildet werden. Dieser Nachteil wirkt sich erheblich kostensteigernd aus, wenn es sich beispielsweise um Schalter mit Mehrfachkontakten handelt, die ausgehend von einer mechanischen Grundkonzeption mit gleichem Aussehen und gleichen Abmessungen bestimmte einzelne Kontaktpaare haben, die teils als Ruhekontakt und teils als Arbeitskontakt arbeiten sollen. Entsprechend besonderen Verbraucherwünschen müssen solche Schalter jedesmal bezüglich der Anordnung und der Länge der Kontakte abgewandelt werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Schaltkontaktanordnung, bei der ausgehend von einer einzigen "Neutral"-Konstruktion kostengünstig mit sehr geringem Arbeitsaufwand wahlweise eine Ruhekontaktanordnung oder eine Arbeitskontaktanordnung realisiert werden kann und wobei zusätzlich auch noch der Vorteil einer größeren Lebensdauer und einer geringeren Verschmutzungsgefahr erreichbar ist.
  • Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Schaltkontaktanordnung der vorbekannten Art dadurch gelöste daß der starre Kontakt mit mindestens einem Längsschlitz versehen ist, der in der Ausschaltstellung dem federnden Kontakt gegenüberliegend einen die Kontaktebene geringfügig überragenden Isolierstoff-Steg enthält. Ein solcher Isolierstoff-Steg sorgt dafür, daß der federnde Kontakt den starren Kontakt anfänglich nicht schleifend, sondern schlagartig beaufschlagt, wenn der federnde Kontakt den Isolierstoff-Steg verläßt.
  • Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Länge des Längsschlitzes im wesentlichen dem maximalen Schaltweg der Kontakte entspricht, kann der gesamte Bereich des Längsschlitzes mit einem die Kontaktebene überragenden Isolierstoff-Steg versehen werden, den man dann im vorderen Bereich oder im hinteren Bereich des Schaltweges abarbeiten kann, um wahlweise einen Arbeits- oder einen Ruhekontakt zu erzeugen. An Stelle einer Abarbeitung eines Teiles des Isolierstoff-Steges kann selbstverständlich bei der Herstellung der Kontakte auch durch Einlegen eines Kernes in die Form dafür gesorgt werden, daß der Isolierstoff-Steg wahlweise lediglich im vorderen oder im hinteren Bereich des Schaltweges erzeugt wird.
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung bei einem Druckschalter näher erläutert. Zu den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Druckschalter mit erfindungsgemäßen Kontakten im ausgeschalteten Zustand,
    • Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch den Druckschalter der Fig. 1 in einer um 900 gedrehten Ebene,
    • Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen festen Kontakt in neutralem Zustand,
    • Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie IV - IV der Fig. 3,
    • Fig. 5 eine Darstellung gemäß Fig. 4 bei einer Arbeitskontaktanordnung und
    • Fig. 6 eine Darstellung gemäß Fig. 4 bei einer Ruhekontaktanordnung.
  • Der in den Zeichnungen dargestellte Druckschalter besteht aus einem becherförmigen Schaltergehäuse 1 von rechteckförmigen Querschnitt, das an der Unterseite durch einen Gehäuseboden 2 verschlossen ist.
  • An dem mit Führungszapfen 7 versehenen Boden 2 des Schaltergehäuses ragen die für eine entsprechende Steckdose vorgesehenen messerförmigen Anschlüsse 4 hervor. Diese Anschlüsse 4 sind einteilig mit den im Inneren des Gehäuses 1 vorgesehenen festen Kontakten 5 ausgebildet. Die (im Ausführungsbeispiel) acht Kontakte 5 liegen im Schaltergehäuse in Vierergruppen an gegenüberliegenden Gehäusewandungen. Die Kontakte 5 mit den Anschlüssen 4 sind, wie sich aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 ergibt, im Bereich des Gehäusebodens 2 abgekröpft, wodurch ihre sichere Lagerung begünstigt wird. Einen weiteren Halt erhalten die Kontakte 5 durch am Gehäuseboden 2 angeformte nach oben ragende Kunststoffteile, die in den Kontakten 5 vorgesehene Längsschlitze 8 auf der den beweglichen Kontakten 26 zugewandten Seite durchdringen. Diese Schlitze 8 haben eine Länge, die in etwa dem Schalterhub entspricht. Dadurch, daß die die Längsschlitze 8 durchdringende Kunststoffmasse im oberen oder im unteren Bereich abgearbeitet oder nicht mitangespritzt wird, läßt sich erreichen, daß die nachfolgend noch zu beschreibenden beweglichen Kontakte entweder bei gedrücktem oder bei nicht gedrücktem Druckschalter eine leitende Verbindung herstellen oder nicht.
  • In das Schaltergehäuse 1 ist ein Betätigungskolben 9 eingesetzt, welcher fest mit einem Rechteckrohr 10 verbunden ist, das am Außenende eine Drucktaste 12 trägt und eine Signallampe 25 umschließt.
  • Der Betätigungskolben 9 enthält eine innere zylindrische Ausnehmung 40, in der vollständig gekapselt die eigentliche Rastvorrichtung des Druckschalters untergebracht ist, mit der abwechselnd bei Betätigung der Taste 12 die Ein- und Aus-Stellung des Schalters fixiert werden. In die Ausnehmung - 40 ragt ein im Boden 2 des Schaltergehäuses 1 gelagerter Bolzen 21 hinein, der der Rückstell-Schraubendruckfeder 22 als Führung dient. Die Feder 22 stützt sich einerseits am Gehäuseboden 2 und andererseits an der Unterseite des Betätigungskolbens 9 ab.
  • Im Inneren der Ausnehmung 40 trägt der Bolzen 21 einen sich diametral erstreckenden Führungsstift 23, der am Ende des Bolzens 21 axial unverschieblich aber drehbar gelagert ist. Dieser Führungsstift 23 arbeitet mit einer Kulissenführungsbahn innerhalb der Ausnehmung zusammen.
  • Wie die Zeichnungen erkennen lassen, sind an zwei gegenüberliegenden Längsseiten des Betätigungskolbens 9 die beweglichen Schaltkontakte26 gelagert. Die freien Enden der beweglichen Kontakte26 tragen an ihrem freien Ende Schleifbügel 27 zur Beaufschlagung der in koaxialer Ausrichtung angeordneten festen Kontakte 5. Je nach Ausfüllung der Längsschlitze 8 in den festen Kontakten 5 ergibt sich bei gedrückter oder auch ungedrückter Drucktaste 12 eine leitende Verbindung zwischen festem und beweglichem Kontakt. Die wahlweise zwischen den beweglichen Kontakten 26 vorgesehenen Verbindungsstege können dafür sorgen, daß zwei oder mehr der Anschlüsse 4 miteinander verbunden werden oder nicht. Je nach zugedachter Schaltfunktion können diese Stege 29 an beliebigen Stellen durchtrennt werden, damit der Schalter einer Mehrzahl von unabhängigen Schaltkreisen dienen kann.
  • Die Herstellung der starren Kontakte der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ergibt sich aus den Fig. 3 bis 6. Der in Fig. 3 und 4 dargestellte "Neutral"-Kontakt besteht aus der metallischen Kontaktzunge 4,5. Zwischen dem eigentlichen Anschluß 4 und dem eigentlichen Kontakt 5 ist die Zunge in den Boden 2 des Schaltergehäuses eingeformt oder auch in eine entsprechende Öffnung formschlüssig eingesetzt. Das Isolierstoffmaterial des Schalter bodens 2 erstreckt sich in Form einer Isolierstoffplatte 50 auch entlang der Rückseite des Kontaktes 5, um diesen zusätzlich abzustützen. Das Material von Schalterboden 2 und Isolierstoffplatte 50 durchdringt auch den Längsschlitz 8 des Kontaktes 5 und bildet an dessen kontaktgebender Seite einen durchgehenden Isolierstoff-Steg 51, der an den Vorder- und Hinterenden zur Bildung einer Auflauf- bzw. Ablauffläche abgeschrägt ist. Die Basis des Isolierstoff-Steges 51 kann gegebenenfalls auch etwas breiter als die Breite des Schlitzes 8 sein, so daß sich eine feste Verankerung zwischen Isolierstoff und Kontakt 5 ergibt.
  • Ausgehend von dem "Neutral"-Kontakt gemäß Fig. 3 und 4 läßt sich mit einfachsten Mitteln wahlweise ein Arbeitskontakt gemäß Fig. 5 oder ein Ruhekontakt gemäß Fig. 6 erzeugen, in dem man den ursprünglich durchgehenden Isolierstoff-Steg 51 im hinteren oder im vorderen Bereich des Schaltweges des federnden Kontaktes 26 abarbeitet, so daß im Abarbeitungsbereich der federnde Kontakt 26 ausschließlich auf dem leitenden Metall des Kontaktes 5 gleiten kann. Es ergibt sich dann bei einem Arbeitskontakt ein verkürzter Isolierstoff-Steg 52 im vorderen Bereich und bei einem Ruhekontakt ein verkürzter Isolierstoff-Steg 53 im hinteren Bereich. Bei der Abarbeitung eines Teiles des durchgehenden Isolierstoff-Steges 51, ist es von Vorteil, wenn diese Abarbeitung bis unter die Kontaktfläche des Kontaktes 5 erfolgt, damit der federnde Kontakt 26 im Einschaltzustand keine Grenzflächen zwischen Metall und Isolierstoff beaufschlagen muß.
  • Abschließend ist noch darauf hinzuweisen, daß an Stelle der Abarbeitung eines durchgehenden Isolierstoff-Steges 51 auch so vorgegangen werden kann, daß man bei der Spritzguß-Erzeugung von Schalterboden 2 und Kontakthalterung in den Längsschlitz 8 des Kontaktes 5 Kerne einlegt, die dafür sorgen, daß der Isolierstoff nur teilweise die vordere kontaktgebende Fläche des Kontaktes überragt.
  • Sonderanfertigungen von Kontakten sind nach dem gleichen erfindungsgemäßen Prinzip durchaus möglich. Wenn es sich z.B. um eine Kontaktanordnung handelt, die zu Umschaltzwecken drei in Längsrichtung hintereinander liegende Schaltstellungen hat, läßt sich der Längsschlitz 8 gegenüber den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen um 50% verlängern, wobei dann der Isolierstoff-Steg das erste und dritte Drittel oder aber auch nur das mittlere Drittel des Längsschlitzes 8 ausfüllt. Es würden sich hierdurch Schaltfunktionen "ein-aus-ein" oder "aus-ein-aus" ergeben.
  • Haben die starren und federnden Kontakte eine sehr große Breite, ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, an Stelle eines einzigen mittleren Längsschlitzes 8 mehrere sich parallel erstreckende Längsschlitze mit entsprechenden Isolierstoff-Stegen vorzusehen.

Claims (9)

1. Schaltkontaktanordnung bestehend aus zwei in ihrer Längsrichtung gegeneinander relativ beweglichen, sich flächig beaufschlagenden streifenförmigen Kontakten, von denen der eine im wesentlichen starr und der andere in Kontakt- gaberichtung federnd vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Kontakt (5) mit mindestens einem Längsschlitz (8) versehen ist, der in der Ausschaltstellung dem federnden Kontakt (26) gegenüberliegend einen die Kontaktebene überragenden Isolier-stoff-Steg (51, 52, 53) enthält.
2. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff-Steg (51, 52, 53) an den Vorder- und Hinterenden zur Bildung von Auflauf- und Ablaufflächen abgeschrägt ist.
3. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff-Steg ein fester Bestandteil einer den starren Kontakt (5) auf dessen Rückseite abstützenden Kontakthalterung (50) ist.
4. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Längsschlitzes (8) im wesentlichen dem maximalen Schaltweg der.Kontakte (5/26) entspricht.
5. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß beim starren Kontakt (5) der Längsschlitz (8) vollständig mit Isolierstoff-Masse ausgefüllt ist, wobei jedoch diese Masse im Einschaltbereich die Kontaktflächen nicht überragt.
6. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Kontakt (26) an seinen freien, dem starren Kontakt (5) zugewandten Ende als Schleifbügel (27) ausgebildet ist, dessen linienförmige Kontaktfläche die Längsschlitzbreite übersteigt.
7. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der starre Kontakt (5) stationär und der federnde Kontakt (26) beweglich gelagert ist.
8. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß der starre Kontakt (5) mit einem einzigen Längsschlitz (8) versehen ist, welcher auf die Längsmittelebene des beweglichen Kontaktes (26,27) ausgerichtet ist.
9. -Verfahren zum Herstellen einer Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß der starre Kontakt (5) im Bereich des vom beweglichen Kontakt (26, 27) überstrichenen Kontaktweges mit einem Längsschlitz (8) versehen wird, daß die Rückseite des starren Kontaktes (5) mit einem den Kontakt abstützenden Isolierstoff so beschichtet oder in ihn eingebettet wird, daß der Isolierstoff auch den gesamten Längsschlitz (8) ausfüllt und über der Kontaktfläche einen die letztere überragenden, der Schlitzlänge entsprechenden Isolierstoff-Steg (51) bildet und daß der Isolierstoff-Steg (51) im Bereich der erwünschten Kontaktgabe abgearbeitet wird (Fig. 4 bis 6).
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