EP0080029B1

EP0080029B1 - Schaltkontaktanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: EP0080029B1
Application number: EP82107617A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Priesemuth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1982-08-20
Publication date: 1985-12-04
Also published as: EP0080029A1; ATE16869T1; DE3267809D1; DE3145802C2; DE3145802A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltkontaktanordnung bestehend aus zwei in ihrer Längsrichtung gegeneinander relativ beweglichen, einander beaufschlagenden streifenförmigen Kontakten, von denen der eine im wesentlichen starr und der andere in Kontaktgaberichtung federnd vorgespannt ist, wobei der starre Kontakt mindestens einen Längsschlitz und einen die Kontaktebene überragenden, mit schrägen Auflauf- und Ablaufflächen versehenen Isolierstoff-Steg aufweist, der in der Ausschaltstellung dem federnden Kontakt gegenüberliegt. Solche Schaltkontaktanordnungen sind bekannt, beispielsweise aus der US-A-34 99 126.
Wenn Schaltkontakte 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 gelöst, daß der Isolierstoff-Steg ein fester Bestandteil einer den starren Kontakt auf dessen Rückseite abstützenden Kontakthalterung ist, wobei der Längsschlitz vollständig mit einer Isolierstoff-Masse ausgefüllt ist, die jedoch im Einschaltbereich die Kontaktflächen nicht überragt.
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 90° 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 rechteckförmigem Querschnitt, das an der Unterseite durch einen Gehäuseboden 2 verschlossen ist.
An dem mit Führungszapfen 7 versehenen Gehäuseboden 2 des Schaltergehäuses ragen die für eine entsprechende Steckdose vorgesehenen messerförmigen Anschlüsse 4 hervor. Diese Anschlüsse 4 sind einteilig mit den im Inneren des Schaltergehäuses 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 Längsschlitze 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 Drucktaste 12 die Ein- und Aus-Stellung des Schalters fixiert wird. In die Ausnehmung 40 ragt ein im Gehäuseboden 2 des Schaltergehäuses 1 gelagerter Bolzen 21 hinein, der der Rückstell-Schraubendruckfeder 22 als Führung dient. Diese Feder 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 Kontakte 26 gelagert. Die freien Enden der beweglichen Kontakte 26 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 Gehäuseboden 2 des Schaltergehäuses eingeformt oder auch in eine entsprechende Öffnung formschlüssig eingesetzt. Das Isolierstoffmaterial des Gehäusebodens 2 erstreckt sich in Form einer Isolierstoffplatte 50 auch entlang der Rückseite des Kontaktes 5, um diesen zusätzlich abzustützen. Das Material von Gehäuseboden 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. 5 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 Arbeitksontakt 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 Gehäuseboden 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

1. Schaltkontaktanordnung bestehend aus zwei in ihrer Längsrichtung gegeneinander relativ beweglichen, einander beaufschlagenden streifenförmigen Kontakten, (5, 26) von denen der eine im wesentlichen starr und der andere in Kontaktgaberichtung federnd vorgespannt ist, wobei der starre Kontakt (5) mindestens einen Längsschlitz (8) und einen die Kontaktebene überragenden, mit schrägen Auflauf- und Ablaufflächen versehenen Isolierstoff-Steg (51; 52; 53) aufweist, der in der Ausschaltstellung dem federnden Kontakt (26) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff-Steg (51; 52; 53) ein fester Bestandteil einer den starren Kontakt (5) auf dessen Rückseite abstützenden Kontakthalterung (50) ist, wobei der Längsschlitz (8) vollständig mit einer Isolierstoff-Masse ausgefüllt ist, die jedoch im Einschaltbereich die Kontaktflächen nicht überragt.

2. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Längsschlitzes (8) im wesentlichen dem maximalen Schaltweg der Kontakte (5; 26) entspricht.

3. Verfahren zum Herstellen einer Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der starre Kontakt (5) im Bereich des vom beweglichen Kontakt (26) 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, 52; 53) bildet und daß der Isolierstoff-Steg (51, 52; 53) im Bereich der erwünschten Kontaktgabe abgearbeitet wird (Fig. 4 bis 6).