EP0094045A2 - Kontaktanordnung für Relais - Google Patents

Kontaktanordnung für Relais Download PDF

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EP0094045A2
EP0094045A2 EP83104437A EP83104437A EP0094045A2 EP 0094045 A2 EP0094045 A2 EP 0094045A2 EP 83104437 A EP83104437 A EP 83104437A EP 83104437 A EP83104437 A EP 83104437A EP 0094045 A2 EP0094045 A2 EP 0094045A2
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movable
elements
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/40—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc

Definitions

  • the invention relates to a contact arrangement for relays with mutually opposite fixed and movable contact elements, two adjacent contact elements being able to be electrically conductively bridged by an opposing bridge contact element.
  • bridge contact arrangements have been known for a long time for shooters, but also for relays. They are used so that even large currents can be safely switched on and off at a given contact distance.
  • These known contact arrangements each have a movable bridge contact element which bridges the two opposite stationary contact elements, each provided with a connection.
  • the object of the invention is therefore to provide a contact arrangement which can switch large currents with a very small contact spacing or armature stroke.
  • this object is achieved in a contact arrangement of the type mentioned at the outset in that at least two fixed contact elements are opposed by at least two jointly operable movable contact elements, at least one of which is designed as a bridge contact element, and which are offset from one another in such a way that when actuated, the fixed ones and the movable contact elements are all switchable in series.
  • the contact arrangement not only is a movable bridge contact used, but in addition to the bridge contact, at least one further contact element which can be actuated together is arranged, which, in conjunction with at least one stationary bridge contact element opposite, results in a series connection of at least three contact distances. This results in the mode of operation of at least three times the contact spacing compared to a single contact.
  • the series connection of four or more contact spacings can also be achieved.
  • the fixed or movable contact elements which are arranged next to one another and which, if appropriate, are to be actuated together are expediently connected to one another in each case via an insulating material sheath.
  • One of these contact elements can be clamped as an elongated spring element in a relay housing, while the further contact element which can be actuated together with it is carried by it and is fastened to it via an insulating material sheath.
  • the connection can be made via a torsion bar, see above that a tolerance compensation and thus a perfect contact is achieved when switching.
  • FIG. 1 schematically shows a contact arrangement with a fixed contact bridge 1 and an individual contact element 2 arranged next to it, each of which has a movable contact bridge 3 offset and a movable individual contact element 4 arranged next to it.
  • the individual contact elements 2 and 4 are provided with connections, not shown.
  • the movable contact elements 3 and 4 are actuated together by a schematically shown actuator 5, whereby all four contact elements can be connected in series.
  • the contact distance a is switched three times in this way, so that there is the effect of a contact distance of (3 x a) between the terminal contact elements 2 and 4.
  • FIG. 2 A corresponding contact arrangement with an effective contact spacing of (4 xa) is shown in FIG. 2.
  • a further contact bridge 6 is arranged here, which is additionally opposed to the individual contact element 7.
  • the two contact bridges 3 and 6 are common actuated, which in turn all contact distances are switched in series.
  • FIG. 3 and 4 show in two views a specific embodiment for a combined contact element with a single contact and a bridge contact arranged next to it.
  • the contact element 9 is fastened at its end 9a in a manner not shown and carries a contact rivet 10 at its free end 9b.
  • This contact spring 9 carries an additional bridge contact element 12 via a narrow web 11, the two contact rivets 13 and 14 of which are aligned with the contact rivet 10 in FIG in a row.
  • the bridge contact element 12 is fastened to the torsion bar 11 by partial encapsulation with insulating material 15. When switching, this web 11 can be twisted to compensate so that perfect contacting of all three contact rivets 10, 13 and 14 is always achieved.
  • a bridge contact spring and a single contact spring could also be anchored separately next to one another in a spring clamping block.
  • FIG. 5 shows the application of the contact principle according to FIG. 1 to a changeover contact in a relay.
  • the relay housing 21 contains a conventional magnet system 22 with an armature 23, which is only hinted at.
  • This armature actuates a central contact spring arrangement, consisting of a single contact element 24 and a bridge contact element 25, which can be switched between two fixed contact element pairs.
  • These fixed contact elements exist on the Rest side of a bridge contact element 26 and a single contact element 27 and on the working side of a single contact element 28 and a bridge contact element 29.
  • the fixed contact elements 27 and 28, as well as the movable contact element 24 are each provided with a connection.
  • the bridge contact elements 26 and 29 are pressed into the guide grooves 30 and 31 of the coil body flange 32 in a clawed manner.
  • the movable contact elements 24 and 25 are actuated together, so that here again the contact distance is switched three times in succession, whereby the switching capacity of the relay compared to a single contact as well as compared to a conventional bridge contact can be increased significantly.
  • the contact spacings can therefore be connected several times in succession without connections having to be led out from each contact element and connected in series in terms of circuitry.

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Abstract

Die Kontaktanordnung umfaßt jeweils mindestens zwei feststehende (1, 2) und mindestens zwei bewegliche (3, 4), gemeinsam betätigbare Kontaktelemente, wobei über einander versetzt gegenüberstehende Brückenkontaktelemente (1, 3) jeweils alle Kontaktelemente in Reihe schaltbar sind. Dadurch ergibt sich eine Vervielfachung des Kontaktabstandes (a) und eine Erhöhung der Schaltleistung eines Relais.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung für Relais mit einander gegenüberstehenden feststehenden und beweglichen Kontaktelementen, wobei zwei nebeneinander stehende Kontaktelemente durch ein gegenüberstehendes Brückenkontaktelement elektrisch leitend überbrückbar sind.
  • Derartige Brückenkontaktanordnungen sind bei Schützen, aber auch bei Relais, seit langem bekannt. Sie dienen dazu, um bei vorgegebenem Kontaktabstand auch große Ströme sicher ein- und'abschalten zu können. Diese bekannten Kontaktanordnungen besitzen jeweils ein bewegliches Brückenkontaktelement, welches die beiden gegenüberstehenden stationären, mit jeweils einem Anschluß versehenenen Kontaktelemente überbrückt.
  • Derartige Brückenkontakte wurden vereinzelt auch bereits in kleinen Schwachstromrelais verwendet, um auch dort bei dem verhältnismäßig kleinen Ankerhub und dem damit verbundenen kleinen Kontaktabstand höhere Ströme schalten zu können. Im Zuge der weiteren Miniaturisierung sollen jedoch die Magnetsysteme und die Ankerwege weiter verkleinert werden. Gleichzeitig wird jedoch die Forderung erhoben, solche kleinen Relais auch zum Schalten in Starkstromanlagen einzusetzen. Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine Kontaktanordnung zu schaffen, die bei sehr geringem Kontaktabstand bzw. Ankerhub auch große Ströme schalten kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Kontaktanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens zwei feststehenden Kontaktelementen mindestens zwei gemeinsam betätigbare bewegliche Kontaktelemente gegenüberstehen, von denen jeweils mindestens eines als Brückenkontaktelement ausgebildet ist, und die gegeneinander derart versetzt angeordnet sind, daß bei Betätigung die feststehenden und die beweglichen Kontaktelemente alle in Reihe schaltbar sind.
  • Bei der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung wird also nicht nur ein beweglicher Brückenkontakt verwendet, sondern zusätzlich zu dem Brückenkontakt wird mindestens ein weiteres gemeinsam mit diesem betätigbares Kontaktelement angeordnet, welches in Verbindung mit mindestens einem gegenüberstehenden stationären Brückenkontaktelement eine Serienschaltung von mindestens drei Kontaktabständen ergibt. Dadurch ergibt sich gegenüber einem Einfachkontakt die Wirkungsweise des mindestens dreifachen Kontaktabstandes. Durch Hinzufügen eines oder mehrerer weiterer Kontaktbrücken in jeweils versetzt gegenüberstehender Anordnung läßt sich somit auch die Serienschaltung von vier oder mehr Kontaktabständen erreichen.
  • Die nebeneinander angeordneten feststehenden oder beweglichen Kontaktelemente, welche gegebenenfalls gemeinsam betätigt werden sollen, werden zweckmäßigerweise jeweils über eine Isolierstoffumhüllung miteinander verbunden. Dabei kann eines dieser Kontaktelemente als langgestrecktes Federelement in einem Relaisgehäuse eingespannt sein, während das gemeinsam mit ihm betätigbare weitere Kontaktelement von diesem getragen wird und über eine Isolierstoffumhüllung an ihm befestigt ist. Die Verbindung kann über einen Torsionssteg erfolgen, so daß beim Schalten ein Toleranzausgleich und damit eine einwandfreie Kontaktgabe erzielt wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
    • Fig. 1 eine Kontaktanordnung mit zwei Kontaktbrücken und zwei Einzelkontaktelementen,
    • Fig. 2 eine Kontaktanordnung mit drei Kontaktbrücken und zwei Einzelkontaktelementen,
    • Fig. 3 und 4 eine gemeinsame Anordnung einer Kontaktbrücke mit einem Einzelkontakt in zwei Ansichten,
    • Fig. 5 ein Relais mit einem erfindungsgemäß gestalteten Umschaltekontakt.
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine Kontaktanordnung mit einer feststehenden Kontaktbrücke 1 und einem daneben angeordneten Einzelkontaktelement 2, welche jeweils versetzt eine bewegliche Kontaktbrücke 3 und ein daneben angeordnetes bewegliches Einzelkontaktelement 4 aufweist. Die Einzelkontaktelemente 2 und 4 sind mit nicht dargestellten Anschlüssen versehen. Durch ein schematisch gezeigtes Betätigungsorgan 5 werden die beweglichen Kontaktelemente 3 und 4 gemeinsam betätigt, wodurch alle vier Kontaktelemente in Serie hintereinander schaltbar sind. Der Kontaktabstand a wird auf diese Weise dreimal hintereinander geschaltet, so daß sich zwischen den Anschluß-Kontaktelementen 2 und 4 die Wirkung eines Kontaktabstandes von (3 x a) ergibt.
  • Eine entsprechende Kontaktanordnung mit einem wirksamen Kontaktabstand von (4 x a) ist in Fig. 2 gezeigt. Hier ist zusätzlich zu den beiden Kontaktbrücken 1 und 3 sowie dem Einzelkontaktelement 2 eine weitere Kontaktbrücke 6 angeordnet, welcher zusätzlich das Einzelkontaktelement 7 gegenübersteht. Durch ein Betätigungsorgan 8 werden die beiden Kontaktbrücken 3 und 6 gemeinsam betätigt, wodurch wiederum alle Kontaktabstände hintereinander geschaltet werden.
  • Fig. 3 und 4 zeigen in zwei Ansichten eine konkrete Ausführungsform für ein kombiniertes Kontaktelement mit einem Einzelkontakt und einem daneben angeordneten Brückenkontakt. Das Kontaktelement 9 ist an seinem Ende 9a in nicht dargestellter Weise befestigt und trägt an seinem freien Ende 9b einen Kontaktniet 10. Über einen schmalen Steg 11 trägt diese Kontaktfeder 9 ein zusätzliches Brückenkontaktelement 12, dessen beide Kontaktniete 13 und 14 mit dem Kontaktniet 10 ausgerichtet in einer Reihe liegen. Das Brückenkontaktelement 12 ist durch teilweise Umspritzung mit Isolierstoff 15 an dem Torsionssteg 11 befestigt. Beim Schalten kann dieser Steg 11 zum Ausgleich tordiert werden, so daß stets eine einwandfreie Kontaktgabe aller drei Kontaktniete 10, 13 und 14 erreicht wird. Das Mehrfachkontaktelement 9 und . 12 kann sowohl als feststehendes Kontaktelement als auch als bewegliches Kontaktelement verwendet werden. In letzterem Fall können. am freien Ende zwei Betätigungslappen 16 und 17 angeformt sein, um den Angriff eines Ankers über einen Schieber zu ermöglichen. In anderer Ausführungsform könnten aber auch eine Brückenkontaktfeder und eine Einfachkontaktfeder getrennt nebeneinander in einem Federeinspannbock verankert sein.
  • Fig. 5 zeigt die Anwendung des Kontaktprinzips nach Fig. 1 auf einen Umschaltekontakt in einem Relais. Das Relaisgehäuse 21 enthält ein übliches Magnetsystem 22 mit einem nur andeutungsweise sichtbaren Anker 23. Dieser Anker betätigt eine Mittelkontaktfederanordnung, bestehend aus einem Einfachkontaktelement 24 und einem Brückenkontaktelement 25, welche zwischen zwei feststehenden Kontaktelementpaaren umschaltbar ist. Diese feststehenden Kontaktelemente bestehen auf der Ruheseite aus einem Brückenkontaktelement 26 und einem Einfachkontaktelement 27 sowie auf der Arbeitsseite aus einem Einfachkontaktelement 28 und einem Brückenkontaktelement 29. Die feststehenden Kontaktelemente 27 und 28, sowie das bewegliche Kontaktelement 24 sind jeweils mit einem Anschluß versehen. Dabei sind die Brückenkontaktelemente 26 und 29 in Führungsnuten 30 bzw. 31 des Spulenkörperflansches 32 verkrallend eingepreßt. Damit die Kontakte in gleicher Höhe zu liegen kommen, kann es zweckmäßig sein, auch die Kontaktelemente 27 und 28 in nicht näher dargestellter Weise in Führungsnuten des Spulenkörperflansches 32 einzupassen. Damit läßt sich der Justieraufwand vermindern.
  • Wie anhand der vorhergehenden Figuren erläutert, werden die beweglichen Kontaktelemente 24 und 25 gemeinsam betätigt, so daß auch hier wiederum der Kontaktabstand dreimal hintereinander geschaltet wird, wodurch die Schaltleistung des Relais gegenüber einem Einfachkontakt wie auch gegenüber einem herkömmlichen Brückenkontakt wesentlich erhöht werden kann. Durch dieses erfindungsgemäße Prinzip können also jeweils mehrfach die Kontaktabstände hintereinander geschaltet werden, ohne daß jeweils von jedem Kontaktelement Anschlüsse herausgeführt und schaltungstechnisch'in Serie gelegt werden müssen.

Claims (7)

1. Kontaktanordnung für Relais mit einander gegenüberstehenden feststehenden und beweglichen Kontaktelementen, wobei zwei nebeneinander stehende Kontaktelemente durch ein gegenüberstehendes Brückenkontaktelement elektrisch leitend überbrückbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens zwei feststehenden Kontaktelementen (1, 2) mindestens zwei gemeinsam betätigbare bewegliche Kontaktelemente (3, 4) gegenüberstehen, von denen jeweils mindestens eines als Brückenkontaktelement (1, 3) ausgebildet ist und die gegeneinander derart versetzt angeordnet sind, daß bei Betätigung die feststehenden und die beweglichen Kontaktelemente (1, 2, 3, 4) alle in Reihe schaltbar sind.
2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein feststehendes Brückenkontaktelement (1) neben einem Einfachkontaktelement (2) angeordnet ist und daß diesem ein bewegliches Brückenkontaktelement (3) neben einem mit ihm gemeinsam beweglichen Einfachkontaktelement (4) versetzt gegenübersteht.
3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei nebeneinander angeordnete Brückenkontaktelemente (3, 6) relativ zu einem zwischen zwei Einfachkontaktelementen (2, 7) angeordneten Brückenkontaktelement (1) bewegbar angeordnet sind.
4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die nebeneinander angeordneten feststehenden oder beweglichen Kontaktelemente (9, 12) jeweils über eine Isolierstoffumhüllung (15) miteinander verbunden sind.
5. Kontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein langgestrecktes Kontaktelement (9) neben seinem freien, kontaktgebenden Ende (9b) ein weiteres, über eine Isolierstoffumhüllung (15) an ihm befestigtes Kontaktelement (12) trägt.
6. Kontaktanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Kontaktelement (12) über einen Torsionssteg (11) mit dem langgestreckten Kontaktelement (9) verbunden ist.
7. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß einander gegenüberstehende feststehende Brückenkontaktelemente (26, 29) in Führungsnuten (30, 31) eines Spulenkörperflansches (32) eingepreßt sind.
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