FR2472259A1

FR2472259A1 - SPRING SET FOR RELAYS WITH NON-PRESTRESSED ACTIVE CONTACT SPRINGS

Info

Publication number: FR2472259A1
Application number: FR8011635A
Authority: FR
Inventors: Eberhard Kirsch; Reiner Rudolf
Original assignee: Haller & Co E
Current assignee: Haller & Co E
Priority date: 1979-12-19
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1981-06-26
Also published as: FR2472259B1; IT8083370A0; DE2951225C2; CH653174A5; DE2951225A1; IT1154730B

Abstract

The spring set of a relay contains active contact springs (1) whose clamping-in point (7) is clamped into an insulating block (8) of a spring set. The cross-sectional weakening (14), which is arranged in the bending region of the active [lacuna], is located in the region outside the clamping-in point (7). In consequence, the drive system can be dimensioned to be smaller, because of the small amount of force to be applied.

Description

L'invention a pour objet un jeu de ressorts pour relais à ressorts de contact actifs non pré-contraints recevant l'action d'un système de commande qui les fait passer d'une position de repos à une position de travail à l'encontre de la réaction d'un ressort de rappel. The subject of the invention is a set of springs for relays with active non-prestressed contact springs receiving the action of a control system which makes them pass from a rest position to a counter working position. of the reaction of a return spring.

On part d'un jeu de ressorts avec ressorts de contact actifs non pré-contraints (en particulier de ressorts de forte épaisseur), des ressorts de rappel étant éventuellement prévus. We start from a set of springs with active contact springs that are not pre-stressed (in particular very thick springs), return springs possibly being provided.

1. En vue de fléchir le ressort de contact (en position de repos) le ressort de rappel doit disposer d'une force suffisante
1.1. pour assurer la pression de contact nécessaire sur la face de repos
1.2. pour réaliser la flexion du ressort de contact à partir de sa position neutre.1. In order to flex the contact spring (in the rest position) the return spring must have sufficient force
1.1. to ensure the necessary contact pressure on the rest face
1.2. to bend the contact spring from its neutral position.

2. En vue de la flexion du ressort de contact (en position de travail) le système de commande doit disposer d'une force suffisante
2.1. pour assurer la pression de contact nécessaire sur la face de travail
2.2. pour réaliser la flexion du ressort de contact à partir de sa position neutre
2.3. pour vaincre la pression de contact a la position de. repos
2.4. pour vaincre la flexion du ressort de contact assurée par le ressort de rappel
2.5. pour vaincre l'augmentation de réaction du ressort de rappel.2. In order to bend the contact spring (in working position) the control system must have sufficient force
2.1. to ensure the necessary contact pressure on the working face
2.2. to bend the contact spring from its neutral position
2.3. to overcome the contact pressure at the position of. rest
2.4. to overcome the bending of the contact spring provided by the return spring
2.5. to overcome the increased reaction of the return spring.

3. Si l'on compare les éléments énoncés sous 1. et 2., on arrive à l'exposé suivant
- concernant 1.1. et 2.1.,
ce sont les composantes désirées
- concernant 1.2. et 2.2.,
ce sont des composantes nécessaires, mais non désirables ; elles doivent comporter des valeurs minimales ;
- concernant 2.3., c'est une composante qui dépend de 1.1.3. If we compare the elements stated under 1. and 2., we arrive at the following presentation
- concerning 1.1. and 2.1.,
these are the desired components
- concerning 1.2. and 2.2.,
these are necessary but not desirable components; they must contain minimum values;
- concerning 2.3., it is a component which depends on 1.1.

- concernant 2.4., c'est une composante qui dépend de 1.2. - concerning 2.4., it is a component which depends on 1.2.

- concernant 2.5., c'est une composante existante, mais non désirée. - concerning 2.5., it is an existing, but unwanted component.

Si l'on pouvait faire comporter au ressort de contact actif une "charnière" idéale, on aboutirait à un résultat d'ensemble favorable : on ferait disparaître
les composantes 1.2.,
les composantes 2.4. If we could make the active contact spring have an ideal "hinge", we would end up with a favorable overall result: we would make disappear
components 1.2.,
the components 2.4.

Ainsi le système de commande se trouverait soulagé, les seuils de réponse du relais devant s'abaisser. Thus the control system would be relieved, the relay response thresholds should be lowered.

Le but recherché par l'invention est donc d'établir les ressorts de contact actif d'un jeu de ressorts de façon telle que le système de commande se trouve soulagé et que les seuils de réponse du relais soient abaissés. The object sought by the invention is therefore to establish the active contact springs of a set of springs in such a way that the control system is relieved and that the response thresholds of the relay are lowered.

En vue de résoudre ce problème l'invention est caractérisée en ce qu'on réduit le couple résistant (couple de réaction élastique de flexion) du ressort de contact au moins dans la zone de flexion de celui-ci. With a view to solving this problem, the invention is characterized in that the resistive torque (elastic bending reaction torque) of the contact spring is reduced at least in the bending zone thereof.

La caractéristique essentielle de la présente invention est ainsi que les ressorts de contacts se trouvent assez fortement affaiblis dans une zone de flexion définie pour qu'on se trouve en présence d'une charnière
non idéale .The essential characteristic of the present invention is thus that the contact springs are found to be sufficiently weakened in a defined flexion zone so that one is in the presence of a hinge.
not ideal.

Une charnière idéale est irréalisable ; toutefois suivant la présente invention l'on propose de définir un point de flexion imposé par une réduction partielle de la section. An ideal hinge is impractical; however according to the present invention it is proposed to define a bending point imposed by a partial reduction of the section.

Dans une forme d'exécution préférée de l'invention cela est obtenu par une diminution de l'épaisseur du ressort, car c'est ainsi que l'effet obtenu en fonction de la réduction de la section est le plus important pour le coefficient de réaction élastique. Ce coefficient est ici défini comme l'augmentation de la réaction divisée par l'amplitude de la flexion. Plus particulièrement un fraisage partiel du ressort de contact aboutit au but recherché car l'affaissement de la section agit sur le coefficient de réaction élastique de façon particulièrement sensible, en comparaison à une diminution de largeur, laquelle est assimilable à un poinçonnage, d'ailleurs en outre possible. In a preferred embodiment of the invention this is obtained by a reduction in the thickness of the spring, since this is how the effect obtained as a function of the reduction in section is most important for the coefficient of elastic reaction. This coefficient is defined here as the increase in the reaction divided by the amplitude of the flexion. More particularly, a partial milling of the contact spring leads to the desired goal because the subsidence of the section acts on the elastic reaction coefficient in a particularly sensitive manner, in comparison with a reduction in width, which is comparable to a punching, moreover further possible.

Le point de flexion imposé doit avantageusement être prévu au voisinage du point d'encastrement du ressort, sous la forme d'une rainure creusée en profondeur perpendiculairement à l'axe longitudinal de celui-ci. The imposed bending point should advantageously be provided in the vicinity of the point of embedding of the spring, in the form of a groove dug in depth perpendicular to the longitudinal axis thereof.

La rigidité du ressort, nécessaire à d'autres égard, peut en principe être conservée. The rigidity of the spring, necessary in other respects, can in principle be preserved.

Des essais de durée ont été effectués et ont démontré qu'un tel point de flexion imposé ne constitue pas simultanément un point de rupture probable. Duration tests have been carried out and have shown that such an imposed bending point does not simultaneously constitute a probable breaking point.

Dans les systèmes comportant plusieurs ressorts semblables, il peut être indiqué de disposer les points de flexion imposés des ressorts élémentaires à des emplacements différents (écartement à partir du point d'encastrement), afin de modifier les conditions d'oscillation (fréquence de résonance). On a ainsi la possibilité d'agir de cette manière sur les phénomènes de rebondissement. In systems with several similar springs, it may be advisable to place the imposed bending points of the elementary springs in different locations (spacing from the installation point), in order to modify the oscillation conditions (resonance frequency) . We thus have the possibility of acting in this way on the rebounding phenomena.

Le coefficient de réaction élastique du ressort de rappel peut être diminué lorsque les composantes 1.1., 2.2. et 2.4. précitées sont réduites de façon suffisante. I1 y a lieu de s'assurer par un choix correspondant de la forme d'une part que la modification de ce coefficient en fonction de la flexion demeure constant, et d'autre part que ce coefficient lui-même soit aussi faible que possible. Grâce a la caractéristique suivant l'invention de fixer au ressort de contact un point de flexion imposé, l'on obtient l'avantage de pouvoir utiliser des ressorts à section notablement plus importante convenant pour de fortes charges en intensité de courant, sans que le coefficient de réaction élastique n'augmente et que la puissance exigée du système de commande ne doive être accrue. The elastic reaction coefficient of the return spring can be reduced when the components 1.1., 2.2. and 2.4. mentioned above are reduced sufficiently. It is necessary to ensure by a corresponding choice of the form on the one hand that the modification of this coefficient as a function of the bending remains constant, and on the other hand that this coefficient itself is as low as possible. Thanks to the characteristic according to the invention of fixing an imposed bending point to the contact spring, the advantage is obtained of being able to use springs of appreciably larger cross section suitable for heavy loads in current intensity, without the elastic reaction coefficient only increases and the power demand of the control system does not have to be increased.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. 1 montre en vue de coté schématisée un ressort de contact actif contraint unilatéralement dans un jeu de tels ressorts.The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is likely to provide.
Fig. 1 shows a schematic side view of an active contact spring forced unilaterally in a set of such springs.

Fig. 2 est une vue en plan d'un ressort suivant une première forme d'exécution de l'invention. Fig. 2 is a plan view of a spring according to a first embodiment of the invention.

Fig. 3 est une vue de côté du ressort de contact de fig. 2. Fig. 3 is a side view of the contact spring of FIG. 2.

Fig. 4 représente à plus grande échelle la partie référencée X en fig. 3. Fig. 4 shows on a larger scale the part referenced X in FIG. 3.

Fig. 5 est une vue en plan d'un ressort de contact établi suivant une seconde forme d'exécution de l'invention. Fig. 5 is a plan view of a contact spring established according to a second embodiment of the invention.

En fig. 1 on a grossièrement schématisé un ressort de contact actif 1 encastré en 7 dans un bloc isolant 8 correspondant à un jeu de ressorts. La référence 14 désigne une diminution de section. Sur l'un des côtés de ce ressort de contact 1 et suivant la flèche 10 agit un ressort de rappel indiqué en 11, tandis que sur l'autre côté et suivant la flèche 13, le ressort I reçoit l'action d'un système de commande 12. Les efforts exercés par le système 12 sont donc opposés à la réaction du ressort de rappel 11. In fig. 1 there is roughly shown diagrammatically an active contact spring 1 embedded at 7 in an insulating block 8 corresponding to a set of springs. Reference 14 designates a reduction in section. On one side of this contact spring 1 and along arrow 10 acts a return spring indicated at 11, while on the other side and along arrow 13, spring I receives the action of a system control 12. The forces exerted by the system 12 are therefore opposed to the reaction of the return spring 11.

Lorsque les deux forces en jeu sont éliminées, c'est-a-dire lorsqu'on fait disparaitre les flèches 10, 13, le ressort de contact 1 prend sa position moyenne ou position neutre 4. Si l'on supprime seulement la force exercée par le système 12 suivant la flèche 13, alors le ressort 1 arrive à sa position de repos 3 (profil la) sous l'effet du ressort de rappel 11 agissant suivant la flèche 10. I1 est alors infléchi sur la longueur de la ligne lb. La flexion s'effectue dans une zone 9, située au voisinage du point d'encastrement 7. Le ressort de contact 1 est ainsi amené de sa position neutre 4 à la position de repos 3 suivant la flèche 6 par la réaction du ressort de rappel 11.Lorsqu'il se trouve à cette position 3, si le système de commande 12 vient à appliquer une force suivant la flèche 13, alors le ressort de contact qui se trouvait à la position de repos, corme indiqué en lb, 'a se déplacer suivant la flèche 5, pour arriver à sa position de travail 2 ; en d'autres termes il passe du profil lb au profil la. When the two forces in play are eliminated, that is to say when the arrows 10, 13 disappear, the contact spring 1 takes its middle position or neutral position 4. If only the force exerted is removed by the system 12 along the arrow 13, then the spring 1 arrives at its rest position 3 (profile la) under the effect of the return spring 11 acting along the arrow 10. I1 is then bent over the length of the line lb . The bending takes place in a zone 9, located in the vicinity of the embedding point 7. The contact spring 1 is thus brought from its neutral position 4 to the rest position 3 along the arrow 6 by the reaction of the return spring. 11.When it is in this position 3, if the control system 12 comes to apply a force along the arrow 13, then the contact spring which was in the rest position, corme indicated in lb, 'a move along arrow 5, to reach its working position 2; in other words, it goes from profile 1b to profile 1a.

I1 apparait clairement des explications qui précèdent que la force exercée par le système de commande 12 dans la direction de la flèche 13 doit être d'autant plus élevée que la réaction du ressort de rappel l1 suivant la direction de la fleche 10 est elle-même plus forte et que le couple résistant (couple de réaction élastique de flexion-) du ressort de contact 1 est en outre plus important. It appears clearly from the foregoing explanations that the force exerted by the control system 12 in the direction of the arrow 13 must be all the higher as the reaction of the return spring 11 in the direction of the arrow 10 is itself greater and that the resistive torque (elastic bending reaction torque) of the contact spring 1 is also greater.

Conformément à la présente invention l'on se propose de réduire le couple résistant du ressort dé contact 1 au moins dans la zone de flexion 9. In accordance with the present invention, it is proposed to reduce the resistive torque of the contact spring 1 at least in the bending zone 9.

Fig. 2 4 montrent un tel ressort de contact suivant la forme d'exécution décrite en premier et en second lieu. Transversalement au ressort 1 lton a fraisé dans celui-ci une réduction de section 14 sous la forme d'une rainure ou bande perpendiculaire à son axe longitudinal. Une telle façon d'opérer comporte l'avantage essentiel que le ressort de contact peut être découpé dans une bande métallique provenant d'un rouleau et que le fraisage de la rainure 18 peut s'effectuer en une seule opération sur toute la longueur de la bande, apres quoi l'on découpe cette bande suivant -des lignes paralleles perpendiculaires à son axe longitudinal de façon à obtenir une série de ressorts 1 de largeur appropriée et de longueur égale à la largeur de la bande elle-même. Fig. 2 4 show such a contact spring according to the embodiment described first and secondly. Crosswise to the spring 1 lton has milled a reduction in section 14 in the form of a groove or strip perpendicular to its longitudinal axis. Such an operating method has the essential advantage that the contact spring can be cut from a metal strip coming from a roller and that the milling of the groove 18 can be carried out in a single operation over the entire length of the strip, after which this strip is cut along -parallel lines perpendicular to its longitudinal axis so as to obtain a series of springs 1 of appropriate width and length equal to the width of the strip itself.

Fig. 3 montre que la largeur de la rainure 18 (par exemple de 2-à 5 mm) est faible par rapport à la longueur du ressort de contact. On n'en réalise pas moins ainsi une diminution considérable du couple résistant (c'est- - dire du couple de réaction élastique opposé par ce ressort). Fig. 3 shows that the width of the groove 18 (for example from 2 to 5 mm) is small compared to the length of the contact spring. Nevertheless, a considerable reduction in the resistive torque (that is to say the elastic reaction torque opposed by this spring) is achieved.

Dans la forme d'exécution qu'on vient de décrire, la rainure 18 peut s'étendre sur toute la largeur du ressort 1. In the embodiment which has just been described, the groove 18 can extend over the entire width of the spring 1.

Suivant une variante cette rainure- 18 ne s'étend que sur une partie de la largeur du ressort de contact. Ce dernier ne peut plus alors être découpé transversalement partir d'une bande rainurée. I1 faut au contraire fraiser ultérieurement la rainure 18 sur chaque ressort individuel. According to a variant, this groove 18 extends only over part of the width of the contact spring. The latter can no longer be cut transversely from a grooved strip. On the contrary, it is necessary to later mill the groove 18 on each individual spring.

Dans le cas de jeux ou systemes comprenant plusieurs ressorts de contact 1 semblables, on peut prévoir de disposer le point de flexion imposé à des emplacements différents de la zone 9 précitée, afin de modifier délibérément les conditions d'oscillation des ressorts individuels. On peut ainsi influer également sur les phénomènes de rebondissement. La distance entre le point d'encastrement 7 et la réduction de section 14 est alors différente pour les divers ressorts en cause. In the case of games or systems comprising several similar contact springs 1, provision can be made to place the bending point imposed at different locations from the aforementioned zone 9, in order to deliberately modify the conditions of oscillation of the individual springs. We can also influence the rebound phenomena. The distance between the fitting point 7 and the reduction in section 14 is then different for the various springs in question.

Grâce à la diminution du couple résistant du ressort de contact 1 l'on peut réduire également le coefficient de réaction élastique du ressort de rappel 11. En effet celui-ci doit développer suivant la flèche 10 une force moindre pour faire passer le ressort de contact 1 de sa position neutre 4 å sa position de repos 3. On en déduit aisément que la force exigée du système de commande 12 peut å son tour être plus faible et que par conséquent les seuils de réponse d'un relais comportant application de l'invention se trouvent ainsi abaissés. Thanks to the reduction in the resistive torque of the contact spring 1, it is also possible to reduce the elastic reaction coefficient of the return spring 11. In fact, the latter must develop, in the direction of arrow 10, a lesser force for passing the contact spring 1 from its neutral position 4 to its rest position 3. It can easily be deduced therefrom that the force required of the control system 12 may in turn be lower and that consequently the response thresholds of a relay comprising application of the invention are thus lowered.

Fig. 5 indique une autre forme d'exécution de la réduction de section, ici référencée 19. Suivant cette figure, dans la zone de flexion 9 d'un ressort de contact 16 et au voisinage du point d'encastrement 7 de celui-ci, l'on a pratiqué des fentes 17 dont l'effet vient s'ajouter à celui de la rainure 18. Fig. 5 indicates another embodiment of the reduction in section, here referenced 19. According to this figure, in the bending zone 9 of a contact spring 16 and in the vicinity of the embedding point 7 thereof, l 'Slits 17 were made, the effect of which is added to that of the groove 18.

I1 va de soi que la section du ressort de contact 1, 16 ne doit pas obligatoirement être rectangulaire, bien que cela soit préférable pour des raisons de prix de revient. D'autres profils de section (par exemple semi-circulaire ou circulaire) rentrent également dans le cadre de la présente invention, l'essentiel étant que suivant celle-ci l'on prévoie là encore un point de flexion imposé dans la zone 9 sus-mentionnée. It goes without saying that the cross section of the contact spring 1, 16 need not be rectangular, although this is preferable for reasons of cost price. Other section profiles (for example semi-circular or circular) also fall within the scope of the present invention, the main thing being that according to this one again provides a bending point imposed in the area 9 sus - mentioned.

Ce point de flexion imposé ne résulte pas nécessairement d'une rainure unique 18 pratiquée suivant la largeur du ressort ; on pourrait au contraire en prévoir plusieurs disposées parallèlement les unes à côté des autres. Il est par ailleurs possible de réaliser le fraisage du ressort non pas sur un seul côté de celui-ci, mais bien sur les deux. Dans le cas de fig. 5, les fentes 17 pourraient s'étendre non pas longitudinalement, mais bien transversalement, ctest-à-dire suivant la largeur du ressort considéré. This imposed bending point does not necessarily result from a single groove 18 formed along the width of the spring; one could on the contrary provide several arranged parallel one next to the other. It is also possible to mill the spring not on one side of it, but on both. In the case of fig. 5, the slots 17 could extend not longitudinally, but transversely, that is to say along the width of the spring considered.

Des rainures supplémentaires pourraient être fraisées entre les fentes successives. Bien entendu, la longueur de telles fentes transversales doit être moindre que la largeur du ressort.Additional grooves could be milled between successive slots. Of course, the length of such transverse slots must be less than the width of the spring.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. It should moreover be understood that the above description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the execution details described by all other equivalents.

Claims

1. Set of springs for relays with active non-prestressed contact springs receiving the action of a control system which makes them pass from a rest position to a working position against the reaction of a return spring, characterized in that the resisting torque (elastic bending reaction torque) of each contact spring (1, 16) is reduced at least in the bending zone (9) of the spring considered.

2. Spring set according to claim 1, characterized in that the reduction of the resistive torque of the contact spring (1) is carried out in the vicinity of the embedding point (7) thereof.

3. Spring set according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the reduction in the resistive torque of the contact spring results from a reduction in section (14, 19).

4. Spring set according to claim 3, characterized in that the reduction (14) is obtained by milling a groove (18) corresponding to a smaller thickness, perpendicular to the longitudinal axis of the contact spring (1, fig. 2 to 4).

5. Spring set according to claim 3, characterized in that the reduction in section (19) is further obtained by slots (17, fig. 5) cut longitudinally in the contact spring (16).