DE1901965A1

DE1901965A1 - Schaltkontakt fuer Relais,Schalter,Tasten od.dgl.

Info

Publication number: DE1901965A1
Application number: DE19691901965
Authority: DE
Inventors: Franz Jungels
Original assignee: HEDDERHEIMER METALLWARENFABRIK
Current assignee: HEDDERHEIMER METALLWARENFABRIK
Priority date: 1969-01-16
Filing date: 1969-01-16
Publication date: 1970-08-27
Also published as: JPS4926379B1; SE369643B; GB1278922A; US3626132A; FR2037043A1; DE1901965B2

Description

PG 1380

Vo/lg 4.1.1969

JPranz Jungeis, ixittlingen (Rottweil)

Schaltkontakt für Eelais, Schalter, Tasten oder dgl<

Die Erfindung "betrifft einen Schaltkontakt für Relais, Schalter, Tasten oder dgl·, bei dem mindestens eine mittels Betätigungsglied bewegbare Kontaktfeder mit feststehenden Greg enkontak ten zusammenarbeitet·

Derartige Schaltkontakte sind in vielerlei Ausführungsformen für Beiais, handbetätigte Schalter oder Tasten bekannt, wobei in erster Linie ein Unterschied in dem Betätigungsglied und dessen Bewegung besteht. In allen lallen werden jedoch über das Betätigungsglied eine oder mehrere bewegbare Kontaktfedern so gesteuert, dass Verbindungen zu feststehenden Gregenkontakten aufgehoben und/oder hergestellt werden·

Bei kleinen Abmessungen der Schaltkontakte treten erhebliche Schwierigkeiten in der Kontaktgabe auf, besonders dann, wenn grosse Ströme über die Schaltkontakte geschaltet werden müssen·

Um die Kontaktgabe zu verbessern, ist es schon bekannt, die Schaltkontakte mit einer Springfeder zu versehen, die die Umschaltung der bewegbaren Kontaktfedern von der einen in die andere Sehaltstellung sprungartig vollzieht. Die Unzulänglichkeit derar&ger Schaltkontakte mit Schnappcharakteristik liegt darin, dass besonders bei kleinen Abmessungen der Schaltkontakte keine genügende Kontaktabwälzung und -reibung mehr erreicht werden kann.

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Zur Vermeidung dieses Mangels hat man bereits Sehaltkontakte entwickelt, bei denen der Gegenkontakt gefedert ist und ein starrer Kontakt ans elSag für diesen Gegenkontakt vorgesehen ist. Bei derartigen Doppelschaltkontakten läuft der gefederte Gegenkontakt zunächst eine gewisse Wegstrecke mit der bewegbaren Kontaktfeder mit, bis er sich an den starren Anschlag anlegte Diese Schaltkontakte verhindern in erster Linie» dass der Kontaktdruck vor dem sprungartigen Umschalten stark absinkt und so keine Vergrösserung des Übergangswiderstandes eintritt. Die Kontaktreinigung und -reibung wird jedoch nicht verbessert, so dass es infolge Oxydschichtbildung auf der Kontaktoberfläche immer wieder zu Schaltstörungen kommt_o

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schaltkontakt zu schaffen, der selbst bei kleinsten Abmessungen der Kontaktfedern eine ausgezeichnete Kontaktabwälzung und -reibung aufweist und in einfacher Weise auch mit Schnappcharakteristik ausgelegt werden kann, so dass er in gleich vorteilhafter Weise für Relais, handbetätigte Schalter, Tasten und dgl. eingesetzt werden kann· Der Schaltkontakt für Relais, Schalter, Tasten oder dgl, bei dem mindestens eine mittels Betätigungsglied bewegbare Kontaktfeder mit feststehenden Gegenkontakten zusammenarbeitet, ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass bewegbare Kontakt federn und/oder feststehende Gegenkontakte im Bereich der Kontaktgabe einen kippbar gelagerten Kontaktbügel tragen· Dieser kippbar gelagerte Kontaktbügel wird bei der Betätigung des Sehaltkontaktes so ausgelenkt, dass die Sehenkel des Kontaktbügels am Gegenkon-' takt entlanggleiten. Sitzt der Kontaktbügel auf der Stirnseite einer bewegbaren Kontaktfeder, dann wird der Reibungsweg zwischen dem Schenkel de« Kontaktbügels und d em feststehenden Gegenkontakt noch grosser, da das freie Ende der bewegbaren Kontaktfeder selbst auf einer Kreisbahn bewegt wird und eine Bewegungskomponente liefert·

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Bir die Lagerung der Kontaktbügel gibt ee zwei Möglichkeit en«, Die erste davon ist dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Kontaktbügel quer zur Längsachse der Kontaktfedern gelagert sind und die Schenkel der Kontaktbügel in Sichtung der Längsachse der Kontaktfedern verlaufen, während bei der zweiten Möglichkeit vorgesehen ist, dass der oder die Kontaktbügel in Richtung der Längsachse der Kontaktfedern gelagert sind und die , Schenkel der Kontaktbügel quer zur Längsachse der Kontaktfedern verlaufene In jedem Pail ergibt die Kippbewegung des Kontaktbügels eine zusätzliche Reibungsbewegung beim Öffnen und Sehliessen des Schaltkontaktes, der als Ruhe-, Arbeite- oder Umschaltekontakt ausgebildet sein kann. Es ist die Erfindung auch bei Mehrfachkontakten mit gemeinsamem Betätigungsglied oder getrennten Betätigungsgliedern anwendbar· Der Schaltkontakt kann über ein elektromagnetisch oder mechanisch betätigtes Betätigungsfglied gesteuert werden·

Wird der Kontaktbügel einem feststehenden Gegenkontakt zugeordnet, dann kann eine eindeutige Ausgangslage des Kontaktbügels gemäss der Erfindung dadurch erreicht werden, dass die Kontaktbügel an feststehenden Gegenkontaktfedern auf der der bewegbaren Kontaktfeder abgekehrten Seite verlängert und im Kontaktblock festgelegt sind.

Die Wälzbewegung zwischen einem Kontaktbügelschenkel und einem feststehenden Gegenkontakt oder einer feststehenden Kontaktfeder lässt sich dadurch verbessern, dass die Kontaktbügel zur Seite der Gegenkontakte hin gewölbt sind· Der Kontaktbügel rollt dadurch kontinuierlich am feststehenden Gegenkontakt ab.

Das Schaltverhalten des neuen Schaltkontaktes in Bezug auf Prellungen wird dadurch verbessert, dass die Kontaktbügel selbst federnd ausgebildet sind·

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Die Kontaktbügel können aus billigem elektrisch leitendem Material hergestellt werden. Es genügt für besondere Fälle, die Kontaktbügel zur Seite der G-egenkontakte hin mit Kontaktmaterial zu belegen·

Besonders gutes Schaltverhalten des neuen Schaltkontaktes ergibt sich, wenn dem Schaltkontakt eine einen Schnappeffekt bewirkende Feder zugeordnet ist. Nach einer besonders einfachen Ausführungsform, die sich gerade für Mikro-Schalter ausgezeichnet eignet, ist diese leder gleich zur Festlegung eines auf die Stirnseite der bewegbaren Kontaktfeder aufgesetzten Kontaktbügels ausgenützt. Die Ausgestaltung ist dabei so, dass die bewegbare Kontaktfeder stirnseitig einen Ansatz trägt, der den Kontaktbügel in einem Durchbruch führt und dass derselbe Ansatz in eine Aufnahme der den Schnappeffekt bewirkenden Feder eingreift. Die Kippbewegung beim Schalten des neuen Kontaktes wird dadurch begünstigt, dass die Stirnseite der bewegbaren Kontaktfeder im Lagerbereich des Kontaktbügels als Schneide ausgebildet ist.

Die Erfindung lässt sich auch für Schaltkontakte einsetzen, bei denen die aufgesetzten Kontaktbügel auf den bewegbaren und/oder feststehenden Kontaktfedern keine eindeutige Ausgangslage einnehmen. Es ist in diesem Falle darauf zu achten, dass bei lose aufgesetztem, mit keinem Gegenkontakt in Berührung stehendem Kontaktbügel die Ausgestaltung so getroffen ist, dass der kippbar gelagerte Kontaktbügel in den beiden Endstellungen mit den Gegenkontakten nicht in Berührung kommt.

Die Erfindung wird anhand von verschiedenen, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigern

Fig. 1 in Seitenansicht einen Mikro-Schalter, der als Umschal tekontakt ausgebildet ist und bei dem die bewegbare Kontaktfeder einen Kontaktbügel gemäss der Erfindung trägt,

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pig. 2 einen Auszug aus Figo 1, der die lagerung des Kontaktbügels auf der bewegbaren Kontaktfeder besser erkennen lässt,

pig ο 3 in Seitenansicht einen Mkro-Sehalter, bei dem die beiden feststehenden Kontaktfedern mit Kontaktbügeln versehen sind,

pig. 4 einen Schaltkontakt mit einer Ruhe- und zwei Arbeitsstellungen,

pig. 5 einen Mikro-Schalter, bei dem der Kontaktbügel auf der bewegbaren Kontaktfeder anders gelagert ist, und

Pig. 6 eine Skizze, die die Abwälzbewegung des Kontaktbügels an einem feststehenden Gregenkontakt veranschaulicht.

Bei dem Mikro-Sehalter nach Pig. 1 sind die bewegbare Kontaktfeder 1 und die feststehenden Gregenkontaktfedern 2 und 3 eines Umschaltekontaktes in einem Kontaktblock 4 eingegossen und festgelegt. Dieser Kontaktblock 4 ist entsprechend dem Einsatz des Schaltkontaktes bei einem Relais, Schalter, Taste oder dgl» ausgebildet.

Die bewegbare Kontaktfeder 1 ist in bekannter Weise mittels einer bogenförmigen Springfeder 6 zu einer Schnappfeder ergänzt. Die Springfeder 6 ist, wie mit den Bezugszeichen 7 und 8 gekennzeichnet, am freien Ende der bewegbaren Kontaktfeder 1 und der Betätigungsfeder 5 eingehängt. Zu diesem Zweck trägt die Springfeder 6 an ihren Enden entsprechende Aufnahmen für Ansätze der bewegbaren Kontaktfeder 1 und der Betätigungsfeder 5. Die Springfeder 6 drückt in der Ausgangsstellung die Kontaktfeder 1 gegen die feststehende Kontaktfeder 2. Der Kontaktbügel 9 wird so mt gekippt, dass er mit dem linken Schenkel an der Kontaktfeder 1 und auf der axiäexen Seite federnd am Kontakt 11 der Kontaktfeder 2 anliegt.

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Wird über ein entsprechend ausgestaltetes Betätigungsglied die Betätigungsfeder 5 nach links ausgelenkt, dann wird sehliesslich ein Punkt' erreicht, bei dem die. Springfeder 6 die bewegbare Kontaktfeder 1 sprungartig umschaltet. Die Eontaktfeder 1 wird in dieser Stellung gegen die feststehende Kontaktfeder 3 gedrückt» Der Kontaktbügel 9» der quer zur Längsachse der Kontaktfedern kippbar gelagert ist, kippt so weit, bis der rechte Schenkel an der Kontaktfeder 1 anliegt. Es ist leicht einzusehen, dass be. diesen Kippbewegungen des Kontaktbügeis 9 eine zusätzliche Abrollbewegung zwischen den Schenkeln des Kontaktbügels 9 und den Gegenkontakten 10 und 11 der feststehenden Kontaktfedern 2 und 3 entsteht. Dieser Abrollvorgang wird dann kontinuierlich, wenn die Schenkel des Kontaktbügels 9 zur Seite der G-egenkontakte hin gewölbt sindο

Wie das gezeigte Ausführungsbeispiel erkennen lässt, ist es nicht unbedingt erforderlich, am Kontaktbügel Kontaktnieten vorzusehen. In den meisten lallen genügt es, wenn die Schenkel des Kontakt bügeis 9 auf den den Gegenkontakten zugekehrten Seiten mit einem Kontaktmaterial belegt sind.

Trägt die Stirnseite der bewegbaren Kontaktfeder 1 einen Ansatz 1a, dann kann, wie Pig. 2 zeigt, der Kontaktbügel 9 durch die Springfeder 6 gehalten werden» Der Kontaktbügel 9 trägt eine Aussparung 9a, durch die der Ansatz 1a der Kontaktfeder 1 ragt und die so gross ist, dass der Kontaktbügel 9 die gewünschte Kip-pbewegung ausführen kanne Die Schenkel 9a und 9b sind gewölbt und so ausgebildet, dass die Kanten 9c in der Ruhestellung nicht mit dem ■ Kontakt 10 der Kontaktfeder 3 und in Arbeitsstellung nicht .mit , dem Kontakt 11 der Kontaktfeder 2 in Berührung kommen.

Die vom Ansatz 1a weiterführenden stirnseitigen Kanten d©r bewegbaren Kontaktfeder 1 sind als Schneide 1b ausgebildet, so dass der Kontaktbügel 9 leicht kippen kann,,

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Der aus der Ausnehmung 9a ragende Teil des Ansatzes 1a wird in bekannter Weise in die Aufnahme der Springfeder 6 eingeführt.

Durch die Spannkraft der Springfeder 6 wird der Kontaktbügel 9 gegen die Schneide. Tb der bewegbaren Kontaktfeder 1 gedrückt und so eindeutig gehalten·

Wie die Pig. 3 zeigt, können auch, die feststehenden Kontaktfedern 2 und 3 einen Kontaktbügel nach der Erfindung tragen. Die bewegbare Kontaktfeder 1 kann im Kontaktbereich Kontaktnieten bekannter Art tragen oder auch nur mit Kontaktmaterial belegt sein. Der S/chaltmechanismus des Schaltkontaktes entspricht dem des Schaltkontaktes nach Figo 1. Damit die Kontaktbügel 12 und 13 der feststehenden Kontaktfedern 2 und 3 eine eindeutige Stellung im Ausgangszustand einnehmen, sind die der bewegbaren Kontaktfeder 1 abgekehrten Schenkel der Kontaktbügel 12 und 13 verlängert und im Kontaktblock 4 festgelegte Wird die bewegbare Kontaktfeder T gegen das freie Ende des Kontaktbügels 12 gedrückt, dann kippt über das Lager 14- der Kontaktbügel 12 so weit, dass der freie Schenkel an der feststehenden Kontaktfeder 2 anliegt. Der festgelegte Schenkel wird entsprechend ausgelenkt und erzeugt eine entsprechende Gegenspannkraft. Bei dem Kippen des Kontaktbügels 12 am lager 14 der feststehenden Kontaktfeder 2 entsteht wieder die gewünschte zusätzliche Abrollbewegung zwischen dem Kontaktbügel 12 und der Kontaktstelle der bewegbaren Kontaktfeder 1 ·

Bei dem Schaltkontakt nach Pig» 4 sind die bewegbare Kontaktfeder und die feststehenden Kontaktfedern 2 und 3 in einem Kontaktblock 4 festgehalten. Die bewegbare Kontaktfeder 1 trägt einen Kontaktbügel 9t der in einem lager 16 festgelegt und gehalten ist. Die bewegbare Kontaktfeder 1 und der Kontaktbügel 9 stehen in der Ruhestellung mit keiner feststehenden Kontaktfeder in Verbindung. Der Kontaktbügel 9 ist lose und frei kippbar gelagert und so bemessen, dass die freien Schenkelenden bei dem Kippvorgang in der Buhestellung deß Schaltkontaktes nicht mit den feststehenden Kontakten in Berührung kommen können.

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Die bewegbare Kontaktfeder 1 ist in einer Aufnahme 17 eines Betätigungsgliedes 18 geführt und kann darüber in beiden Eichtungen ausgelenkt werden, wobei einmal eine Verbindung zwischen der bewegbaren Kontaktfeder 1 und der feststehenden Kontaktfeder 2 und zum anderen eine Verbindung zwischen der bewegbaren Kontaktfeder 1 und der feststehenden Kontaktfeder 3 hergestellt werden kann.

In jeder Schaltstellung nimmt der Kontaktbügel 9 die entsprechende Kippendstellung ein, so dass eine genügende Reibbewegung erreicht wirdο Der Kontaktbügel 9 kann mittels eines weiteren federnden Elements auch in der gezeichneten Ausgangsstellung gehalten werden. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Abstand der beiden feststehenden Kontaktfedern 2 und 3 verkleinert werden kann.

Für eine bestimmte Einbaulage des Schaltkontaktes kann es von Vorteil sein, wenn die Kontaktbügel in Längsrichtung der Kontaktfedern gelagert sind und die Schenkel der Kontaktbügel im Kontaktbereich quer zur Längsachse der Kontaktfedern gerichtet sind. In Fig. 5 ist ein Mikro-Sehalter gezeigt, dessen bewegbare Kontaktfeder 1 im Kontaktbereich auf der Schmalseite der Kontaktfeder einen Ansatz 1b trägt. Die an den Ansatz angrenzenden Bereiche der Kontaktfeder 1 sind dabei als Schneide ausgebildet. Der Kontaktbügel 9 ist in Längsrichtung auf die Kontaktfeder 1 aufgesetzt und kann durch den nachträglich verformten Ansatz 1b gehalten werden. Die Schenkel des Kontaktbügels 9 verlaufen quer zu den feststehenden Kontaktfedern 2 und 3. Bei der Betätigung des Schaltkontaktes führt der Kontaktbügel 9 eine Kippbewegung aue, die zu einer Reibbewegung zwischen den feststehenden Kontakten 10 und 11 sowie den Schenkeln des Kontaktbügels 9 führt. Diese durch die Kippbewegung des Kontaktbügels verursachte Reibbewegung ist in Längsrichtung der Schenkel dee Kontaktbügels gerichtet. Da das Ende der bewegbaren Kontaktfeder 1 bei der Schaltbewegung einen Kreisbogen beschreibt, irLtt eine zusätzliche Reibbewegung zwischen dem Kontaktbügel 9 und den feststehenden Kontakten 10 und 11 auf, die quer zur Längsachse der Schenkel des Kontaktbügels 9 gerichtet ist.

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Anhand der Mg. 6 soll im einzelnen das Entstehen der zusätzlichen Reibbewegung "beim Kippen des Kontaktbügels erläutert werden«, Es soll angenommen werden, dass die bewegbare Kontaktfeder 1 mit der nicht gezeigten feststehenden Kontaktfeder 3 in Verbindung steht. Der linke Schenkel des Kontaktbügels 9 steht daher weit von der Kontaktfeder 1 ab. Dem Kontakt 11 der feststehenden Kontaktfeder 2 ist der Punkt 20 auf dem Schenkel des Kontaktbügels zugekehrt. Wird die Betätigungsfeder 5 eines derartigen MikroSchalters freigegeben, dann wird der Sehaltkontakt zwangsläufig zurückgestellt. Die Springfeder β stellt dabei sicher, dass diese Rückschaltung sprungartig erfolgt. Das Ende der Kontaktfeder 1 beschreibt den Kreisbogen 19» wodurch bereits im Kontaktbereioh eine kleine Bewegungskomponente in Eichtung der Längsachse der Kontaktfedern entsteht. Diese Bewegungskomponente wird durch den Kippvorgang des Kontaktbügels 9 vergrösserto Himmt die Kontaktfeder die gestrichelt gezeichnete Ruhelage 1' ein, dann liegt der linke Schenkel des Kontaktbügels 9 an der bewegbaren Kontaktfeder 1 an. Die Berührung zwischen dem Kontakt 11 der feststehenden Kontaktfeder 2 und dem Schenkel des Kontaktbügels 9 erfolgt jetzt am Punkt 21 *· Der Berührungspunkt 20 ist in der Ruhelage des Kontaktbügels 9 mit 20' markiert. Bei dem Schaltvorgang des neuen Sohaltkontaktes rollt der Kontaktbügel also vom Punkt 20' bis zum Punkt 21^f am Kontakt 11 ab,und eine ausreichende Reibungsbewegung zur Kontaktreinigung ist selbst bei kleinsten Kontaktabmessungen und bei einfachstem Kontaktaufbau noch zu erreichen.

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Claims

PG 1380 Patentansprüche

1. Schaltkontakt für Relais, Schalter, Tasten oder dgl«, "bei dem mindestens eine mittels Betätigungsglied bewegbare Kontaktfeder mit feststehenden Gegenkontakten zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass bewegbare Kontaktfedern (1) und/oder feststehende Gegenkontakte (2,3) im Bereich der Kontaktgabe einen kippbar gelagerten Kontaktbügel (9) tragen»

Schaltkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Kontaktbügel (9) quer zur Längsachse der Kontaktfedern (1»2,3) gelagert sind und die Sehenkel (9a,9b) der Kontaktbügel (9) in Richtung der Längsachse der Kontaktfedern (1,2,3) verlaufen (Fig. 1 und 2). '

3. Schaltkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Kontaktbügel (9) in Richtung der Längsachse der Kontaktfedern (1,2,3) gelagert sind und die Schenkel der Kontaktbügel quez zur Längsachse der Kontaktfedern (1,2,3) verlaufen (Pig· 5).

4. Schaltkontakt naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (12,13) an feststehenden Gegenkontaktfedern (2,3) auf der der bewegbaren Kontaktfeder (1) abgekehrten Seite verlängert und im Kontaktblock (4) festgelegt sind (3?ig<> 3) ο

5ο Schaltkontakt nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (9112,13) zur Seite der Gegenkontakte (10,11) hin gewölbt sind. '

6. Schaltkontakt naoh Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (9,12,13) selbst federnd ausgebildet sind.

7. Schaltkontakt naoh Anspruch 1 bis 6₉ da&ureh gekennzeichnet, dass die Kontaktbügel (9,12,13) zur Seite der Gegenkoirfeakte (10,11) hin mit Kontaktmaterial belegt sind.

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8. Sßhaltkontakt mit einer einen Schnappeffekt bewirkenden Feder,
dadurch gekennzeichnet, dass diese Jeder (6) einen auf die Stirnseite der "bewegbaren Kontaktfeder (1) aufgesetzten Kontaktbügel (9) festlegt,

9, Schaltkontakt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Kontaktfeder (1) stirnseitig einen Ansatz (1a) trägt, der den Kontaktbügel (9) in einem Dorchbrueh (9a) führt und dass derselbe Ansatz (1a) in eine Aufnahme (8) der den Schnappeffekt bewirkenden Feder (6) eingreift_o

10· Schaltkontakt nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite der bewegbaren Kontaktfeder (1) im Lagerbereich des
Kontaktbügels (9) als Schneide ausgebildet ist.

ο Schaltkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei lose aufgesetztem, mit keinem Gegenkontakt in Berührung stehendem Kontaktbügel (9) die Ausgestaltung so getroffen ist, dass der kippbar gelagerte Kontaktbügel (9) in den beiden Endstellungen mit den Gegenkontakten nicht in Berührung kommt (Fig. 4).

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