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Federndes Kontaktstück zum Einstecken eines Kontaktstiftes
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und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung
betrifft ein federndes Kontakt stück zum Einstecken eines Kontaktstiftes, mit von
einer Halteplatte abstehenden, entlang von Mantellinien eines gedachten Rotationskörpers
verlaufenden Kontaktfedern.
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Ein derartiges Kontaktstück ist in der Deutschen Offenlegungsschrift
2 219 351 beschrieben, wobei die Kontaktfedern aus Draht gebogen und in einer mehrteiligen
Halteplatte korbartig gehaltert sind. Alleine schon die Herstellung der mehrfach
gebogenen Drahtbügel ist ausserordentlich aufwendig, wobei auch deren Montage unter
Zuhilfenahme besonderer Vorricktungen und unter Mitverwendung von weiteren Halteringen,
die im Kontaktstück verbleiben, erfolgen muss. Das Kontaktstück ist so aufgebaut,
dass es nur für einen bestimmten Zweck verwendet werden kann, d.h. dass es nicht
an verschiedenartige Verwendungszwecke anpassbar ist, ohne besondere Bestandteile
zu verwenden.
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Durch die vielen Uebergangsstellen zwischen Kontaktfedern und Haltering
sind zudem die elektrischen Eigenschaften, insbesondere der Uebergangswiderstand,
ungünstig.
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Bei einem in der Deutschen Patentschrift 906 238 beschriebenen Kontaktstück,
das sich zwar wirtschaftlich herstellen lässt, treten die Kanten der Enden der Kontaktfedern
mit dem Kontaktstift in Berührung, so dass bei einigermassen für stärkere Ströme
ausreichendem Kontaktdruck der Abrieb des Kontaktstiftes zu gross wird.
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Ein ähnlich aufgebautes Kontakt stück ist in der Deutschen Patentschrift
1 226 694 beschrieben, bei dem jedoch der Kontaktstift nicht im eigentlichen Sinne
in das Kontaktstück eingesteckt wird, sondern in einen konis-chen Teil des Kontaktstückes
mit einem ebenfalls konischen Gegenstück angepresst wird. Zur Aufrechterhaltung
des Kontaktdruckes muss daher der Kontaktstift dauernd angepresst werden, was sogar
seine federnde lagerung bedingen kann. Es handelt sich im übrigen nicht um eine
Steckkontaktverbindung.
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Aus der Schweizer Patentschrift 356 819 ist ebenfalls ein Kontaktstück
der eingangs genannten Art bekannt, bei dem eine Vielzahl von Bestandteilen verwendet
und eine komplizierte Montage erforderlich ist.
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Es sind ausserdem elektrische Kontaktvorrichtungen für hohe Ströme
vorgeschlagen worden, beispielsweise im Schweizer Patent 533 351, bei denen ein
Kontakt-Lamellenband als federndes Teil verwendet wird, welches Lamellenband in
einem Haltekörper eingeschoben und dieser wiederum mit dem Kontaktstift in Berührung
gebracht wird.
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Es sind so-mit mehrere Uebergänge vorhanden, nämlich vom Kontaktstift
zum Halte teil, von diesem zum Lamellenband und von diesem schliesslich auf den
Kontaktgrundkörper, was einen schlechten Uebergangswiderstand mit sich bringt. Zudem
ist der vielteilige Aufwand beim Bau einer solchen Vorrichtung nicht rationell.
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Ebenfalls ein vielteiliges, mehrere Uebergänge an beweglichen Reibstellen
mit sich bringendes kompliziertes Kontaktstück ist im Schweizer Patent 204 612 beschrieben.
Der zu betreibende Aufwand bei der Herstellung der Einzelteile und bei deren Montage
ist sehr gross. Die elektrischen Eigenschaften sind wegen der vielen Uebergänge
naturgemäss nicht günstig.
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In gewissem Sinne die Umkehrung des eingangs beschriebenen Prinzipes
ist in der Deutschen Offenlegungsschrift 1 765 932 beschrieben, wo am Ende des Kontaktstiftes
ein
mehrfach gebogenes Federelement aufgesetzt ist, das in den starr ausgebildeten stationären
Kontakt eingeschoben werden kann. Sowohl hinsichtlich der Abnutzung der Kontaktteile,
als auch hinsichtlich der Herstellung des federnden Teiles selbst ist der Aufbau
einer solchen Vorrichtung ungünstig, wobei auch die erzielbaren Uebergangswiderstandswerte
relativ hoch liegen dürften.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein federndes Kontaktstück
zu schaffen, das sich zur Aufnahme eines relativ dicken einfachen Kontaktstiftes
eignet, das wirtschaftlich vorteilhaft herstellbar ist, einen möglichst kleinen
Kontaktdruck gestattet, und bei dem es trotzdem möglich ist, den Uebergangswiderstand
durch möglichst viele Kontaktstellen niedrig zu halten, was bekanntlich eine geringe
Erwärmung nach sich ziehen könnte.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein federndes Kontaktstück der eingangs
genannten Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kontaktelement
vorgesehen ist, das federnde Kontaktzungen aufweist, die durch einseitig offene
Schlitze seitlich voneinander getrennt aus dem gleichen Blechstück, wie ein sie
an ihrem einen Ende verbindender ringförmiger Befestigungsflansch gebildet sind.
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Ein Kontaktelement der soeben genannten Art kann alleine oder in
Kombination mit weiteren solchen Kontaktelementen ein Kontaktstück bilden. Bereits
ein einzelnes Kontaktelement, das relativ einfach durch Stanzen und Biegen aus einem
Blech erhalten werden kann, ermöglicht die Schaffung einer Vielzahl von Kontaktstellen,
so dass der Kontaktdruck relativ niedrig gehalten werden kann.
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Dadurch, dass die einzelnen Kontaktzungen mit dem Befestigungsflansch
aus einem Stück bestehen, welcher Flansch, beispielsweise durch Anschrauben, an
einer Kontakt schiene praktisch ohne Uebergangswiderstand günstig befestigt werden
kann, kann der gesamte Uebergangswiderstand eines Schalters mit einem solchen Kontaktstück
sehr niedrig gehalten werden.
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Die Anzahl der Kontaktstellen kann günstig und ohne grossen Aufwand
dadurch vermehrt werden, dass ein Kontaktstück der genannten erfindungsgemässen
Art so ausgebildet wird, dass in jedem zwei zum gleichen Kontaktelement gehörende
Kontakt zungen trennenden Schlitz eine zu einem zweiten gleich ausgebildeten Kontaktelement
gehörende Kontaktzunge angeordnet ist, während die Befestigungsflansche der Kontaktelemente
aneinanderliegen.
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Dadurch lässt sich die Anzahl der Kontaktstellen naturgemäss verdoppeln.
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Ferner kann eine Vermehrung der Kontaktstellen dadurch erfolgen,
dass mit ihren Kontaktzungen entgegengesetzt gerichtete Kontaktelemente mit zueinander
parallelen Befestigungsflanschen angeordnet sind.
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Schliesslich lassen sich die beiden zuletzt genannten bevorzugten
Ausführungsformen auch in Kombination anwenden.
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Ein bevorzugtes erfindungsgemässes Kontaktstück, bei dem die genannten
besonderen Ausführungsformen berücksichtigt sein können, ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Befestigungsflansch jedes Kontaktelementes Befestigungslöcher im Befestigungsflansch
aufweist, wobei der Abstandwinkel / der Befestigungslöcher und der Abstandwinkel
CC der Kontaktzungen so gewählt ist, dass die Befestigungslöcher zweier mit ihren
gleichgerichteten Kontaktzungen ineinandergeschobenen und mit ihren Befestigungsflanschen
aneinanderliegenden Kontaktelemente zur Deckung bringbar sind. Dabei ist insbesondere
P . Bevorzugterweise ist g = 200 und ß = 300.
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Solche Kontaktelemente lassen sich ohne weiteres durch einfache gegenseitige
versetzte Anordnung mit den Befestigungslöchern der Flansche zur Deckung bringen,
so dass ein einziger Typ eines Kontaktelementes dieser Art
zur
Herstellung von Schaltstücken mit der einfachen, doppelten, dreifachen oder vierfachen
Kontaktstellenzahl verwendet werden kann.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktstückes
gemäss der Erfindung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass jedes Kontaktelement
durch Stanzen und Biegen geformt wird. Dabei wird vorteilhaft von jener Seite her
gestanzt, welche beim fertigen Kontaktelement auf der einander zugewandten Seite
der Kontaktzungen zu liegen kommt.
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Auf diese Weise kann vermieden werden, dass eine Entgratung erforderlich
ist.
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Die Formgebung der einzelnen Kontakt zungen kann so gewählt werden,
dass ein kufenartiges Gleiten der Kontaktzungen am Kontaktstift möglich ist, so
dass also keine scharfen Kanten der Kontaktzungen mit dem Kontaktstift in Berührung
geraten.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schema eines Steckschalters,
mit geschnitten dargestelltem erfindungsgemässen Kontaktstück, Fig. 2 eine Variante
eines erfindungsgemässen Kontaktstückes in einer der Fig. 1 ähnlichen Schnittdarstellung,
Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 vergrösserte detaillierte Darstellung eines Schnitts
durch ein Kontaktelement, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Hälfte eines Kontaktelementes
gemäss Fig. 3, Fig. 5 eine fragmentare Draufsicht auf ein aus zwei ineinandergesteckten
Kontaktelementen gebildetes Kontaktstück, und Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI
- VI durch das in Fig. 5 dargestellte Fragment des Kontaktstückes.
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Der in Fig. 1 angedeutete Schalter besitzt ein ortsfestes Kontaktstück
1 und einen beweglichen Schaltstift 2, welcher in der Ausstellung bezüglich des
Kontakt stückes gezeichnet ist. Das Kontaktstück 1 weist eine Anschlussplatte 3
auf, an welcher der Flansch 4 eines Kontaktelementes 5 anliegt, wobei durch nicht
gezeigte Schrauben der Flansch 4 mit der Platte 3 elektrisch gut leitend verbunden
ist.
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Aehnlich wie in Fig. 1 dargestellt, ist auch in der Fig. 2 eine Anschlussplatte
3' vorhanden, an welcher zwei gleichartige Kontaktelemente 5 mittels ihrer Flansche
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durch Schrauben befestigt sind.
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In den Fig. 3 und 4 ist das Kontaktelement 5 detailliert dargestellt,
wobei man erkennt, dass der Flansch 4 eine Anzahl von Befestigungslöchern 6 aufweist,
und am Flansch 4 ausserdem eine Reihe von Kontaktzungen 7 angebracht ist, die mit
dem Flansch 4 aus dem gleichen Blechstück bestehen.
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Die einzelnen Kontaktzungen 7 sind voneinander durch Schlitze 8 getrennt,
welche, wie ersichtlich, an ihrem vom Flansch 4 entfernten Ende offen sind. Die
Formgebung der Kontaktzungen 7 ist vorteilhaft so gewählt, dass sie dem Einschieben
und Herausziehen des Kontaktstiftes 2 keinen nennenswerten Reibwiderstand entgegensetzen,
und dass sie beim Einfügen des Kontaktstiftes 2 zwischen die Zungen 7 nur einen
relativ geringen Pressdruck erzeugen.
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Ein solcher geringer Pressdruck mag zu genügen, weil die Anzahl der
möglichen Kontaktzungen 7 sehr gross und auch der Durchmesser des Schaltstiftes
2 gross gewählt werden kann.
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Wenn die Verwendung eines Kontaktelementes 5 entsprechend der Fig.
1 nicht genügen sollte, so kann die Anzahl der Kontaktstellen dadurch verdoppelt
werden, dass man am gleichen Kontaktstück zwei Kontaktelemente 5 verwendet, wie
dies in Fig. 2 dargestellt ist.
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Eine weitere Möglichkeit der Verdoppelung der Kontaktstellen besteht
darin, dass man zwei Kontaktelemente 5, die genau gleich wie das Kontaktelement
5 in den Fig.
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3 und 4 ausgebildet ist, beschaffen sind, in der in den Fig. 5 und
6 gezeigten Weise ineinandersteckt, so dass die Zungen 7 des unteren Kontaktstückes
5 zwischen die Zungen 7' des oberen Kontaktstückes 5' zu liegen kommen, während
die beiden Flansche 4 und 4' aufeinanderliegen.
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Dabei kann durch geeignete Teilung der Kontaktzungen 7 und 7' sowie
der Löcher 6 erreicht werden, dass bei einer gegenseitigen Verdrehung um eine Lochteilung
die Kontaktzungen in der genannten Weise ineinandergreifen.
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Der Teilungswinkel / der Befestigungslöcher 6 beträgt zu diesem Zweck
das Anderthalbfache des Teilungswinkels i der Kontaktzungen. Auf diese Weise zusammengestellte
Kontaktstücke können natürlich auch in der in Fig. 2 gezeigten Weise Rücken an Rücken
angeordnet werden, wobei dann ein so erhaltenes Kontaktstück vier Kontaktelemente
aufweist.
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Ein KontakKlement der beschriebenen Art kann erfindungsgemäss dadurch
hergestellt werden, dass man aus einem Stück geeigneten Bleches den Flansch 4 mit
den davon zum Flanschzentrum 10 (Fig. 4) hin ragenden, noch nicht aufgebogenen Kontaktzungen
7 ausstanzt,
und entweder im gleichen Arbeitsgang oder in einem
oder mehreren weiteren Arbeitsgängen die Kontaktzungen 7 formt und in die in Fig.
3 ersichtliche Lauge biegt.
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Das Kontakt element ist dann bereits fertig, wenn man nicht noch eine
Oberflächenbehandlung vornehmen will.
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Das Stanzen erfolgt mit Vorteil von der in Fig. 7 mit 11 bezeichnetenSeite
des Bleches her, weil dergestalt allfällige Grate auf der im Gebrauch aussen liegenden
Seite 12 der Zungen 7 auftreten würden und nicht entfernt zu werden brauchen. Sie
stören ja gegebenenfalls nicht, weil sie mit dem Schaltstift nicht in Berührung
kommen.
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Wie soeben beschrieben wurde, kann man mit solchen Kontaktelementen
nicht nur einstückige einfache, sondern auch mehrteilige Kontaktstücke bilden, wobei
aber immer das gleiche Kontaktelement Verwendung finden kann, dessen Herstellung
ausserordentlich preiswert ist. Auch die Montage eines Kontaktstückes ist, da ja
nur Schrauben durch die Löcher 6 geführt und angezogen werden müssen, ausserordentlich
einfach.
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