DE731121C

DE731121C - Kontaktfedergruppe

Info

Publication number: DE731121C
Application number: DEV33617D
Authority: DE
Inventors: Sven Gustav Filip Blomqvist; Sten Daniel Vigren
Original assignee: SVEN GUSTAV FILIP BLOMQVIST
Current assignee: SVEN GUSTAV FILIP BLOMQVIST
Priority date: 1936-03-10
Filing date: 1937-03-02
Publication date: 1943-02-02
Also published as: NL49348C; US2156465A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Kontaktfedergruppe für Relais, Koordinatenwähler, Drehwähler, Schalter aller Art sowie sonstige elektrische Schaltvorrichtungen.
Die bekannten Kontaktfedern erfordern bei der Montage wie auch besonders während des Betriebes eine genaue, zeitraubende und daher kostspielige Justierung, um ihre Aufgabe erfüllen zu können.

Diese Justierung dient hauptsächlich dazu, um den einzelnen Kontaktfedern einer Kontaktfedergruppe die richtigen Spannungen zu geben und so die gewünschten Kontaktdrücke zu erhalten.

Bei der gemäß der Erfindung ausgebildeten Kontaktfedergruppe fällt für alle gewöhnlichen Zwecke jede Justierarbeit fort. Die verschiedenen Federn einer Gruppe erhalten bei der Montage unmittelbar und ohne Nach justieren die gewünschte Vorspannung. Justierungen während des Betriebes sind nur in seltenen Ausnahmefällen nötig.

Die Erfindung ist in den beiliegenden Abbildungen erläutert.

Abb. ι ist eine Draufsicht eines Relais.

Abb. 2 ist eine Seitenansicht desselben Relais.

Abb. 3 a, 3'b, 3 c und 4a, 4b, 4c sind Kontaktfedern in Ansicht, Draufsicht und Querschnitt.

Abb. 5, 6 und 7 stellen die Unteransicht, Vorderansicht und Draufsicht eines Teiles eines Koordinatenwählers für Selbstanschlußämter dar.

Das Relais gemäß Abb. 1 und 2 besteht aus einer Elektromagnetspule M, die an einem Joch ι befestigt ist, und dem Anker A. Das Joch ι trägt einen Block 2, der aus einzelnen isolierten Scheiben 5 besteht und an dem die Federn S₁-S₄, befestigt sind. Der Block wird von den Schrauben 3, den Muttern 4 und der Metallscheibe 6 zusammengehalten. Er ist mit einem Federgestell 8, das mit Zungen 12 die Kontaktfedern S₂ und S_s in ihren Stellungen festlegt, versehen.

Bei den Bewegungen des Ankers werden die beweglichen Kontaktfedern .S₁ und S₄ durch den isolierenden Stift 9 beeinflußt.

Die Kontaktfedern des Relais werden, wie in Abb. 3 und 4 erkennbar, ausgeführt. 13 ist ein Lötohr hinter der Einspannstelle. 16 sind zwei Spitzen, die an der Einspannstelle di Federn in der richtigen Lage festhalten. V ■ der Einspannstelle liegt eine Aussparung i| neben der sich eine Biegung 17 befindet. Auf der anderen Seite ist die Feder mit einer Versteifung 18 bzw. 19 versehen, um dann nahe dem Kontaktende 14 wieder biegsam zu werden. 15 ist ein Loch für den Stift 9 (Abb. 2) und 10 eine Zunge, die demselben Zweck wie die in Abb. 1 und 2 erkennbaren Zungen 12 des F"edergestells 8 dient. Die Feder besteht aus einem Stoff mit hoher Elastizitätsgrenze, z. B. Phosphorbronze oder Berylliumbronze. Die Federn werden durch die Aussparungen 15' so geschwächt, daß die verbleibende Querschnittsfläche proportional dem Kontaktdruck ist, den die Feder geben soll, oder proportional der Vorspannung ist, die die Feder haben soll.

Die verschiedenen Federn S₁-S₄ des Relais gemäß Abb. 2 sollen gemäß dieser Regel in folgender Weise angeordnet werden: Die Feder ^₁ ist eine bewegliche Feder, die in der Ruhelage gegen den Kontaktpunkt der Feder .S\> mit dem gewünschten Druck, z. B. 25 bis 30 g, drücken soll. Die Feder S₂, ist eine sogenannte halbfeste Kontaktfeder, die nur eine solche Vorspannung, ζ. B. 5 g braucht, daß sie an diesem Federgestell anliegt. Die Feder .S'_s soll an dem Federgestell 8 mit einem Druck gleich dem gewünschten Kontaktdruck beim Schließen der Kontakte S₃-Si anliegen, d. h. annähernd gleich dem Druck der Feder S₁, während die Feder S₄ ungefähr denselben Druck wie die Feder .SV haben soll.

Wenn diese zwei Federarten .S₁, S₃ und .SV, S₄ aus demselben Material hergestellt sind und dieselben Abmessungen und Winkelbiegungen haben, soll die Federart .SV, .S₄ so an der Biegungsstelle geschwächt werden, daß die Widerstandsmomente an den Biegungsstellen der beiden Federarten sich wie die gewünschten Drücke verhalten.

Wird das Schwächen durch ein Loch erzielt, so wird die Vorspannung der Breite des verbleibenden Materials angepaßt. In den meisten Fällen ist unter dem Gesichtspunkte der Festigkeit dieses Verfahren weniger zweckmäßig. Man wendet daher eine geringere Schwächung an und macht statt dessen die Winkelbiegung bei der Federart S₁, S₃ kräftiger als bei der Federart .SV. .S'₄.

Das Versteifen der Federn kann auf verschiedene Weisen erzielt werden. Am einfachsten ist es, dem betreffenden Teil der Feder bei der Herstellung einen versteifenden, z. B. LK V-., T- oder kreisförmigen Querschnitt zu geben. Das Versteifen soll sich über den

größten Teil der frei beweglichen Länge der Feder erstrecken, um dadurch die Wirkung der in den Federn enthaltenen Eigenspannungen auszuschalten. Der Anlagepunkt des Stiftes 9 oder der 12 des Federgestells 8 soll im Anschluß an den Übergang zwischen dem versteiften Teil und dem freien Kontaktende innerhalb des versteiften Teils liegen. Unter keinen Umständen soll der Anlagepunkt so weit nach dem Kontaktpunkt hin verlegt werden, daß eine Biegung der Kontaktfeder zwischen dem Anlagepunkt und dem versteiften Teil eintritt.

Bei der vorstehend beschriebenen Anord- ⁷S nung erhalten die einzelnen Kontaktfedern der Kontaktfedergruppe ohne weitere Justierung die gewünschten Vorspannungen und Kontaktdrücke. Wie eingehende Versuche ergeben haben, behalten diese Kontaktfedern ohne weitere Justierung während unbeschränkter j Zeit ihre Vorspannungen.

Bei manchen Schaltapparaten, z. B. bei den Koordinatenwählern, sind die beweglicheil Kontaktfedern oft so angeordnet, daß sie mit festen Schienen oder mit weniger beweglichen Kontaktfedern, die über den beweglichen Federkontaktenden angebracht sind, zusammenwirken. Der Grundsatz der Erfindung kann hier für die einzelnen beweglichen Federn angewendet werden.

Abb. 5, 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform, bei der einzelne bewegliche Federn sich in Kontaktgruppen von bekannten Kontaktkombinationen befinden. ⁹^

28 sind die beweglichen Kontaktfedern, 29 sind feste Schienen, die zehn beweglichen Kontaktfedern 28 gemeinsam sind. Die Schienen 29 sind mit zehn ausgestanzten, kurzen Kontaktfedern, die sich über den beweglichen ^loc Kontaktfedern befinden und mit diesen Kombinationskontaktgruppen bilden, versehen. • Bei Verwendung von elektromagnetischen Schaltapparaten mit Kontaktfedern gemäß der Erfindung werden noch weitere Vorteile erhalten. Betrachtet man z. B. Abb. 1 und 2, so findet man, daß, wenn die Elektromagnetspule magnetisiert wird, die beweglichen Federn gehoben und dabei nur an dem geschwächten Teil neben dem Befestigungsblock mit langem Hebel und mit konstantem Druck gegen den Stift gebogen werden. Hierdurch können die erforderlichen Amperewindungen der Spule gegenüber ähnlichen Apparaten mit bekannten Federn erheblich vermindert werden. ⁿ5

In den letzten Augenblicken der Bewegung des Ankers wird der Gegendruck dadurch gesteigert, daß die halbfesten Kontaktfedern beeinflußt werden. Da aber der Luftraum zwischen dem Kern und dem Anker dann schon ^la° stark vermindert ist, kann der Gegendruck leicht von dem Anker überwunden werden,

und die halbfesten Federn können an der Einspannstelle wie auch am meisten an dem freien Kontaktende nachgeben. Gleichzeitig geben auch die beweglichen Federn an ihren freien Kontaktenden etwas nach, und die entsprechenden oberen und unteren Kontakte kommen in reibende Berührung miteinander, wodurch eine sehr gute Kontaktgabe erhalten wird.

to Schließlich erweisen sich die Kontaktfedern gemäß der Erfindung in dem Augenblick der Erregung der Elektromagnetspule praktisch als vibrationsfrei. Hierdurch wird eine sichere Kontaktschließung bei der Beeinflussung des

t5 Ankers bewirkt.

Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktfedergruppe für elektromagnetische Schaltapparate, Relais u. dgl.

mit eingespannten und vorgespannten Kontaktfedern, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kontaktfeder, abgesehen vom Kontaktende und dem für die Einspannung bestimmten Teile, einen biegsamen und einen verhältnismäßig steifen Teil aufweist, von denen der letztere zwischen dem biegsamen Teil und dem Kontaktende angeordnet ist und den größeren Teil der freien Länge der Kontaktfeder umfaßt, und daß jede Kontaktfeder vor der Montierung in der betreffenden Gruppe bzw. in dem Relais o. dgl. mit einer derartigen Biegung innerhalb oder nahe bei dem biegsamen Teil versehen ist, daß der steife Teil der freien Länge der Kontaktfeder einen anderen Winkel mit dem für die Einspannung bestimmten Teil der Kontaktfeder bildet, als der Winkel, den diese beiden Teile miteinander in ihrer Ruhelage in der fertigen Kontaktfedergruppe bilden; dabei wird für die verschiedenen Kontaktfedern die Größe der Biegung im Verhältnis zu der Federkraft der betreffenden Feder innerhalb des biegsamen Teils so angepaßt, daß jede Feder bei der Montierung in ihrer Gruppe bzw. in dem Relais o. dgl., wenn die Biegung ganz oder teilweise aufgerichtet wird, von selbst die für die betreffende Kontaktfeder gewünschte Vorspannung erhält, um die bei solchen Schaltapparaten sonst nötige Justierarbeit zu ersparen.

2. Kontaktfedergruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern aus Blattfedern hergestellt werden, welche durch ein Loch, eine Aussparung o. dgl. nahe der Einspannstelle in der Weise geschwächt werden, daß die freie Länge der Kontaktfeder einen biegsamen (den geschwächten) und einen verhältnismäßig steifen Teil umfaßt.

3. Kontaktfedergruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächung innerhalb eines Teiles der Feder erfolgt, der in der Längsrichtung eine verhältnismäßig kleine Strecke der freien Länge der Feder umfaßt.

4. Kontaktfedergruppe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verhältnismäßig steife Teil der Kontaktfeder dadurch erhalten wird, daß der Feder ein versteifender, z.B. IJ-, T- oder kreisförmiger Querschnitt gegeben wird.

5. Kontaktfedergruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktfedern, die in der fertigen Kontaktfedergruppe verschiedene Vorspannungen haben, um z. B. verschiedene Kontaktdrücke zu geben, in verschiedenen Maßen,

z. B. durch Ausstanzen von Löchern von verschiedener Größe, geschwächt werden, wobei Federn, die größere Vorspannungen erhalten sollen, weniger geschwächt werden als Federn, die geringere Vorspannungen erhalten sollen.

6. Kontaktfedergruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kontaktfedern um ungefähr dieselben Winkel gebogen werden.

7. Kontaktfedergruppe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktfedern, die verschiedene Vorspannungen erhalten sollen, um verschiedene Winkel gebogen werden.

8. Kontaktfedergruppe nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern mit Vorspannungen an festen Stützen (8) anliegen oder von beweglichen Stützen (9) beeinflußt werden, welche im Verhältnis zu den Kontaktfedern der Kontaktfedergruppe so angeordnet sind, daß der Anlagepunkt der Stützen einer Feder zwischen dem Kontaktende und dem biegsamen Teile der Feder liegt.

9. Kontaktfedergruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlagepunkt nahe dem Übergänge zwischen dem steifen Teile der freien Länge der Kontaktfeder und dem Kontaktende, aber innerhalb des steifen Teiles liegt. no

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen