DE7503795U

DE7503795U - Kontaktträger für Relais

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Publication number: DE7503795U
Application number: DE7503795U
Authority: DE
Original assignee: YGFORS TRADING AB
Current assignee: YGFORS TRADING AB
Priority date: 1974-02-07
Filing date: 1975-02-07
Publication date: 1975-07-31
Also published as: US3974468A; GB1490143A; SE7401634L; SE378475B

Description

PATENTANWA₁LTf; , , . ; ^_-' HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN DIPL.-PHYS. DIPL.-!NC.

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Ygfors Trading AB 4. Februar I975

BB/F

Kontaktträger für Relais.

Die Erfindung betrifft Kontaktträger für Relais.

In den meisten Fällen sind die Kontaktträger Federn, die als längliche und im allgemeinen gerade Federstreifen ausge bildet sind. Solchen Kontaktträgern sollen auch diejenigen zugerechnet werden, bei denen die elastische Eigenschaft des Kontaktträgers an zweiter Stelle und seine magnetische Eigenschaft an erster Stelle steht.

Relais, bei denen die magnetische Eigenschaft der Kontaktträger eine Rolle spielt, sind Reed-Relais. Solche Relais bestehen ->, normalerweise aus einer Röhre, die sich unter Vakuum befindet oder mit einem inerten Gas gefüllt ist. An ihren Enden ist sie normalerweise dicht verschlossen. Die Röhre enthält Federstreifen, die von ihren Enden eingeführt werden und einandergegenüberliegende Kontaktabschnitte an den entsprechenden Enden haben. Die Enden mit den Kontaktabschnitten sind in der Mitte der Röhre angeordnet, so daß sich die Kontakte selbst auch in der Mitte befinden. Beispielsweise wenn es darum geht, einen Kontakt herzustellen, sind die Kontaktabschnitte, welche normalerweise eine Spitze an einer Feder und einen Vorsprung an der anderen Feder haben ,einander genau gegenüber angeordnet. In der Ruhelage sind sie voneinander etwas getrennt.

D-707 SCHWABISCH CMOND GEMEINSAME KONTEN: D-β MÜNCHEN 70 Telefon: (07171) 56 90 DeuuAe Bink München 70/17J69 (BLZ 700 700 10) Telefon: (0 89) 77 19 56 H. SCHROETER Telegramme: Schrocpit Schwäbitdi Gmünd 02/00 535 (BLZ 613 700 86) K.LEHMANN Telegramm*: Schrocpit Bodugaue 49 Telex: 724« »it ρ^ά d Jjjjtfdi^^lflnpnfyljinijien 167941-804 UpowskyscraSc 10 Tdu: 5 212 248 pawc d

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Die Federn bestehen aus magnetischem Werkstoff, normalerweise Eisen, der eine kleine Koerzitivkraft und große Permeabilität hat. Sie werden dadurch betätigt, daß um die Röhre eine Windung gelegt wird, die , wenn durch sie e^vin Strom fließt,beide Federn mittels eines magnetischen Flusses magnetisiert. Dieser magnetische Fluß wird normalerweise außerhalb der Röhre durch ein Joch aus magnetischem V.'erkstoff erzeugt. Dieser Werkstoff hat eine kleine Koerzitivkraft und hohe Permebilität. Das Joch erstreckt sich zwischen den Enden der Röhre und ist außerhalb der die Röhre umgebenden Wicklung angeordnet.

Wenn durch die Wicklung ein Strom fließt, wird ein magnetischer Fluß im wesentlichen in der Längsrichtung der Röhre durch die Federn hindurch erzeugt. Die zwei Federn werden zueinander angezogen und schließen die Kontakte, so daß ein Schaltkreis, in dem die Kontaktfedern mit den betreffenden Kontaktabschnitten vorgesehen ist, hergestellt wird. Wenn man einen Kontaktabschnitt an einer Feder an einen Teil anordnet, der sich auf der anderen Seite der gegenüberliegenden Feder befindet, kann das öffnen eines Stromkreises erreicht werden, wenn die Wicklung mit Strom versorgt wird. Wenn man mindestens Teile der Federn aus einem permanent magnetischen Werkstoff herstellt und diese Teile an den entsprechenden Federn so anordnet, daß sie einander sehr nahekommen,wenn sich die Federn aufeinander zubewegen und die Windung mit Strom versorgt wird, dann ist es möglich, ein Schließen der Kontakte zu erhalten, das auch dann andauert, wenn die Stromzufuhr zur Wicklung abgeschaltet worden ist. In einem solchen Fall wird der Kontakt dadurch wieder getrennt, daß ein Strom kurzer Dauer in entgegengesetzter Richtung durch die Wicklung fließt.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß es im allgemeinen notwendig ist. bei Reed-Relais die Federn aus magnetischem Werkstoff herzustellen. Hierfür wurden Federn aus Elsen'ver-

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wendet» Aber es hat sich als schwierig erwiesen, einen geeigneten Kompromiß zwischen den magnetischen Eigenschaften und den elastischen Eigenschaften usw. zu erzielen. Federn aus Phosphorbronze, auf denen eine Schicht aus einem magnetischen Material befestigt worden ist, wurden ebenso verwendet. Es treten hierbei jedoch komplizierte Herstellungsprobleme auf, und auch Schwierigkeiten in Bezug auf die magnetischen Eigenschaften der Kontaktträger in der Form von Federn, die aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt worden sind.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die sogenannten Reed-Relais zu verbessern. Ferner sollen Kontaktträger, die für solche Relais geeignet sind, und ein Verfahren zur Herstellung solcher Kontaktträger angegeben werden. Außerdem wird ein Relais dargestellt, bei dem die Kontaktträger eingesetzt sind.

Ein geeigneter Kontaktträger zur Lesung der Aufgabe ist durch den Anspruch 1 angegeben.

Aufgrund der Erfindung wird ein Kontaktträger erhalten, bei dem eine sehr klare Grenze zwischen den mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Trägers einerseits und den magnetischen Eigenschaften andererseits gezogen worden ist.

Dies kommt daher, daß für den Kontaktträger ein Werkstoff verwendet wird, der die für den einzelnen Fall notwendigen mechanischen und elektrischen Eigenschaften aufweist, und daß auf

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diesen? Werkstoff ein Überzug aus im wesentlichen reinen Eisen mittels eines elektrolytischen Verfahrens aufgebracht wird. Es stellt sich heraus, daß dieser Eisenüber-» zug aufgrund seiner hierbei vorliegenden großen Reinheit eine sehr große Permeabilität und eine sehr kleine Koerzitivkraft hat. Infolgedessen wird man in sehr guter Weise den Ansprüchen gerecht, die an magnetischen Werkstoff gestellt werden, der bei Reed-Relais oder ähnlichen verwendet werden soll.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt den schernat Ischen Aufbau eines Reed-Relais.

Pig. 2 bis 6 zeigen verschiedene Ausbildungsformen von Kontakt· trägern zur Verwendung in Reed-Relais.

Fig. 7 zeigt eiria andere Aus f ührungs form eines Reed-Relais, wobei zwischen den Kontaktfedern sieh voneinander abstoßende Kräfte auftreten.

Fig. 8 ist eine Weiterentwicklung des in der Fig.6 dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 9 ist eine andere Weiterentwicklung des in der Fig.6 dargestellten AusführungsbeJ.splels.

Fig. 10 zeigt ein zur Verwendung mit gedruckten Schaltungen geeignetes Relais, bei dem ein erfindungsgemäßer Kontaktträger verwendet wird.

Fig. 10a zeigt im Querschnitt ein anderes Relais, das zur Anordnung auf einer gedruckten Schaltungskarte geeignet 1st.

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Pig. 11 zeigt die Aufsicht auf einen Zuschnitt für einen Kontaktträger.

Fig. 12 zeigt einen Querschnitt eines zur Herstellung des Kontaktträger gemäß Pig.2 geeigneten Zuschnitts.

In den Figuren sind die verschiedenen Werkstoffschichten nicht mit Ihren relativen Größen gezeichnet, wie sie praktisch verwendet werden. Es soll für Jeden einzelnen Fall das allgemeine Konstruktionsprinzip dargestellt werden. Die gleichen Bezugsziffern wurden für entsprechende Teile in den ver» schiedenen Figuren verwendet. In machen Fällen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit die Bezugsziffern mit zusätzlichen Buchstaben versehen.

Figur 1 zeigt den allgemeinen Aufbau eines Reed-Relais. In einer Röhre 7 aus nichtmagnetischem und elektrisch nichtleitendem Werkstoff- normalerweise Glas- sind zwei Kontaktträger 1 und 2 eingepaßt. Diese sind elastisch und haben ein ihren Enden la und 2a, welche ungefähr in der Mitte der Röhre 7 angeordnet sind, Kontaktabschnitte. Diese sind im vorliegenden Fall in der Ruhelag© voneinander getrennt. Die Enden Ib und 2b der Kontaktabschnitte oder Federn sind in den Röhrenenden eingeschmolzen. Die Röhre 7 ist von einer Wicklung 5 umgeben. Die Federenden sind an den entsprechenden Enden der Röhre magnetisch miteinander über ein Joch 2 aus magnetischem Werkstoff verbunden. Dieses Joch erstreckt sich im dargestellten Fall außerhalb der Windung 5.

Der Zweck der in der Fig.l gezeigten Ausgestaltung besteht darin, daß sich die Federn 1 und 2 magnetisch anziehen, wenn durch die Wicklung 5 ein Strom mit einer ausreichenden Stärke fließt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Kontaktträger oder Federn 1 und 2. Erfindungsgemäß wurden diese Federn

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1 und 2 so ausgebildet, daß verschiedene Werkstoffe zum Erzeugen der Elastizität und der magnetischen Leitfähigkeit verwendet werdsi. Dies geschieht dadurch, daß ein Streifen aus Phosphorbronze oder einem anderen geeigneten elektrischleitenden Material zum Erzeugen der Elastizität verwendet wird, wobei der ganze Streifen oder wenigstens ein Teil mit einem Eisen überzug versehen wird. Der Überzug wird durch ein elektrochemisches Verfahren aufgebracht und anschließend normalerweise einer gewissen mechanischen Behandlung z.B. Rollen ausgesetzt» Es zeigt sich, daß dieser überzug eine große Permeabilität und geringe Koerzitivkraft hat, und infolgedessen die wünschenswerten Eigenschaften für Federn in Reed-Relais aufweist.

Aufgrund des beschriebenen allgemeinen Prinzips der Erfindung ist es möglich, die Kontaktträger-die Federn- in einem Reed-Relais mit Kontakten in verschiedener Weise auszustatten.

Es wird zuerst hier daraufhingewiesen, daß mittels des Herstellungsverfahrens, welches später beschrieben werden wird, eine Beschichtung in der Form eines Eisenüberzuges einer streifenförmigen Feder aus Phosphorbronze oder von Teilen, wenn dieses erwünscht ist, erhalten werden kann. Der Eisenüberzug kann eine beträchtliche Dicke annehmen, und zwar bis zu mehreren Zehntel eines Millimeters, das heißt von der gleichen Größenordnung wie die Federn aus Phosphorbronze die im allgemeinen für Relais verwendet werden. Die Dicke des Überzuges wird jedem speziellen Fall angepaßt und das gleiche gilt auch in Bezug auf die Dicke der Feder aus Phosphorbronze.

Verschiedene Ausführungsformen die Beschichtung betreffend werden im folgenden beschrieben und insbesondere der Abschnitt, der sich innerhalb des Kreises 6 befindet. In diesem Zusammenhang wird daraufhingewiesen, daß die mit Ib und 2b in

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der Fig. 1 bezeichneten Enden der Kontaktträger 1 und 2 passenderweise keine Eisenbeschichtung haben, da diese Enden in der Röhre eingeschmolzen sind.

Der Kontaktträger gemäß Pig. 2 hat die; Form eines Streifens aus Phosphorbronze, durch die die erwünschte Federkraft erzielt wird. Der Kontaktträger 2 besteht in gleicher Weise aus einem Streifen 20 aus Phosphorbronze und hat im allgemeinen die gleichen Abmessungen wie der Streifen 10. Auf d.e-n Streifen 10 ist eine Eisenbeschichtung in der bereits er-_N läuterten Weise aufgebracht - d.h. sie wird durch elektrochemische Verfahren erhalten und möglicherweise anschlie2end nach dem Aufbringen auf die Phosphorbronze einer mechanischen Behandlung in der Form von z.B. Rollen ausgesetzt. Der Eisenüberzug 1st in Fig. 2 mit 11 bezeichnet. Die Eisenbeschichtur.gen sind in den Fig. 2 bis 6 durch Schraffieren gekennzeichnet.

Am Ende des auf diese Weise gebildeten und in der Mitte der Röhre

7 angeordneten Kontaktträgers befindet sich ein Kontaktab-

;' schnitt, der im dargestellten Fall ein Punktkontakt 12 ist.

ϊ Die Eisenbeschichtung 11 und der Punktkontakt 12 sind auf der

|; gleichen Seite der Feder 10 aus Phosphor bronze angeordnet. Der

Kontaktträger 2 ist in der gleichen Weise aufgebaut und hat eine , Feder 20 aus Phosphorbronze». Auf dieser ist ein Eisenüberzug

P 21 der gleichen Art wie der Eisenüberzug 11 aufgebracht. Am

Ende des in der Mitte der Röhre 7 angeordneten Kontaktträgers

;■ 2 befindet sich ein Kontakt abschnitt 22, der im vorliegenden

Fall die Form eines kleinen Klotzes hat. Der Kontaktabschnitt 22 und der Eisenüberzug 21 befinden sich auf der gleichen Seite der Feder 2 aus Phosphorbronze. Die Wirkungsweise ist die gleiche, « wie sie bereits beschrieben worden 1st.. Wenn eir Strom

■ . durch die Wicklung 5 (Fig.l) hindurchfließt, entsteht Über das Joch 3 (Fig.l) ein magnetischer Kreis, in dem die Eisenbeschichtungen 11 und 21 auf den Kontaktträgern 1 bzw. 2 sich einander so anziehen, daß die Kontaktabschnitte 12 und 22,

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die voneinander in ihrer Ruhelage einen geringen Abstand haben, miteinander in ^erühruns; 'kommen und den vorgesehenen Kreis schließen. Die Kontaktabschnitte 12 und 22 wurden als Spitze bzw. fläche in bekannter Weise ausgebildet und haben in beiden Fällen einen Verbindungsschaftteil, der durch eine Öffnung in dem Kontaktträger 1 oder 2 hindurchgeht und festgenietet ist. Wählt man für die Öffnung, die sich durch beide Schichten 10 und 11 erstreckt, einen Durchmesser, der mit dem Durchmesser des Schaftteiles übereinstimmt, ergibt sich durch das Nieten ein guter elektrischer Kontakt zwischen den Kontakten 12, 22 und den Schichten 10 bzw. 20 aus Phosphorbronze .

In der Fig.3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel von Kontaktträgern 1 und 2 dargestellt.In gleicher Weise wie in der Fig. ? sind auch hier Schichten 10 und 20 aus Phosphorbronze vorhanden. Jedoch sind im vorliegenden Fall zusätzlich zu den Überzugsschichten 11 und 21 gemäß Fig.2 Überzüge 13 und 23 auf den gegenüberliegenden Seiten der Schichten 10 und 20 aus Phosphorbronze in Bezug auf die Schichten 11 bzw.21 aufgebracht. Wie im vorhergehenden Fall sind die Überzüge 13 und 23 ebenso durch ein elektrochemisches Verfahren hergestellt und möglicherweise anschließend einer mechanischen Behandlung in der beschriebenen Weise ausgesetzt worden .In der Regel ist es möglich die Schichten 11 und 13,21 und 23 während eines '.'erfahrensschrittes oder aufeinanderfolgender aufzubringen. Die in der Fig.3 dargestellte Ausführungsform mit Beschichtungen auf beiden Seiten einer jeden Feder kann in den Fällen verwendet werden, in denen es wünschenswert ist, eine so große Gesamtdicke des Eisenüberzugs zu erhalten, daß es schwierig ißt diesen als einen dicken Überzug herzustellen. Es ist daher angebracht die Gesamtdicke dadurch zu erzeugen, daß man zwei verschiedene Schichten aufbringt, von deren eine jede die Hälfte der Gesamtdicke hat.

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Was abgesehen hiervon im Zusammenhang mit der Fig.2 be schrieben wurde, trifft auch bei dem Ausführuiigsbeispiel gemäß Fig.3 zu.

In der Fig.4 ist eine andere Ausführung der Kontaktträger 1 und 2 dargestellt. Hier bestehen die entsprechenden Enden der in der Mitte der Röhre 7 angeordneten Kontaktträger nur aus den Enden der entsprechenden Federn 10 und 20 aus Phosphorbronze., Diese Enden bestehen nur aus Phosphorbronze und haben angenietete Kontaktabschnitte 12 und 22. In diesem Fall ist es möglich, eine gute Verbindung zwischen den Kontaktabschnitten und der Feder aus Phosphorbronze zu erhalten, ohne daß die Durchmesser der Schäfte der Kontaktabschnitte und die Öffnungen in den Federn 10 und 20 besonders genau aufeinander abgestimmt sind. Die Eisenbeschichtung 11 und 21 sollte bis dicht an die entsprechenden Kontaktabschnitte 12 und 20 heranreichen, so daß der magnetische Widerstand gering ist. Die gestrichelten Linien in Fig„4 geben auch für diesen Fall die Möglichkeit an, die Eisenbeschichtung 11 und 21 auf einer Seite der Feder 10 und 20 aus Phosphorbronze mittels zusätzlicher Schichten 13 und 23 auf der gegenüberliegenden Seite der Feder zu vervollständigen. Bei dieser Abwandlung trifft das in Bezug auf die Fig.3 gesagte zu.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform von Kontaktträgern in einem Reed-Relais in dem Fall, in dem ein sehr kleiner magnetischer Widerstand in dem magnetischem Kreis erwünscht wird, der beim Anschalten des Relais entsteht. Wie im vorhergehenden Fall sind Federn 10 und 20 aus Phosphorbronze für die Kontaktträger 1 bzw. 2 vorhanden. Für den Kontaktträger 1 erstreckt sich die Feder 10 über die Eisenbeschichtung 11 in dichtung auf die Mitte der Röhre 7 zu hinaus (Röhre 7, Wicklung 5 und Joch 3 sind in den Figuren 2 bis 5 nicht dargestellt)· Am freien Teil der Feder 10 ist ein Kontaktabschnitt 12 angebracht. Der zweite

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Kontaktträger 2 hat eine Feder 20 aus Phosphorbronze, die mit einer bis zum Ende der Feder 20 reichenden Eisenschicht 21 belegt ist. Die Eisenüberzüge 11 und 21 sind so auf den Seifi-en der Federn 10 und 20 angeordnet, daß die Eisenschichten stets einander gegenüberliegen. An dem Kontaktträger 2 befindet sich ein Kontaktabschnitt 22, der genau gegenüber dem Kontaktabschnitt 12 angeordnet ist. Der Kontaktabschnitt 22 wird auf dem Eisenüberzug 21 angeordnet. Das Ende des Kontaktträgers 2 erstreckt sich über das Ende der Schicht 11 des Kontaktträgers 11 hinaus, wie es aus der Fig.5 ersichtlich ist. Die Abschnitte 11a und 21a, die einen Eisenüberzug tragen, sind genau einander gegenüber angeordnet, so daß der magnetische Widerstand daher sehr klein ist. Die Kontaktabschnitte 12 und 22 müssen einander berühren, bevor die eisenüberzogenen Abschnitte Ha und 21a miteinander in Berührung gekommen sind.

In Fig.5 deuten unterbrochene Linien an, daß zusätzliche Schichten von Eisenüberzügen Ij5 und 23 auf gegenüberliegenden Seiten der entsprechenden Federn aus Phosphorbronze gemäß Fig.3 angeordnet werden können. Ebenso sieht man, daß sich die Feder 20 über das Enrie der Eisenschicht 21 erstrecken kann und das so erhaltene freie Ende mit einem zusätzlichen Kontaktabschnitt 22a, der mit einem zusätzlichen Kontaktabschnitt 12a an dem Kontaktträger 1 in Wechselwirkung treten kann ,angeordnet sein kann. Die Kontaktabschnitte 12a und 2 2a müssen miteinander in Berührung kommen, bevor die Abschnitte 11a und 21a sich gegenseitig berührt haben. Die Ausbildungsform gemäß der Fig.5 ergibt für den magnetischen Kreis des Relais besonders günstige Voraussetzungen.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen ging es darum, eine Stromverbindung herzustellen, wenn die Wicklung 5 mit einem

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Strom versorgt worden ist, wodurch eine Anziehung zwischen den zwei Kontaktträgern 1 und 2 hervorgerufen worden ist. Jedoch ist es auch möglich, eine Unterbrechung eines Stromes zu erzielen, wenn die Wicklung 5 mit Strom versorgt wird. Dies geschieht durch Anordnung der Kontaktabschnitte 12 und 22 wie es in der Fig.6 dargestellt ist. Hier tritt bei einer Anziehung zwischen den Trägern 1 und 2 aufgrund des Verbindungselementes 27 eine Unterbrechung des Stromkreises ein. Das Element 24 ist aus einem elektrischleitenden Werkstoff wie z.5. Phosphorbron7e hergestellt. Eine Isolierscheibe ^7 verhütet, daß sich die Kontaktträger 10 und 20 gegenseitig berühren, wenn sie sich nicht aufeinanderzu bewegen.. Diese Wirkung liegt auf der Hand und benötige keine weiteren Erklärungen. Gemäß dem in der Fig.6 dargestellten Grundprinzip zum Abschalten bei einer Anziehung zwischen den zwei Kontaktträgern ist es möglich, in Bezug auf die Eisenüberzüge die gleichen Abwandlungen durchzuführen, wie sie in Bezug auf die Figuren 3 bis 5 beschrieben worden sind. Verwendet man die in den Figuren 2 bis 5 beschriebene Möglichkeit der Herstellung eines Kontaktes mit dem Kontaktabschnitt der Fig.6, so kann man dadurch beispielsweise einer Umschalter herstellen.

Die Kontaktträger 1 und 2 können auch derart angeordnet werden, daß beim Magnetisieren der Träger eine Abstoßung zwischen Ihnen auftritt. Ein solches Beispiel ist in der Fig.7 dargestellt. Eine Wicklung 5 umgibt die Röhre 7, in der sich an de- gleichen Röhrenende zwei hervorstehende Kontaktträger 1 und 2 befinden, die mit Kontaktabschnitten la und 2a an den im Inneren der Röhre angeordneten Enden ausgebildet sind. Diese Träger 1 und 2 haben in der gleichen Weise, wie es vorher beschrieben wurde, einen federnden Teil aus beispielsweise Phosphorbronze und einen

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magnetischen Teil in der Form eines EisenUberzuges. Die gleichen Abwandlungen, die sie in Bezug auf die Eiaenbeschichtung auf den Federn aus Phosphorbronze in Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 5 erläutert worden sind, können auch hler angewandt werden. In den Figuren 7 bis 9 ist im Gegensatz zu dem in den Figuren 2-6 Dargestellten, ein Kontaktträger vorhanden, der aus einem federnden Phosphorbronzestreifen oder ähnlichem und einer auf diesen aufgebrachten Eisenbeschichtung besteht und nur als ein einziger Streifen angedeutet ist, während ein Träger, der von zwei durchgezogenen Linien begrenzt wird, einen solchen darstellt, der keine magnetische Leitfähigkeit hat, das heißt bei den vorliegenden Ausführungsformen ist keine Eisenbeschichtung in diesen Fällen vorhanden. Das zum Herstellen, des magnetischen Kreises notwendige Joch ist in den Figuren 7-9 nicht dargestellt.

In der Fig. 7 sind zwei Kontaktträger 1 und 2, die im wesentlichen zueinander parallel sind und jenen der Fig. P - 5 entsprechen, dargestellt. Sie sind mit einem Paar von Kontaktabschnitten la und 2a ausgestattet, die in der Ruhestellung miteinander in Berührung stehen. Fließt in der Wicklung 5 ein Strom, so werden die Träger 1 und 2 in der gleichen Richtung magnetisiert, so daß sich gleiche Pole einander gegenüberliegen. Die Kontaktabschnitte la und 2a bewegen sich aufgrund der Abstoßung zwischen den Trägern 1 und 2 voneinanderweg, und eine Unterbrechung des Stromkreises erfolgt somit.

Das Abstoßung prinzip, das in der Fig.7 ausgenutzt wird, kann dazu verwendet werden, weitere Kontaktverhältnisse zu schaffen. Fig.8 zeigt, in welcher Weise eine Umschaltfunktion erhalten werden kann. Hier sind die Kontaktträger Federn aus Phosphorbronze, dfe eine Eisenbeschichtung tragen. Diese Träger 1 und 2 haben wie in der Fig.7 ein Paar von Kontaktabschnitten la und 2a, die miteinander einen Kontakt herstellen, wenn sie sich in der Ruhelage befinden.

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Ein dritter Kontaktträger 350 1st parallel zu den Trägern 1 und 2 und im dargestellten Fall auf der in Bezug auf den Träger 2 gegenüberliegenden Seiten des Trägers 1 angeordnet. Der Kontaktträger JO ist unmagnetisch und hat keine Eisenbeschichtung. Er kann nur aus beispielsweise Phosphorbronze bestehen und eine relativ steife Feder bilden. Er hat einen Kontaktabschnitt j52, der genau gegenüber einem weiteren Kontaktabschnitt 5I an dem Kontaktträger 1 angeordnet ist, jedoch mit dem Kontaktabschnitt ]51 in der Ruhestellung nicht in Berührung steht.Wenn durch die Wicklung 5 ein Strom fließt, tritt zwischen den Trägern 1 und 2 eine Abstoßung auf. und der Träger 1 wird so ausgelenkt, daß die Berührung zwischen den Kontaktabschnitten la und 2a unterbrochen wird, während ein Kontakt zwischen den Kontaktabschntten j5l und J>2 hergestellt wird. Es ist offensichtlich, daß auf diese Weise eine Sehaltfunktion erhalten worden ist, bei der der Kontaktabschnitt des Trägers 1 von dem Kontakt mit dem Träger 2 abgezogen worden ist, um Kontakt zwischen dem Träger 2 und dem Träger 30 herzustellen. In diesem Fall ist es vorzuziehen, daß der Träger 2 eine größere Federkonstante als der Träger 1 hat, d.h. daß der Kontaktträger 2 eine steiferei-.Feder als der Kontaktträger 1 hat.

In der Fig.9 ist dargestellt, auf welche Weise eine kontinuierliche Schaltfunktion nach dem Abstoßprinzip erhalten werden kann. In diesem Fall ist ein Kontaktträger 40 in der Röhre in der Form einer steifen Phosphorbronzefeder vorhanden, der eine Eisenschicht trägt und einen Kontaktabschnitt 41 hat. Zusätzlich ist ein zweiter Kontaktträger 42 räumlich nahe an dem Träger 40 angeordnet und besteht aus einer Phosphorbronzefeder mit Eisenbeschichtung. Jedoch ist in diesem Fall die Feder weniger steif als die Feder des Trägers 40, d.h. es handelt sich um eine weiche Feder. Der Kontaktträger 42 hat einen Kontaktabsehnitt 4j. Ferner ist ein dritter Kontaktträger 44 auf der gegenüber-

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liegenden Seite des Trägers 42 in Bezug auf den Träger 40 vorhanden* Der Träger 44 1st vollkommen unmagnetisch und kann aus einer Phosphorbronzefeder ohne Elsenbeschlchtung gebildet sein. Er hat eine schwache federnde Kraft und stellt eine weiche Feder dar. Der Träger 44 hat zwei Kontaktabschnitte 45 und 46, wobei der Abschnitt 45 so angeordnet ist, daß er mit dem Kontaktabschnitt 43 des Trägers 42 in Wechselwirkung kommt. Wenn zwisohen den Trägern 40 und 42 eine Abstoßung auftritt, erhält man eine Verbindung zwischen den Kontakten 43 und 45· Der Kontaktabschnitt 46 am Träger 44 wechselwirkt mit dem Kontaktabsohnitt 41 am Träger 40 und dit Abschnitte 41 und 46 stehen miteinander in der Ruhelage in Berührung. Dieser Kontakt wird nur unterbrochen, wenn der Träger 42 aufgrund eines Stromes in der Wicklung 5 (Pig.7) ausreichend zurückgestoßen worden ist, so daß der Kontaktabschnitt 43 mit dem Abschnitt 45 des Trägers 44 in Berührung kommt und letzterer ausreichend soweit ausgelenkt worden 1st, daß der Abschnitt 46 sich von dem Abschnitt 41 fortbewegt. Auf diese Welse erhält man ein kontinuierliches Schalten eines Stromflusses zum Träger 44 von ursprünglich Träger 40 und ein Schalten auf den Träger 42.

Bei dem nun zu behandelnden Relais von der Art des Reed-Relais ist es die Zielsetzung, daß der Kontaktträger eine beträchtliche Federkraft kombiniert mit elektrischer Leitfähigkeit und magnetischen Eigenschaften hat. Die erfindungsgemäßen Kontaktträger können jedoch auch in Fällen verwendet werden, bei denen es von außerordentlicher Bedeutung 1st, daß die Träger eine elektrische Leitfähigkeit kombiniert mit magnetischen Eigenschaften haben oder daß sie auf alle Fälle magnetische Eigenschaften haben.

Ein Beispiel einer solchen Anwendung eines erfindungsgemäßen Kontaktträgers ist in der Fig.10 dargestellt. Man erkennt ein Relais , das zur Verwendung mit gedruckten Schaltungsplatten

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geeignet ist. In vergrößertem Maßstab ist eine Leiterplatte 70 dargestellt, auf der die gedruckte Schaltung (dieses ist nicht dargestellt) aufgebracht ist. Die Kontaktträger 51 und'52,die doppelwinklig ausgebildet sind, sind in geeigneten Bohrungen in der Karte 70 angeordnet. Oberhalb der Karte 70 haben die freien Enden der Träger im wesentlichen parallel zu der Karte 70 verlaufende Abschnitte 51a und 52a. Diese parallelen Abschnitte sind nsihe aneinander angeordnet, haben Jedoch keinen elektrischen Kontakt miteinander, da sie durch eine dünne Schicht 53 aus Isoliermaterial getrennt sind. Beide Abschnitte 51a und 52a werden von einer Wicklung 55 umgeben, die mit Anschlüssen 55a und 55b verbunden ist, welche auf der Rückseite der Karte 70 angedeutet sind. Die Kontaktträger 51 und 52 haben ein jeder einen Kontaktabsclinitt 59 bzw. 60 auf weiteren Absdnitten, die auch im wesentlichen zur Karte 70 parallel sind. Die Träger 5I und 52 bestehen aus elektrisch leitendem Material in der Form von z.3.Phosphorbronze und tragen mindestens auf einer Seite eine Eisenschicht. Die «schichtung ist auf alle Fälle auf den Seiten der entsprechenden Träger 5I und 52, die auf die Karte 70 weisen. Die Träger 51 und 52 erstrecken sich im wesentlichen hinter dem Winkel unter einem rechten Winkel durch die Karte 70 und bilden Anschlüsse 51b und 52b auf der Kartenrückseite.

Zwei Führungsstifte 57 und 58 aus nichtmagnetischem und möglicherweise aus nichtleitendem Werkstoff ~ind in die Karte 70 eingepaßt .Ein Anker 56, der mittels der Führungsstifte angeordnet jjj ist, besteht aus einem erfindungsgemäßen Kontaktträger, der

t eine elektrisch leitende/jedoch nichtmagnetische Schicht und

j; eine Eisenbeschichtung auf einer oder beiden Seiten dieser

Schicht hat. Der Anker 56 ist auf der der Platte abgewandten Seite-d.h. der Oberseite- mit einem Paar von Kontaktabschnitten 61 und 62 derart versehen, daß der Abschnitt 6l mit dem Abschnitt 59 des Trägers 5I und der Abschnitt 62 mit dem Abschnitt 60 des Trägers 52 in Wechselwirkung kommt. Damit der Anker mittels

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der Führungsstifte 57 und 58 angeordnet werden kann, ist der Anker mit geeigneten, durchgehenden Führungsöffnungen versehen. Auf der anderen Seite des Ankers -der der Karte 70 gegenüberliegenden Seite- befindet sich ein Paar von Kontaktabschnitten 63 und 64. Diese sind im wesentlichen genau gegenüber den Abschnitten 61 und 62 an der Oberseite des Ankers angeordnet und befinden sich genau gegenüber den Abschnitten 65 bzw. 66 an den Winkelstücken 67 bzw. 68,die in geeigneten öffnungen in der Karte 70 gehalten werden. Auf der anderen Seite der Karte sind Anschlüsse 67a und 68a. Schraubenfedern 69 und 7I sind an den Führungsstiften zwischen den Köpfen 57a und 58a und dem Anker 56 angeordnet und halten diesen in einer solchen Lage, daß, wenn durch die Wicklung 55 kein Strom fließt, die Kontakte 63 und 64 des Ankers mit den Kontakten 65 bzw. 66 an den Winkeln 67 bzw. 68 in Berührung stehen. In der Ruhelage-d.h. wenn kein Strom durch die Wicklung 55 fließt- erhält man einen Stromfluß zwischen den Anschlüssen 67a und 68a.

Wenn jedoch durch die Wicklung 55 ein ausreichender Strom fließt, wird, von den Trägern 5I und 52,, die beide eine elektrischleitende und eine Elsenschicht haben, eine Anziehung auf den in gleicher Weise ausgestalteten Anker 56. Der Kontaktabschnitt 61 wird sich dann zu dem Kontaktabschnitt 59 des Trägers 51 bewegen und der Kontaktabschnitt 62 wird mit dem Kontaktabschnitt 60 an dem Träger 52 in Berührung kommen. Infolgedessen wird ein Kreis zwischen den Anschlüssen 51b und 52b geschlossen, so daß auf diese Weise eine Schalt funktion erhalten wird. Aufgrund der Isolierschicht 53* die bereits erwähnt worden ist, stehen die Kontaktträger miteinander sonst nicht in leitender Verbindung.

Die Fig.10a zeigt einen Querschnitt eines anderen Relais, das auch ?,ur Verwendung mit gedruckten Schaltkarten geeignet ist.

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Mit 8θ ist die Karte bezeichnet; 80a und 80b bezeichnen Elemente der Schaltung auf der Karte. An dem Element 80a ist ein federnder Relais-Streifen 8l aus einem nicht magnetischem Werkstoff befestigt. Dieser Streifen hat einen Kontaktabschnitt 86. Mit 85 ist eine Eisenbeschichtung auf der Feder 8l bezeichnet. Der Schaltungsteil 80b hat eine Eisenbeschichtung 82 und einen KontaktabsehnüDt 84. Auf der anderen Seite der gedruckten Schaltungskarte befindet sich ein Solenoid 87 mit einem Kern aus weichem Eisen 88 oder es befindet sich dort eine Druckknopfeinrichtung mit einem Knopf 89, der mit einem Permanentmagnet 90 verbunden ist. Dieser wird durch eine Feder von der gedruckten Schaltungskarte in einem gewissen Abstand gehalten.

Wenn durch den Solenoid ein Strom fließt wird das weiche Eisen 88 magnetisiert, die Beschichtung 82 wird magnetisiert, wodurch die Beschichtung 8l von der Beschichtung 82 angezogen werden wird. Dadurch wird zwischen den zwei Relais Kontakten 84 und 86 eine Verbindung hergestellt. Wenn die Einrichtung mit einem Druckknopf 89 ausgerüstet ist, dann wird die Eisenschicht 82 dadurch magnetisiert, daß der Druckknopf gedrückt und dadurch der Permanentmagnet 90 nach unten geschoben wird, so daß die Eisenschicht 8l angezogen und eine Berührung zwischen den Kontakten 84 und 86 hergestellt wird.

Das soeben beschriebene Relais kann sehr klein gebaut werden und ist aufgrund der erfindungsgemäßen Kontaktträger besonders gut zur Verwendung mit gedruckten Leiterkarten geeignet, insbesondere wenn es sich um Massenartikel handelt.

Im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsformen wurde stets Phosphor bronze als Matex'ial für die Federn genannt, da dieser Werkstoff beim Relaisbau allgemein üblich ist. Es wird jedoch daraufhingewiesen, daß Phosphorbronze durch einen anderen elektrischleitenden Werkstoff mit geeigneter Federkraft ersetzt werden kann. Auf der anderen Seite ist die mittels

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elektrochemischer Verfahren hergestellte Eisenbeschichtung und die im wesentlichen besonders hohe Reinheit erfindungswesentlich und trägt in entscheidender Weise zu den erhaltenen guten Ergebnissen bei, die wiederum von einer hohen Permeabilität und geringer Koerzitivkraft der Eisensehienten der erwünschten Art abhängen.

Im Zusammenhang mit den Figuren 11 und 12 soll darauf hingewiesen werden, da3 ein Kontaktträger, wie er in der ^ig.2 mit 10 bezeichnet worden ist, in einfacher Weise dadurch hergestellt werden kann, daß er längs der strichpunktierten Linien A und B des Zuschnitts in den Fig.11 und 12 hergestellt wird. Es handelt sich hierbei um einen Streifen aus federndem Material, beispielsweise aus Phosphorbronzeblech, der die notwendige Dicke hat. Die Streifenbreite entspricht der Länge eines Kontaktträgers mit dem entsprechenden Ansatz. Der Teil für den Endansatz ist in den Fig. 11 und 12 mit 10a bezeichnet. Durch geeignetes Abdecken mit Lack oder ähnlichem kann erreicht werden, daß der mit 10a bezeichnete Teil des Streifens bei dem elektrochemischen Verfahren der Eisenbe-schichtung kein Eisen erhält, während der nichtabgedeckte Streifenteil die in den Fig.11 und 12 mit 11 bezeichnete Eisenschicht erhält. In Abhängigkeit von den verschiedenen Ausführungsformen, wie sie bereits beschrieben worden sind, kann die Eisenbeschichtung auf einer oder beiden Seiten des Streifens erfolgen. Durch Abdecken können eisenfreie Bereiche, so wie sie mit 10a in den Fig.11 und 12 bezeichnet sind,erhalten werden. Es können auch mehrere Bereiche auf einer oder beiden Seiten des Streifens von Eisen freigehalten werden. Durch Schneiden unter rechtem Winkel zu der Längsrichtung des Streifens in der durch die unterbrochenen Linien A und B in Fig.11 angedeuteten Weise erhält man die für die angestrebten Ausführungsformen erwünschten Kontaktträger. Wenn es sich darum handelt, Kontaktfedern für Reed-Relais herzu-

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stellen, muß die Grundschicht zur Aufnahme der Eisenschicht sehr gute Federeigenschaften haben. Andererseits kann bei einem Relais gernäß der Fig. 10 die Grund schicht praktisch jede federnde Eigenschaft entbehren, sollte jedoch vorzugsweise eine gute elektrische Leitfähigkeit naben.

Die mittels eines elektrochemischen Verfahrens hergestellte Eisenschicht erhält wesentlich günstigere Eigenschaften für den angestrebten Zweck, wenn sie einer geeigneten mechanischen Behandlung in der Form von Rollen oder ähnlichem ausgesetzt wird, um die Eisenschicht flach zu drücken, wodurch diese bessere mechanische, elektrische und magnetische Eigenschaften enthält.

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Claims

-20- no=yg=6 k. 1075 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Kontaktträger In Streifenform für elektrische Relais, insbesondere für Relais von der Art der Reed-Relais, dadurch gekennze lehnet , daß der Kontaktträger (1, 2, 51» 52, 56) aus einer Sohicht von elektrisch leitendem, nichtmagnetischem Werkstoff (10, 20) besteht, der mindestens, auf einem wesentlichen Teil seiner Oberfläche auf einer/oder

beiden Seiten mit Im wesentlichen reinem Eisen hoher Permeabi«.' lität und geringer Koerzitivkraft beschichtet ist.

2. Kontaktträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzei chn e t , daß die Schicht (10, 20) aus elekt??isch leitendem, nichtmagnetischem Metall eine Eisenbesehichtung (11, 21)

in einem durchgehenden Bereich hat, der einen wesentlichen Teil auf einer Seite der Schicht (10, 20) überdeckt.

3. Kontaktträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch c e k e η nzeichnet, daß die Schicht (10, 20) aus elektrischleitendem, nichtmagnetischem Metall Eisenbeschichtungen (11, 21, 13, 23) auf beiden Seiten dieser Schicht trägt.

4. Kontaktträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (10, 20) aus elektrlschleltendem, nichtmagnetischem Metall auf einer und/oder beiden Selten Eisenbeschichtungen (11, 21,13, 23) hat, die voneinander getrennte Bereiche auf einer oder beiden Seiten bilden.

5. Kontaktträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

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Kontaktabschnitte (12, 22) in Bereichen der Kontakt-

£ träger angeordnet sind, die eine Eisenbeschichtung (11, 21)

haben.

6. Kontaktträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktabschnitte (12, 22) in Bereichen des Kontaktträgers angeordnet sind, die nur aus der Schicht (10, 20) von elektrisch leitendem, nichtmagnetischem Werkstoff bestehen.

7· Kontaktträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenbeschichtung (11, 2i, 13, 23) im wesentlichen von der gleichen Dicke ist, wie die Schicht (10, 20) aus elektrisch leitendem/ nicht magnetischem Werkstoff.

8. Kontaktträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (10, 20) aus elektrisch leitendem, nicr.tmagnetischem

Metall eine beträchtliche Elastizität hat und z.B. aus PhOfaphorbronze besteht.

. Kontaktträger in einem Relais für eino gedruckte Schaltungsplatte, dadurch gekennzeichnet, daß unter rechten Winkeln voneinander wegweisend Schenkel (5I, 52) vorhanden sind, die gegeneinander elektrisch isoliert sind und Anschlußabschnitte haben, wobei die Schenkel von der Leiterplatte (70) gestützt werden und mit Kontaktabschnitten (59, 60) zum Zusammenarbeiten mit genau gegenüber eines jeden der Kontaktabschnitte (59, 60) an eimern Anker (56)

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angeordnete Kontaktabschnitte (6l, 62) haben, die in magnetische Wechselwirkung mit Abschnitten der Schenkelbringbar sind, wodurch bei Magnetisierung der Schenkel (51* 52), die mittels einer Wicklung (55) erfolgt, der Anker zu diesem hin bewegbar ist und dabei ein Kontakt zwischen den entsprechenden Kontaktabschnitten (59, 60) an den Schenkeln und den entsprechenden Kontaktabschnitten (61, 62) an dem Anker herstellbar sind, wobei diese Schenkel (51, 52) und der Anker (56) als Kontaktträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet sind.

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