DE953887C - Electrical switch, especially for train lighting systems - Google Patents

Description

Elektrischer- Umschalter, insbesondere für Zugbeleuchtungsanlagen Zusatz zum Patent 909 827 Durch das Patent 9o9 827 ist insbesondere für Zugbeleuchtungsanlagen ein elektrischer Schalter bekannt, bei dein in der Schaltstellung vier in einer Ebene angeordnete, feste Kontaktstücke durch zwei Brückenstücke verbunden werden, die kardanisch an einer Betätigungsstange angelenkt sind, welche sich senkrecht zu der Kontaktebene auf- und abbewegen kann. Dadurch wird an den vier Stellen ein gleichmäßiger Kontaktdruck erreicht. Eine besondere Eigentümlichkeit der Zugbeleuchtungsschalter ist die, daß sie meist bei kleinen Strömen geschlossen werden, aber im Betrieb sehr große Ströme führen müssen. Daher müssen die Kontaktübergangswiderstände möglichst niedrig gehalten werden. Vorzugsweise sind mehrere Kontaktflächen leicht gewölbt, entweder kugelig gegenüber einer planen Fläche oder zylindrisch gegenüber einer anders gerichteten zylindrischen Wölbung. So findet zunächst eine punktartige Berührung statt, die sich unter Druck wegen der Elastizität zu Berührungsflächen erweitert. Durch deren Größe ist die Belastbarkeit gegeben, sie kann also durch Steigerung des Druckes erhöht werden. Die zur Verfügung stehenden Kräfte sind aber oft nicht groß genug. Daher wird noch ein anderer Weg vorgeschlagen zur Vergrößerung der Kontaktflächen, der zugleich auch einen weiteren Vorteil bringt.Electrical switch, in particular for train lighting systems Addition to patent 909 827 The patent 9o9 827 is especially for train lighting systems an electrical switch known, with your in the switch position four in one Fixed contact pieces arranged level are connected by two bridge pieces, which are articulated gimbally on an actuating rod, which is perpendicular can move up and down to the contact level. This will make one in the four places uniform contact pressure achieved. A special peculiarity of the train lighting switches is that they are mostly closed with small currents, but very much during operation must carry great currents. Therefore, the contact resistance must be as possible be kept low. Preferably several contact surfaces are slightly curved, either spherical with respect to a flat surface or cylindrical with respect to one differently directed cylindrical curvature. So initially there is a point-like contact instead, which expands to contact surfaces under pressure because of the elasticity. The resilience is given by their size, so it can be increased by increasing the pressure can be increased. However, the available forces are often not big enough. Therefore, another way is suggested to increase the contact area, which also brings another advantage.

Gemäß der Erfindung sind die Kontaktbrücken aus zwei oder mehr senkrecht zur Kontaktfläche stehenden lamellenartigen Stücken aufgebaut, die gegeneinander ein gewisses Spiel haben und sich alle einzeln auf die festen Kontaktstücke auflegen. Dadurch wird die Zahl der Kontaktstellen und damit die Gesamtkontaktfläche vergrößert. Zugleich ergibt sich als weiterer Vorteil, daß der Hauptkontakt vor Abnutzung geschützt werden kann, wenn dafür gesorgt wird, daß ein Nebenkontakt später öffnet und eher schließt, so daß das öffnen und Schließen des Hauptkontaktes ohne Spannungsdifferenzen erfolgt. Die einzelnen Brükkenstücke sind vorzugsweise mit Hilfe von Federn an dem Zapfen der sie tragenden Traverse befestigt und werden durch deren Wirkung auf die festen Kontaktstücke gepreßt.According to the invention, the contact bridges of two or more are perpendicular lamellar pieces standing against the contact surface are built up against each other have a certain amount of play and they all lay individually on the fixed contact pieces. This increases the number of contact points and thus the total contact area. Simultaneously Another advantage is that the main contact is protected from wear can, if it is ensured that a secondary contact opens later and closes earlier, so that the opening and closing of the main contact takes place without voltage differences. The individual bridge pieces are preferably attached to the pin with the aid of springs attached to the supporting cross-beam and are fixed by their effect on the Contact pieces pressed.

Zur festen Begrenzung des Ankerhubs ist es zweckmäßig, je ein Brückenstück nicht über eine Feder, sondern gelenkig unmittelbar mit dem Zapfen der Traverse zu verbinden. In diesem Falle müssen die über eine Feder befestigten Brückenstücke die Kontaktklötze eher als die umgefederten Brückenstücke berühren, weil bei ihnen zuerst die zugehörige Feder gespannt werden maß, während das umgefederte Stück den Hub durch sein Anschlagen begrenzt. Dazu ist es zweckmäßig, den gefederten Brückenstücken größere Abmessungen senkrecht zur Kontaktebene zu geben. Eine Folge dieser aus Gründen der Sicherstellung des Kontaktdruckes gewählten Bauweise ist nun außerdem, daß je ein gefedertes Brückenstück zuerst berührt und zuletzt abhebt, alle Schließungs- und Öffnungsvorgänge spielen sich an ihm ab; die anderen Brückenstücke bleiben davon verschont und behalten ihren geringen Übergangswiderstand länger als in der Bauweise nach dem Hauptpatent. Auch ist es möglich, diezuletztabhebenden und dieanderenBrückenstücke mit verschiedenen, ihrer Strombelastung entsprechend gewählten Kontaktmaterialien zu belegen.For the fixed limitation of the armature stroke, it is advisable to use one bridge piece not via a spring, but articulated directly with the spigot of the traverse connect to. In this case, the bridge pieces attached by a spring must be used touch the contact blocks rather than the spring-loaded bridge pieces because with them first the associated spring is stretched, while the re-sprung piece measured the Stroke limited by hitting it. It is useful to use the spring-loaded bridge pieces to give larger dimensions perpendicular to the contact plane. A consequence of this for reasons the design chosen to ensure the contact pressure is now also that depending touches a spring-loaded bridge piece first and lifts it off last, all locking and opening processes take place on him; the other bridge sections remain of it spared and retain their low contact resistance longer than in the construction method according to the main patent. It is also possible to use the last lift-off and the other bridge pieces with different contact materials selected according to their current load to prove.

Beide Brücken können' zweiseitig ausgebildet sein, d. h. sich zwischen je zwei parallelen festen Kontaktklötzen bewegen, wobei in der Ruhe- und Arbeitslage die Gesamtkontaktfiächen jetzt gegenüber der Ausführung nach dem Hauptpatent vergrößert sind.Both bridges can be formed on both sides, i. H. between Move two parallel fixed contact blocks each, in the rest and working position the total contact area is now enlarged compared to the version according to the main patent are.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform als Beispiel dargestellt. Die Fig. i a und .2 a zeigen einen Teil- des Kontaktsystems in zwei Arbeitsphasen in Seitenansicht, die Fig. i b und2 b dasselbe in Vorderansicht, wobei die Feder 8 nur einmal dargestellt ist. Die Fig. i a und i b zeigen alle: Kontaktstücke voll aufgedrückt, die Fig. 2 a und 2 b die Lage der Kontaktstücke beim ersten Anlegen. Fig.3 zeigt den Elektromagneten und die Kontaktsystembetätigungseinrichtung unter Weglassung der Kontaktstücke. Die nicht sichtbaren Teile 17', 2o' und 21' befinden sieh auf der jeweils abgewendeten Seite hinter den mit gleicher, aber umgestrichener Nummer bezeichneten Teilen, sie entsprechen also den in der Zeichnung sichtbaren Teilen.In the drawing, an embodiment is shown as an example. FIGS. 1a and 2a show part of the contact system in two working phases in side view, Figs. 1 b and 2 b the same in front view, with the spring 8 is shown only once. FIGS. I a and i b all show: contact pieces full pressed, Figs. 2 a and 2 b the position of the contact pieces when first applied. Fig.3 shows the electromagnet and the contact system actuator below Omission of the contact pieces. The non-visible parts 17 ', 2o' and 21 'are located look on the opposite side behind the with the same, but crossed over Parts marked with the number, i.e. they correspond to those visible in the drawing Share.

Ein eisernes Gestell i umschließt einen Elektromagneten mit Spule z und zylindrischem Eisenkern 3. Der zur Betätigung des Schalters dienende Anker 4 wird an einer Seite durch eine entsprechende Öffnung der Deckplatte 5 geführt, an der anderen Seite taucht ein Führungszapfen 6 in eine zentrale Bohrung 7 des Eisenkerns 3. Der Anker 4 trägt an dem der Spule abgewandten Ende zwischen zwei von einer nur einmal dargestellten Feder 8 gehaltenen Isolierstücken g und zo auf entsprechenden Nocken lose gelagert eine Traverse i i. Diese Lagerung gestattet in einem gewissen Winkelbereich freie Bewegung der Traverse i i um ihre Querachse, die senkrecht zur Mittelachse des Magnetsystems steht. An zwei Achszapfen 12, 12' der Traverse i i sind zwei symmetrische Kontaktbrücken 16, 16' schwenkbar angeordnet. Deren Schwenkachse verläuft senkrecht zu den beiden anderen Achsen durch deren Schnittpunkt, wodurch eine kardanische Lagerung erreicht wird. Die gleich langen Hebelarme der Stücke 11, 16 und 16' gewährleisten einen auf alle vier Kontaktstellen gleichmäßig verteilten Kontaktdruck. Eine Rückholfeder 13 drückt den Anker4 bei stromloser Spule oder nicht genügend erregten Magneten vom Eisenkern weg. Die Feder 8 dient zum Längenausgleich und Übertragen des Kontaktdruckes, wenn der Magnet den Anker 4 in seine Arbeitsstellung gezogen hat. Die Fig. 3 stellt das Magnetsystem ohne Kontaktbrücken und ohne Kontaktklötze mit entspannter Rückholfeder 13 dar. Bei dein fertig montierten Schalter ist die Bewegung des Ankers 4 durch den Anschlag der Kontaktbrücken an die Ruhekontakte begrenzt, so daß der Führungszapfen 6 die Bohrung 7 nicht verlassen kann.An iron frame encloses an electromagnet with a coil z and cylindrical iron core 3. The armature used to operate the switch 4 is guided on one side through a corresponding opening in the cover plate 5, on the other side, a guide pin 6 dips into a central bore 7 of the Iron core 3. The armature 4 carries at the end facing away from the coil between two held by a spring 8 only shown once insulating pieces g and zo corresponding cams loosely mounted a traverse i i. This storage permitted in a certain angular range free movement of the traverse i i around its transverse axis, which is perpendicular to the central axis of the magnet system. On two axle journals 12, 12 ' the traverse i i two symmetrical contact bridges 16, 16 'are pivotably arranged. Its pivot axis runs perpendicular to the other two axes through their intersection, whereby a cardanic bearing is achieved. The lever arms of the same length Pieces 11, 16 and 16 'ensure one on all four contact points evenly distributed contact pressure. A return spring 13 presses the armature 4 when the coil is de-energized or not enough excited magnet away from the iron core. The spring 8 is used for length compensation and transmitting the contact pressure when the magnet moves the armature 4 into its working position has pulled. 3 shows the magnet system without contact bridges and without contact blocks with relaxed return spring 13. When your fully assembled switch is the Movement of the armature 4 through the stop of the contact bridges on the normally closed contacts limited, so that the guide pin 6 cannot leave the bore 7.

In der erfindungsgemäßen Weise ist jede der im Hauptpatent beschriebenen beiden symmetrischen Kontaktbrücken in mehrere parallele Brückenstücke, beispielsweise in je zwei Stücke 15 und 16, 15' und 16, , aufgeteilt. Die beiden Stücke 16 und 16' sind unmittelbar an den Achszapfen 12, 12 schwenkbar befestigt. Sie entsprechen den Kontaktbrücken der bisherigen Ausführung und werden je nach der Schalterstellung an die Kontaktklötze 17 und 18 bzw. 17' und 18' der Ruhekontakte oder an die Klötze i9 und 2o bzw. i9' und 2ö der Arbeitskontakte angepreßt. Die je vier Kontaktklötze der Ruhe- und Arbeitskontakte liegen jeweils in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse des Magnetsystems. Die beiden Stücke 15 und 15' sind in Richtung des Hubs größer als die Brückenstücke 16 und 16' ausgeführt und ebenfalls um die gleiche Achse 12, 12' schwenkbar angeordnet. Gemäß der Erfindung ist diese Lagerung federnd. In der Diagonale einer ungefähr rautenförmigen Aussparung dieser Kontaktbrückenstücke 15 und 15' liegt eine haarnadelförmig. j:ebogene Feder 21 bzw. 21', die in ihrer Mitte die Achse i2 bzw. 12' umschließt. Beim Schaltvorgang sind in der Ruhestellung gemäß Fig. i a und i b infolge der kardanischen Lagerung und der Federn 2i und 21' alle Kontaktbrückenstücke an die Ruhekontaktklötze 17, 18 bzw. 17', 18' angepreßt, die Federn 21 und 21' sind entsprechend aasgelenkt. Mit beginnender Schaltbewegung heben zunächst nur die umgefedert angelenkten Kontaktbrückenstücke 16 und 16' ab. Die Haarnadelfedern 21 und 21' entspannen sich und nehmen ihre Ruhestellung zur Zentrierung der Stücke i5 und i5' hinsichtlich des Zapfens i2 ein. Diese Phase ist in Fig.2a und 2b dargestellt. Nun hebt bei Weiterbewegung des Ankers 4 der Schalter auch die beiden Kontaktbrückenstücke 15 und 15' ab. Beim Schließen der Arbeitskontakte i9, 2o, i9' und 2o' berühren wieder nur die Kontaktbrückenstücke 15 und 15', die Federn 21 und 21' werden entsprechend in anderer Richtung ausgelenkt, und die Brückenstücke 16 und 16' legen sich in der Endstellung an die Klötze i9, 2o, i9' und 2o' der Arbeitskontakte an. Beim öffnen der Arbeitskontakte verläuft der Schaltvorgang sinngemäß in umgekehrter Richtung.In the manner according to the invention, each of the two symmetrical contact bridges described in the main patent is divided into several parallel bridge pieces, for example into two pieces 15 and 16, 15 'and 16, respectively. The two pieces 16 and 16 'are pivotably attached directly to the axle journals 12, 12. They correspond to the contact bridges of the previous version and, depending on the switch position, are pressed against the contact blocks 17 and 18 or 17 'and 18' of the normally closed contacts or on the blocks i9 and 2o or i9 'and 2ö of the normally open contacts. The four contact blocks of the normally open and normally open contacts are each in a plane perpendicular to the central axis of the magnet system. The two pieces 15 and 15 'are designed to be larger than the bridge pieces 16 and 16' in the direction of the stroke and are also arranged to be pivotable about the same axis 12, 12 '. According to the invention, this storage is resilient. In the diagonal of an approximately diamond-shaped recess of these contact bridge pieces 15 and 15 ' is a hairpin. j: curved spring 21 or 21 ', which in its center surrounds the axis i2 or 12'. During the switching process, all contact bridge pieces are pressed against the normally closed contact blocks 17, 18 and 17 ', 18', the springs 21 and 21 'are correspondingly articulated in the rest position according to FIG. When the switching movement begins, only the spring-loaded contact bridge pieces 16 and 16 'lift off. The hairpin springs 21 and 21 'relax and take their rest position for centering the pieces i5 and i5' with respect to the pin i2. This phase is shown in Fig.2a and 2b. Now, when the armature 4 moves further, the switch also lifts the two contact bridge pieces 15 and 15 '. When the working contacts i9, 2o, i9 'and 2o' are closed, only the contact bridge pieces 15 and 15 'touch again, the springs 21 and 21' are correspondingly deflected in a different direction, and the bridge pieces 16 and 16 'come into contact with the end position Blocks i9, 2o, i9 'and 2o' of the working contacts. When the normally open contacts are opened, the switching process proceeds in the opposite direction.

Durch die Anordnung nach der Erfindung wird bewirkt, daß mehrere Kontaktstellen mit ihren Übergangswiderständen parallel geschaltet werden und daß die Strombelastbarkeit dementsprechend steigt. Außerdem wird der Öffnungsfunke an die Brückenstücke 15, 15' gelegt. Deren Kontaktflächen und Gegenflächen können wegen des Abbrands mit anderem Metall belegt sein als die funkenfreien Kontaktflächen der Stücke 16, i6' und ihre Gegenflächen.The arrangement according to the invention has the effect that several contact points with their contact resistances are connected in parallel and that the current carrying capacity accordingly increases. In addition, the opening spark is applied to the bridge pieces 15, 15 'laid. Their contact surfaces and mating surfaces can because of the burn-off other metal than the spark-free contact surfaces of pieces 16, i6 ' and their mating surfaces.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1: Elektrischer Umschalter, insbesondere für Zugbeleuchtungsanlagen mit Lichtmaschine, Batterie und Spannungsregler mit vier in einer Ebene angeordneten Kontakten, die durch Kontaktbrücken geschlossen oder geöffnet werden, welche kardanisch an einer senkrecht zu der Ebene sich erstreckenden Betätigungsstange gelagert sind, nach Patent gog 827, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kontaktbrückeaus mehreren gegeneinander beweglich angeordneten Kontaktbrückenstücken besteht. z. PATENT CLAIMS: 1: Electrical switch, especially for train lighting systems with alternator, battery and voltage regulator with four arranged in one level Contacts that are closed or opened by contact bridges, which are cardanic are mounted on an actuating rod extending perpendicular to the plane, according to patent gog 827, characterized in that each contact bridge consists of several there is contact bridge pieces arranged movably against one another. z. Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Kontaktbrückenstück mit dem Zapfen der tragenden Traverse unmittelbar gelenkig verbunden ist, während die übrigen durch Zwischenlage je einer Feder mit ihm verbunden sind. counter according to claim i, characterized in that each contact bridge piece with the Pin of the load-bearing traverse is directly articulated, while the rest are connected to it by interposing a spring. 3. Schalter nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Kontaktbrückenstücke derart ausgeführt sind, daß sie als erste Kontakt machen und als letzte öffnen. q.. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen und Gegenflächen der zuerst berührenden Brückenstücke mit anderem Material belegt sind als die Kontaktflächen und Gegenflächen der übrigen Brückenstücke.3. Switch according to claim i or 2, characterized in that individual contact bridge pieces are designed in this way are that they are the first to make contact and the last to open. q .. switch after Claim 3, characterized in that the contact surfaces and mating surfaces of the The first contacting bridge pieces are covered with a different material than the contact surfaces and mating surfaces of the remaining bridge pieces.