DE2119428B2 - Contact spring set - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen I'ontaktfedersatz mit einer einseitig eingespannten Kontaktfeder, an derem freien Ende ein quer zu ihrer Läi jsrichtung verlaufender, mit einem Gegenkontakt zusammenwirkender Linienkontakt vorgesehen ist. Derartige Kontaktfedersätze werden bei elektromagnetischen Relais verwendet. Die zusammenwirkenden Kontakte können dabei als Arbeits-, Ruhe- oder Umschaltkontakte wirken.The invention relates to a contact spring set with a contact spring clamped in on one side, at the free end of which a line contact cooperating with a mating contact is provided. Such contact spring sets are used with electromagnetic relays. The interacting contacts can act as make, break or changeover contacts.
Bisher war es bei Kontaktfedersätzen für elektromechanische Relais üblich, die Kontaktfedern mit Punkt- bzw. Kuppenkontakten auszustatten. Um die Kontaktsicherheit zu erhöhen, sind dabei häufig auch Doppelkontakte verwendet worden, die paarweise zusammenwirken. Bei dieser Ausbildung der Kontakte ist der Stromübergang auf eine relativ kleine Kreisfläche um den oder die Berührungspunkte beschränkt, was — insbesondere bei Schaltung von Strömen hoher Leistung — leicht zur Erwärmung und zu schnellem Abbrand der Kontakte führt.Up until now, it was common practice for contact spring sets for electromechanical relays to include the contact springs To equip point or peak contacts. In order to increase the contact security, are often also Double contacts have been used, which work together in pairs. With this training of contacts the current transfer is limited to a relatively small circular area around the contact point (s), which - especially when switching currents of high power - easily leads to warming and leads to rapid burn-off of the contacts.
Um dies zu verhindern, wird neuerdings dazu übergegangen, die Kontaktfedern mit sogenannten Linienkontakten zu bestücken. Diese Linienkontakte sind beispielsweise prismenförmig oder walzenförmig ausgebildet und quer zur Federlängsachse aufgenietet oder -geschweißt, so daß sich die Linienkontakte und die Gegenkontakte beim Schließen — wenn die Kontaktquerschnitte entsprechend gestaltet sind — über die ganze Länge einer gemeinsamen Mantellinie berühren. Infolge der im Bereich dieser Mantellinie meist bestehenden Abflachung der Kontaktprofile auf Grund der immer vorhandenen elastischen oder plastischen Verformung des Kontaktmaterials erfolgt der Stromübergang bei dieser Anordnung auf einer längs der Mantellinie ausgedehnten Fläche. Im Gegensatz zu Kontaktfedersätzen, bei denen die Kontaktfedern nur mit Punkt- bzw. Kuppenkontakten ausgestattet sind, ist bei der Vorsehung von Linienkontakten ein geringerer elektrischer Übergangswiderstand vorhanden. Infolgedessen sind bei gleicher Stärke des zu schaltenden Stroms Erwärmungen und ein Kontaktabbrand infolge der wesentlich verringerten Stromdirhte im Übergangsbereich im Vergleich zu Kontaktfedersätzen mit Punkt- oder Kuppenkontakten wesentlich verringert.In order to prevent this, there has recently been a shift towards using the contact springs with so-called To equip line contacts. These line contacts are, for example, prismatic or cylindrical formed and riveted or welded transversely to the longitudinal axis of the spring, so that the line contacts and the mating contacts when closing - if the contact cross-sections are designed accordingly - over touch the entire length of a common surface line. As a result of the in the area of this surface line mostly existing flattening of the contact profiles due to the always existing elastic or plastic deformation of the contact material, the current transfer takes place in this arrangement on a area extended along the surface line. In contrast to contact spring sets, in which the contact springs are only equipped with point or peak contacts, is when line contacts are provided there is a lower electrical contact resistance. As a result, are the same Strength of the current to be switched Heating and contact erosion as a result of the significantly reduced Current wires in the transition area compared to contact spring sets with point or tip contacts significantly reduced.
Ein weiterer Vorteil der — beispielsweise prismenförmig ausgebildeten — Linienkontakte besteht darin, daß sie dank ihrer größeren Masse die zwangläufig erzeugte Wärme schneller und günstiger aufnehmen und auf Grund ihrer wärmetechnisch größeren Verbindungsflächi zur Kontaktfeder besser an diese und an die Umgebungsatmosphäre abführen. Auf Grund dessen ist es mit Linienkontakten möglich, ohne Veränderung der Ausbildung eines Relais Ströme mit höherer Leistung zu schalten, ohne dabei Ausfälle auf Grund von Kontaktabbrand oder mangelnder Übertragungsleistung in Kauf nehmen zu müssen.Another advantage of the - for example prismatic trained - line contacts consists in the fact that, thanks to their greater mass, they inevitably absorb generated heat faster and cheaper and because of their thermally larger Connection surface to the contact spring better these and dissipate to the surrounding atmosphere. Due to this, it is possible with line contacts, to switch currents with higher power without changing the design of a relay, without doing so Failures due to contact wear or insufficient transmission capacity are increasing have to.
Derartige Vorzüge eines Linienkontaktes gegenüber einem Punkt- oder Kuppenkontakt lassen sich bei im übrigen etwa gleichen Abmessungen des Federsatzes allerdings nur erzielen, wenn sichergestellt ist, daß Kontakt und Gegenkontakt sich tatsächlich längs der ganzen — oder zumindest fast der ganzen — Mantellinie berühren können. Zu diesem Zweck müssen der Kontakt und der Gegenkontakt im Bereich ihrer Berührungslinie nicht nur parallel sein bzw. eine genau gleiche Krümmung aufweisen. Außerdem muß auch die Kontaktfeder genau richtig ausgerichtet sein, was in der Regel auf Grund von unvermeidbaren Fertigungsfehlern und Montageungenauigkeiten nicht der Fall ist. Es kommt dadurch nur zu einer einseitigen punktförmigen Auflage des Linienkontaktes, die durch umfängliche, lohnintensive Justierung beseitigt werden muß. Diese Justierung ist dann besonders schwierig, wenn es sich um Federsätze handelt, die — dem Trend zur Miniaturisierung folgend — bei möglichst kleinen Abmessungen große Stromstärken schalten müssen. In solchen Fällen werden die Kontaktfedern meist kurz und dick und — um einen möglichst langen Linienkontakt tragen zu können — breit ausgestaltet. Dadurch entsteht zwangläufig eine hohe Verdrehsteifigkeit, die einem selbsttätigen Anlegen des Linienkontaktes auf seiner ganzen Länge entgegensteht. Die Justierung ist dann besonders erschwert und hat auch meistens keinen bleibenden Erfolg.Such advantages of a line contact compared to a point or tip contact can be found With the rest of the approximately the same dimensions of the spring set, however, only achieve this if ensured is that contact and mating contact are actually along the whole - or at least almost the whole all over - can touch the surface line. For this purpose, the contact and the mating contact must in the area of their line of contact not only be parallel or have exactly the same curvature. In addition, the contact spring must also be precisely aligned, which is usually due to unavoidable manufacturing errors and assembly inaccuracies is not the case. It comes through only to a one-sided punctiform support of the line contact, which is caused by extensive, wage-intensive Adjustment must be eliminated. This adjustment is particularly difficult when it comes to Spring sets are involved, which - following the trend towards miniaturization - with the smallest possible dimensions have to switch large currents. In such cases, the contact springs are usually short and thick and - in order to be able to carry the longest possible line contact - broad. Through this Inevitably, a high torsional stiffness arises, which enables the line contact to be made automatically opposing along its entire length. The adjustment is then particularly difficult and usually has no lasting success.
Es ist auch schon ein Kontaktfedersatz mit einer breiten Kontaktfeder bekanntgeworden (deutsche Auslegeschrift 1 225 760), die an ihrem freien Ende geschlitzt und dergestalt mit zwei Walzenkontakten versehen ist, daß ein an sich bekannter Doppelkontakt gebildet wird. Auch dieser Kontaktfedersatz weist den Nachteil auf, daß die Kontaktfeder eine sehr hohe Verdrehsteifigkeit besitzt, so daß nur auf Grund der Anzugswirkung eines Elektromagneten sich nicht genügend um ihre Längsachse verbiegen kann, um ein paralleles Auftreffen und völliges Anliegen ihrer Kontakte mit einem Gegenkontakt zu erreichen. Deshalb muß auch diese Kontaktfeder genau justiert werden, damit sich nicht nur eine einseitige, punktförmige Auflage des einen Seitenkontaktes ergibt, wenn der Kontaktfedersatz betätigt wird. Dies ist um so mehr der Fall, da bei dieser Ausführung die Seite der Kontaktfeder, deren Kontakt auf GrundA contact spring set with a wide contact spring has also become known (German Auslegeschrift 1 225 760), which is slotted at its free end and thus with two roller contacts is provided that a known double contact is formed. Also this contact spring set has the disadvantage that the contact spring has a very high torsional stiffness, so that only Due to the attraction of an electromagnet, they do not bend enough around their longitudinal axis can in order to achieve a parallel impingement and complete concern of their contacts with a counter-contact. Therefore, this contact spring must also be precisely adjusted so that not only a one-sided, punctiform support of one side contact results when the contact spring set is actuated. this is all the more the case, since in this design the side of the contact spring, its contact, is due
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einer nicht genauen Justierung den geringsten Ab- Weiterführung des Erfindungspd»^ noch dastand von den zugehörigen Gegenkontakten hat. am durch verbessert werden, daß die hed*"c";",d stärksten von dem Elektromagneten angezogen wird. Bereich ihrer Einspannung mite mantle: %ei Dies führt dazu, daß dieser Kontakt als erster mit sind. Dies führt außerdem noch zu «™B""S Li_ seinem Gegenkontakt in Berührung kommt und daß 5 Montageerleichterungen, da zum Autorin ei ι auf die entlegengesetzte Seite der Kontaktfeder wäh- nienkontaktes und bei der Einspannung d« Abstand rend des gesamten Anzugsvorganses immer eine ee- zwischen den beiden Federschenkeln nicht menrein Sere Kraft einwirkt. * * ~ ~ gestellt zu weiden braucht, Um d« tetenstttal.^an inaccurate adjustment has the slightest deviation from the associated mating contacts. can be improved by the fact that the hed * " c ";", d is most strongly attracted by the electromagnet. Area of their clamping mite mantle : % ei This means that this contact is the first with. This also leads to« ™ B "" S Li _ comes into contact with its mating contact and that 5 assembly facilitation, since to the author ei ι on the remote side of the contact spring during contact and with the clamping of the distance rend the entire tightening process there is always no ee between the two spring legs man pure force acts
Es ist db Aufgabe der vorliegenden Erfindung, noch weiter zu erhöhen, können die reoersc ι einen Kontaktfedersatz der eingangs beschriebenen io als Blattfedern ausgebildet sein Aber_aucnDf·It is the object of the present invention to increase the reoersc ι even further a contact spring set of the above-described io can be designed as leaf springs.
Art zu schaffen, bei dem ohne Justierarbeiten immer Ausbildung der Federschenkel als RundstaDteaerArt to create, in which without adjustment work, the spring legs are always designed as round staves
sichergestellt ist. daß der Linienkontakt immer in sei- ergibt sich eine gute Seitenstabilitat, da durcrιis ensured. that the line contact is always in, there is good lateral stability, since durcrι
ncr eanzen Länge in Berührung mit dem zugehörigen Einspannung und die .Ver^.d"nS α"ζ^ϊ™ soncr eanzen length in contact with the associated restraint and the. Ver ^. d " n S α " ζ ^ ϊ ™ so
Ge«cnkontakt kommt. Dabei soll die Federkraft der über den Linienkontakt seitliche MckbeweeuneenContact comes. The aim is en un e the resilience of the side over the line contact Mckbewe e
Kontaktfeder in Betätigungsricuung nicht herabge- 15 gut wie ausgeschlossen sind. i<rnr„qi-tfedersatzContact spring in the actuation circuit are not lowered and are almost impossible. i <r no " q i-spring set
set7t werden und eine gate Quersteifigkeit der Kon- Bei dem erf.ndungsgemaßen Kontaktfedersaube set7t and a gate transverse stiffness of the con- In the contact spring sow according to the invention
taktfcder vorhanden sein, wodurch seitliche Nickbe- können der Linienkontakt und der OegenkonwKiTaktfcder be available, whereby lateral nodding can the line contact and the OegenkonwKi
wc«un°en oder -schwingungen, die zu einer undefi- Arbeits- oder als Ruhekontakt zusa™*'rkcn- Ig wc «un ° s or vibrations that lead to an undefi-working or rest contact
nieten Kontaktgabe führen könnten, verhindert wer- ist ebenso möglich, daß ein weitf «^"^^ Ten 2o vorgesehen ist, wobei die be: ,-η Gegenkontakte undrivets could lead to contact making, it is also possible that a far f «^" ^^ T en 2 o is provided, whereby the be :, -η mating contacts and
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäP dadurch ge- die Kontaktfeder als Umschalwcntaktzusammen^;According to the invention, this object is achieved by using the contact spring as a switching cycle together;
lö«t daß die Kontaktfeder zwei Federschenkel auf- ken. In diesem Fall ist auf beiden Seiten der teoersolder that the contact spring open two spring legs. In this case the t eoer is on both sides
wrist, die durch den Linienkontakt miteinander ver- ^^«jJ^^^gS ta einem Ausfühb DuTchindiese Ausgestaltung, bei der die beiden =5 ru.gsbeispiel an Hand der Zeichnungen näher erlau-wrist, the Erlau illustrated by the line contact with each other comparable ^^ "jJ ^^^ gS ta exporting a Dutch B in this embodiment in which the two ru.gsbeispiel = 5 of the drawings
Fcdcrschenkel gemeinsam die erforderliche Feder- tert. In den Zeichnungen zeigtFcdcrschenkel jointly the required spring term. In the drawings shows
traft in Betätigungsrichtung aufbringen, wird durch Fig. 1 eine penpto^«^^Apply force in the direction of actuation, a penpto ^ «^^
die beiden Federschenkel im Vergleich zu einer Kon- dungsgemaß ausgebildeten Kontaktfede"«zesunathe two spring legs in comparison to a contact spring designed in accordance with the conformation "" zesuna
Sktfeder, die nur aus einem Schenkel besteht, bei glei- F i g. 2 einen Schnitt durch diesen KontaktfederSktfeder, which consists of only one leg, at the same F i g. 2 shows a section through this contact spring
eher Federkraft nicht nur die Torsionssteifigkeit um 30 satz entlang der Linie 11-11 in ng. 1. .rather spring force not just the torsional stiffness by 30 sets along the line 11-11 in ng. 1. .
die Mittelachse der Kontaktfeder wesentlich herabge- Der dargestellte Kontaktfedeijate unrf^ einenthe central axis of the contact spring is significantly reduced
setzt, was an sich schon zu einem besseren Anliegen mit zwei Nuten 1 und 2 verse."»en Lage^ °CJ 3 *us_sets what in itself already makes for a better concern with two grooves 1 and 2 verse. "» en location ^ ° C J 3 * us _
des Linienkontaktes am Gegenkontakt führt, es wird Isoliermaterial. In die Nut 1 ,st dabei ein strei en torof the line contact leads to the mating contact, it becomes insulating material. In the groove 1, there is a strei en gate
außerdem erreicht, daß eine eventuell notwendige miger Gegenkontakt 4 eingesetzt ™^end 'n °er Torsion der Kontaktfeder, um eine Parallelität zwi- 35 Nut 2 eine Kontaktfeder 5 gehalten wird.**1 ruckit also ensures that a possibly necessary mating contact 4 is inserted ™ ^ end 'n ° er torsion of the contact spring, around a parallelism between groove 2 a contact spring 5 is held . ** 1 jerk
sehen dem Linienkontakt und dem Gegenkontakt wärtigen Ende ragen sowohl der Gegenkontakt 4 alssee the line contact and the mating contact wärtigen end protrude both the mating contact 4 as
und damit ein vollständiges Anliegen auf der gemein- auch die Kontaktfeder 5 mit je einem Lotanschluß 6and thus complete contact with the common contact spring 5, each with a solder connection 6
samen Berührungslinie zu erhalten, unter bester Aus- bzw. 7 aus dem Lagerblock 3 heraus,to maintain the same line of contact, with the best possible exit or 7 out of the bearing block 3,
nutzung der zum Schalten der Kontakte zur Verfü- Die Kontaktfeder 5 ist im wesenthcheη J-Jonmg eung stehenden Kraft durchgeführt wird. Wenn die 40 ausgebildet, d. h. sie besitzt in dem Bereich in dem swUse of the available for switching the contacts The contact spring 5 is essentially J-Jonmg a standing force is carried out. When the 40 is formed, i. H. she owns in the area in the sw
Kontaktfeder nämlich ein wenig gegenüber dem Ge- in dem ^^^\^νψ^χ^^^ί^: Contact spring namely a little opposite the Ge in the ^^^ \ ^ νψ ^ χ ^^^ ί ^:
genkontakt verdreht ist, so wirkt der bei Relais vor- von dem zwei parallel zu«n p a'ld" ^laSe peder-opposite contact is twisted, the relay acts in front of the two parallel to « n p a ' ld " ^ la S e peder-
handene, von dem Elektromagnet betätigte Kraft- schenkel 9 _ und 10 ausgehen. Diese_ beiden feoerexisting force legs 9 and 10 operated by the electromagnet go out. These_ two feoer
Übertragungsbalken zuerst auf den Federschenkel schenkel sind an ihrem vorde n^nfede durchTransfer bars first on the spring leg legs are through at their front n ^ nfede
ein der vom Gegenkontakt am weitesten entfernt ist. 45 einen Linienkontakt 11, der ™»»·™Μ.one that is furthest away from the mating contact. 45 a line contact 11, the ™ »» · ™ Μ .
Hierdurch wird dieser Federschenkel mit der vollen ten Walze besitzt, miteinander ver^den· Zur f eteIn this way this spring leg will have the full ten roller ver together ^ · For the f ete
"ur Verfügung stehenden Kraft auf den Gegenkon- tigung der Kontaktfeder, deren Limenk0^ ™"ur available force on the counter-contraction of the contact spring, whose Limenk 0 ^ ™
takt zubewegt was einer Torsion der gesamten, aus dem Gegenkontakt als f ^itskontakt zusarnmenclock moved towards what a torsion of the whole, from the counter-contact together as a f ^ itskontakt
Sen Federschenkeln bestehenden Kontaktfeder wirkt, ist ei» BeUitigungsbalken 12 jo'gaeheg derThe contact spring which is present on the spring legs is effective, is a safety bar 12 jo'gaeheg the
entspricht und in der Regel bereits zu einer Parallel- 50 auf die beiden Federschenkel 9 ""d ^m™™corresponds and usually already to a parallel 50 on the two spring legs 9 "" d ^ m ™ ™
ausrichtung von Linienkontakt und Gegenkontakt in geeigneter We.se von dem Elektromagnetsystemalignment of line contact and mating contact in a suitable manner by the electromagnet system
Wh Fall! diese in Ausnahmefällen noch nicht er- eines Relais angetrieben werden kann·Wh case! in exceptional cases it cannot yet be driven by a relay
L:„u* ,„;„ c«iiti. wirH vnlliop Parallelität in dem Bei dieser Ausgestaltung brauchen de. LinienKonL: "u *,";"c" ii ti . WeH vnlliop parallelism in the In this embodiment de need. Line con
Wh Fall! diese in Ausnahmefällen noch nichtWh case! in exceptional cases not yet
reicht sein sollte, wird völlige Parallelität in dem Bei dieser ^^^^d should be enough, there will be complete parallelism in the case of this ^^^^ d
Augenblick herbeigeführt, in dem eine Seite des Li- takt 11 und der Gegenkontakt 4 in derMoment brought about in which one side of the Li- takt 11 and the mating contact 4 in the
nienkontaktes mit dem Gegenkontakt in Berührung 55 nicht exakt parallel ^^ kommt. In diesem Moment wirkt der Betätigungsbai- durch umständlichenienkontaktes with the mating contact in touch 55 not exactly parallel ^^ comes. At this moment, the actuation device looks awkward
SSStJSSSSS. SsSψ SSStJSSSSS. SsS ψ
vollständige wenn der Linienkontakt 11 an der Seite des Fedcrschcnkels 9 zum Anliegen an dem Gegenkonlakt kommt. Dann wirkt der Bctätigungsbalkcn 12 weiterhin mit seiner gesamten Kraft auf den Fedcrschenkel 10 ein, so daß der Linienkontakt auch im Bereich dieses Federschenkels 10 voll zum Anliegen an dem Gegenkontakt 4 kommt. Im Endstadium wird dann der Linienkontakt unter im wesentlichen gleichmäßiger Kraftverteilung auf seiner vollen Länge gegen den Gegenkontakt 4 gedruckt.complete when the line contact 11 on the side of the spring crutch 9 to rest against the counter-conflict comes. Then the actuation bar 12 continues to act with all its force on the Spring leg 10, so that the line contact also in the area of this spring leg 10 fully to rest comes to the mating contact 4. In the final stage, the line contact is then essentially below printed uniform force distribution over its full length against the mating contact 4.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So kann der Kontaktfedersatz beispielsweise mehrere Kontaktfedern und entsprechende Gegenkontakte 5 besitzen. Auch die Ausbildung der Kontaktfedem selbst kann variieren. Die Federschenkel brauchen beispielsweise nicht unbedingt im Bereich ihrer Einspannung miteinander verbunden zu sein. Sie können statt aus Blattfedern auch aus Rundstabfedern bestelo hen.It goes without saying that the invention is not limited to the illustrated embodiment. So the contact spring set can, for example, have several contact springs and corresponding mating contacts 5 own. The design of the contact springs themselves can also vary. Need the spring legs for example not necessarily to be connected to one another in the area of their restraint. You can Instead of leaf springs, they are also made from round bar springs.
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