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Dokumentenidentifikation DE2800048C2 05.11.1987
Titel Kontaktstück zum Einstecken eines Kontaktstiftes
Anmelder Sprecher & Schuh AG, Aarau, Aargau, CH
Erfinder Tschannen, Christian, Unterentfelden, CH;
Montigel, John, Dipl.-El.-Ing., Aarau, CH
Vertreter Zimmermann, H., Dipl.-Ing.; Graf von Wengersky, A., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 02.01.1978
DE-Aktenzeichen 2800048
Offenlegungstag 13.07.1978
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.11.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.11.1987
IPC-Hauptklasse H01H 1/38

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Kontaktstück zum Einstecken eines Kontaktstiftes mit einer Halteplatte, an der mindestens ein aus federndem Blech gebildetes Kontaktelement mit einem an diesem vorgesehenen Befestigungsflansch elektrisch leitend befestigt ist, von dem einstückig mit dem Befestigungsflansch ausgebildete federnde Kontaktzungen ausgehen, die entlang von Mantellinien eines gedachten und zur Steckrichtung koaxialen Rotationskörpers verlaufen, in Umfangsrichtung durch einenends offene Schlitze voneinander getrennt sind und bei eingestecktem Kontaktstift unter Vorspannung an dessen Umfang anliegen.

Ein solches Kontaktstück ist aus dem DE-GM 74 42 783 bekannt. Aus bandförmigem Kontaktmaterial sind zur Bildung von Kontaktfingern bis auf einen verbleibenden Basissteg Schlitze ausgestanzt. Das zu einer Kontakthülse gebogene Kontaktmaterial wird mit seinem Basissteg in die Nut eines Gußkörpers eingelegt und durch Verstemmen der Nutlippen darin befestigt Eine Anpassung der Kontaktvorrichtung an unterschiedliche Stromstärken ist nicht möglich. Ebenso kann die Kontakthülse nur mit großem Aufwand montiert oder ausgewechselt werden, was wirtschaftlich nachteilig ist. Ebenfalls ist die Materialausnützung wegen der konstanten Breite der Kontaktfinger nicht optimal.

In dem DE-GM 17 79 493 wird ein Kontaktträger für verschiebbare Leiter, insbesondere für Abstimmhülsen von Schiebekondensatoren, offenbart der einen senkrecht zur Steckrichtung verlaufenden Halteflansch und parallel zur Steckrichtung abgebogene Kontaktfinger aufweist. In solchen Abstimmhülsen für Schiebekondensatoren von Topfkreisen stellt sich das Problem der Stromtragfähigkeit nicht. Ein federndes Kontaktstück zum Einsteckens eines Kontaktstiftes, das zwei an einem Halteflansch angeordnete Kontaktteile aufweist die in bzw. entgegen der Steckrichtung verlaufen, ist aus der DE-AS 12 05 172 bekannt. Die Kontaktteile bestehen dabei aus Kugeln die mittels Federn an eine konische Kontaktfläche des Halteflansches und an dem Kontaktstift gedrückt werden.

Aus der DE-Patentanmeldung E 68 68 VIIId/21c ist bekannt, die Zahl von zur Stromübertragung vorgesehenen Federbleche an die zu übertragende Stromstärke der Kontaktanordnung anzupassen. Eine solche Anordnung von Federblechen ist aber nur für Drehkontakte anwendbar.

Ein weiteres Kontaktstück ist in der Deutschen Offenlegungsschrift 22 19 351 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 Vorrichtungen 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.

Durch die vielen Übergangsstellen zwischen Kontaktfedern und Haltering sind zudem die elektrischen Eigenschaften, insbesondere der Übergangswiderstand, ungünstig.

Bei einem in der Deutschen Patentschrift 9 06 238 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.

Ein ähnlich aufgebautes Kontaktstück ist in der Deutschen Patentschrift 12 26 694 beschrieben, bei dem jedoch der Kontaktstift nicht im eigentlichen Sinne in das Kontaktstück eingesteckt wird, sondern in einen konischen 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.

Aus der Schweizer Patentschrift 3 56 819 ist ebenfalls ein Kontaktstück der eingangs genannten Art bekannt, bei dem eine Vielzahl von Bestandteilen verwendet und eine komplizierte Montage erforderlich ist.

Es sind außerdem elektrische Kontaktvorrichtungen für hohe Ströme vorgeschlagen worden, beispielsweise im Schweizer Patent 5 33 351, bei denen ein Kontakt- Lamellenband als federndes Teil verwendet wird, welches Lammellenband in einem Haltekörper eingeschoben und dieser wiederum mit dem Kontaktstift in Berührung gebracht wird. Es sind somit mehrere Übergänge vorhanden, nämlich vom Kontaktstift zum Halteteil, von diesem zum Lamellenband und von diesem schließlich auf den Kontaktgrundkörper, was einen schlechten Übergangswiderstand mit sich bringt. Zudem ist der vielfältige Aufwand beim Bau einer solchen Vorrichtung nicht rationell.

Ebenfalls ein vielteiliges, mehrere Übergänge an beweglichen Reibstellen mit sich bringendes kompliziertes Kontaktstück ist im Schweizer Patent 2 04 612 beschrieben. Der zu betreibende Aufwand bei der Herstellung der Einzelteile und bei deren Montage ist sehr groß. Die elektrischen Eigenschaften sind wegen der vielen Übergänge naturgemäß nicht günstig.

In gewissem Sinne die Umkehrung des eingangs beschriebenen Prinzips ist in der Deutschen Offenlegungsschrift 17 65 932 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 Übergangswiderstandswerte relativ hoch liegen dürften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kontaktvorrichtung derart weiter zu bilden, daß sie auf einfache Weise an unterschiedliche Stromstärken anpaßbar und dabei wirtschaftlich vorteilhaft herstellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Kontaktstück der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Schlitze (8) an jeder Stelle des Kontaktelementes (5) so groß ist, daß in jeden zwei zum gleichen Kontaktelement (5) gehörende Kontaktzungen (7) trennenden Schlitz (8) eine weitere Kontaktzunge (7&min;) eingreifen kann, die zu einem zweiten - gleich ausgebildeten - Kontaktelement (5&min;) gehört, wobei die Befestigungsflansche (4, 4&min;) beider ineinandergeschobener Kontaktelemente (5, 5&min;) aneinanderliegen.

Ein Kontaktelement der soeben genannten Art kann alleine oder in Kombination mit einem weiteren solchen Kontaktelement 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. Dadurch, daß die einzelnen Kontaktzungen mit dem Befestigungsflansch aus einem Stück bestehen, welcher Flansch, beispielsweise durch Anschrauben, an einer Kontaktschiene praktisch ohne Übergangswiderstand günstig befestigt werden kann, kann der gesamte Übergangswiderstand eines Schalters mit einem solchen Kontaktstück sehr niedrig gehalten werden. Die Anzahl der Kontaktstellen kann günstig und ohne großen Aufwand dadurch vermehrt werden, daß in jeden zwei zum gleichen Kontaktelement gehörende Kontaktzungen trennenden Schlitz eine weitere Kontaktzunge eingreifen kann, die zu einem zweiten - gleich ausgebildeten - Kontaktelement gehört, wobei die Befestigungsflansche beider ineinandergeschobener Kontaktelemente aneinanderliegen. Dadurch läßt sich die Anzahl der Kontaktstellen naturgemäß verdoppeln.

Ferner kann eine weitere Vermehrung der Kontaktstellen dadurch erfolgen, daß mindestens zwei Kontaktelemente vorgesehen sind, die derart montiert sind, daß die Kontaktzungen eines Kontaktelementes in Steckrichtung und die Kontaktzungen eines andern Kontaktelementes entgegen der Steckrichtung mit ihren freien Enden ausgerichtet sind.

Auch bei einer derartigen Anordnung kann auf einfache Weise eine Erhöhung der Stromtragfähigkeit durch Einfügen weiterer Kontaktelemente erfolgen.

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 Abstandswinkel β der Befestigungslöcher und der Abstandswinkel a der Kontaktzungen so gewählt ist, daß die Befestigungslöcher zweier mit ihren gleichgerichteten Kontaktzungen ineinandergeschobenen und mit ihren Befestigungsflanschen aneinanderliegende Kontaktelemente zur Deckung bringbar sind. Dabei ist insbesondere



Bevorzugterweise ist α = 20° und β = 30°. 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.

Die Formgebung der einzelnen Kontaktzungen 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.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schema eines Steckschalters, mit geschnitten dargestelltem Kontaktstück,

Fig. 2 eine Variante eines 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.

Der in Fig. 1 angedeutete Schalter besitzt ein ortsfestes Kontaktstück 1 und einen beweglichen Schaltstift 2, welcher in der Ausschaltstellung bezüglich des Kontaktstückes 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.

Ähnlich wie in Fig. 1 dargestellt, ist auch in der Fig. 2 eine Anschlußplatte 3&min; vorhanden, an welcher zwei gleichartige Kontaktelemente 5 mittels ihrer Flansche 4 durch Schrauben befestigt sind.

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. 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. 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.

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.

Eine weitere Möglichkeit der Verdoppelung der Kontaktstellen besteht darin, daß man zwei Kontaktelemente 5, die genau gleich wie das Kontaktelement 5 in den Fig. 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&min; des oberen Kontaktstückes 5&min; zu liegen kommen, während die beiden Flansche 4 und 4&min; aufeinanderliegen. Dabei kann durch geeignete Teilung der Kontaktzungen 7 und 7&min; sowie der Löcher 6 erreicht werden, daß bei einer gegenseitigen Verdrehung um eine Lochteilung die Kontaktzungen in der genannten Weise ineinandergreifen. Der Teilungswinkel β der Befestigungslöcher 6 beträgt zu diesem Zweck das Anderthalbfache des Teilungswinkels α 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.

Ein Kontaktelement der beschriebenen Art kann 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 Lage biegt. Das Kontaktelement ist dann bereits fertig, wenn man nicht noch eine Oberflächenbehandlung vornehmen will. Das Stanzen erfolgt mit Vorteil von der in Fig. 3 mit 11 bezeichneten Seite 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 gegebenfalls nicht, weil sie mit dem Schaltstift nicht in Berührung kommen.

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.


Anspruch[de]
  1. 1. Kontaktstück zum Einstecken eines Kontaktstiftes, das eine Halteplatte aufweist, an der mindestens ein aus federndem Blech gebildetes Kontaktelement mit einem an diesem vorgesehenen Befestigungsflansch elektrisch leitend befestigt ist, von dem einstückig mit dem Befestigungsflansch ausgebildete federnde Kontaktzungen ausgehen, die entlang von Mantellinien eines gedachten und zur Steckrichtung koaxialen Rotationskörpers verlaufen, in Umfangsrichtung durch einenends offene Schlitze voneinander getrennt sind und bei eingestecktem Kontaktstift unter Vorspannung an dessen Umfang anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Schlitze (8) an jeder Stelle des Kontaktelementes (5) so groß ist, daß in jeden zwei zum gleichen Kontaktelement (5) gehörende Kontaktzungen (7) trennenden Schlitz (8) eine weitere Kontaktzunge (7&min;) eingreifen kann, die zu einem zweiten - gleich ausgebildeten - Kontaktelement (5&min;) gehört, wobei die Befestigungsflansche (4, 4&min;) beider ineinandergeschobener Kontaktelemente (5&min;, 5&min;) aneinanderliegen.
  2. 2. Kontaktstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kontaktelemente (5) vorgesehen sind, die derart montiert sind, daß die Kontaktzungen (7) eines Kontaktelementes (5) in Steckrichtung und die Kontaktzungen (7) eines andern Kontaktelementes (5) entgegen der Steckrichtung mit ihrem freien Enden ausgerichtet sind.
  3. 3. Kontaktstück nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (4, 4&min;) jedes Kontaktelementes (5, 5&min;) Befestigungslöcher (6) aufweist, wobei der Abstandswinkel β der Befestigungslöcher (6) und der Abstandwinkel α der Kontaktzungen (7 bzw. 7&min;) so gewählt ist, daß die Befestigungslöcher (6) von zwei mit ihren gleichgerichteten Kontaktzungen (7, 7&min;) ineinandergeschoben und mit ihren Befestigungsflanschen (4, 4&min;) parallel liegenden Kontaktelementen zur Deckung bringbar sind.
  4. 4. Kontaktstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß



    ist.
  5. 5. Kontaktstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß α = 20° und β = 30° ist.






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