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Dokumentenidentifikation DE3145802C2 13.06.1990
Titel Schaltkontaktanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
Anmelder Priesemuth, Wolfgang, 2210 Breitenburg, DE
Erfinder Priesemuth, Wolfgang, 2210 Breitenburg, DE
Vertreter Niedmers, O., Dipl.-Phys.; Schöning, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 2000 Hamburg
DE-Anmeldedatum 19.11.1981
DE-Aktenzeichen 3145802
Offenlegungstag 26.05.1983
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.06.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.06.1990
IPC-Hauptklasse H01H 1/36
IPC-Nebenklasse H01H 1/06   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schaltkontaktanordnung, bestehend aus zwei in ihrer Längsrichtung relativ gegeneinander bewegbaren, streifenförmigen Kontakten, von denen der eine in Kontaktgeberrichtung federnd vorgespannt ist und in einem Einschaltbereich gleitend verschiebbar auf der Kontaktebene des anderen im wesentlichen starren Kontakts aufliegt, der in einem Ausschaltbereich einen Längsschlitz sowie eine die Kontaktebene des starren Kontakts überragenden Isolierstoff-Steg aufweist, wobei der federnd vorgespannte Kontakt im Ausschaltbereich auf dem Isolierstoff-Steg aufliegt und von der Kontaktebene abgehoben ist.

Eine Schaltkontaktanordnung dieser Art ist bekannt (DE-OS 19 21 160). Bei dieser Schaltkontaktanordnung ist es nachteilig, daß man bei der Herstellung von einzelnen Kontakten stets von Anfang an berücksichtigen muß, ob die Kontaktanordnung als Ruhe- oder als Arbeitskontakt arbeiten soll. Es mußten bisher die starren und/oder die federnden Kontakte unterschiedlich lang ausgebildet werden. Dieser Nachteil wirkt sich erheblich kostensteigernd aus, wenn es sich beispielsweise um Schalter mit Mehrfachkontakten handelt, die, ausgehend von einer mechanischen Grundkonzeption mit gleichem Aussehen und gleichen Abmessungen, bestimmte einzelne Kontaktpaare aufweisen, die teils als Ruhekontakt und teils als Arbeitskontakt arbeiten sollen. Entsprechenden besonderen Verbraucherwünschen müssen solche Schalter jedesmal bezüglich der Anordnung und der Länge der Kontakte abgewandelt werden.

Wenn Schaltkontakte dieser Art zudem in Längsrichtung aufeinander gleiten und im Schaltaugenblick ein Übergang zwischen Isolierstoff und leitendem Metall überlaufen wird, ergeben sich vor allen bei flächiger Kontaktgabe und hohen Strömen im Übergangsbereich erhebliche Verschmutzungen und Korrosionen durch Abrieb und Abbrand, so daß sich die sichere Kontaktabgabe nachteiligerweise ständig verschlechtert und die Lebensdauer der Kontakte wird verkürzt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schaltkontaktanordnung zu schaffen, bei der, ausgehend von einer einzigen "Neutral"-Konstruktion, kostengünstig mit sehr geringem Arbeitsaufwand wahlweise eine Ruhekontaktanordnung oder eine Arbeitskontaktanordnung realisiert werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Länge des Längsschlitzes dem maximalen Schaltweg der Kontakte entspricht und der Isolierstoff-Steg den Längsschlitz vollständig ausfüllt, jedoch im Einschaltbereich die Konaktebene nicht überragt.

Vorteilhaft ist es dabei auch, daß ein solcher Isolierstoff-Steg dafür sorgt, daß der federnde Kontakt den starren Kontakt anfänglich nicht schleifend, sondern im wesentlichen schlagartig beaufschlagt, wenn der federnde Kontakt den Isolierstoff-Steg verläßt, so daß die bisher beobachtete, sich ständig verschlechternde Kontaktgabe und die Verkürzung der Lebensdauer derartiger Kontakte mit der Schaltanordnung weitgehend verhindert wird, die bisher beim Übergang zwischen Isolierstoff und leitendem Metall aufgrund der in diesem Übergangsbereich auftretenden erheblichen Verschmutzungen, hervorgerufen durch Abrieb und Abbrand, eintrat.

Vorteilhafterweise ist der Isolierstoff-Steg derart ausgebildet, daß er im Einschaltbereich bis unter die Kontaktebene entfernt ist, wodurch sichergestellt ist, daß der federnde Kontakt im Einschaltzustand keine Grenzfläche zwischen Metall und Isolierstoff beaufschlagt, wodurch eine nochmalige Verbesserung der Kontaktgabe und eine Erhöhung der Lebensdauer erreicht wird, da es somit auch keinen fertigungsbedingten Übergangsbereich zwischen Metall und Isolierstoff mehr gibt.

Der Isolierstoff-Steg kann zunächst bei der Fertigung den gesamten Bereich des Längsschlitzes die Kontaktebene überragen, wobei dann nachfolgend im vorderen Bereich oder im hinteren Bereich des Schaltweges eine Abarbeitung des Isolierstoff-Steges vonstatten gehen kann, um wahlweise einen Arbeits- oder einen Ruhekontakt zu erzeugen. Anstelle einer Abarbeitung eines Teils des Isolierstoff-Steges kann bei der Herstellung der Kontakte auch durch Einlegen eines Kerns in eine Form dafür gesorgt werden, daß der Isolierstoff-Steg wahlweise lediglich im vorderen oder im hinteren Bereich des Schaltweges erzeugt wird.

Zwar ist es aus der DE-Gbm 75 08 732 bekannt, bei einem Druckschalter mit einer einzigen "Neutral"-Konstruktion nachträglich sowohl Öffner- als auch Schließerkontaktanordnungen auszubilden, dort müssen jedoch die Kontaktteile in unterschiedlicher Stellung in ein Gehäuse eingesetzt werden, was dem erfindungsgemäßen Ziel widerstrebte, eine sehr kostengünstige, mit geringem Arbeitsaufwand wahlweise ausbildbare Ruhe- oder Arbeitskontaktanordnung bei einer Schaltkontaktanordnung zu realisieren, zuwider läuft. Aus der DE-OS 24 58 843 ist eine Schalterkontaktanordnung bekannt, bei der zur Vermeidung bzw. Verhinderung einer Kontaktverschmutzung aneinander grenzenden Kontakt- und Isolierflächen Gleitkontakte von mindestens einer Kontaktfläche abgehoben werden, bevor sie auf eine benachbarte Isolierfläche hinübergleiten.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung bei einem Druckschalter näher erläutert. Zu den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt duch einen Druckschalter mit erfindungsgemäßen Kontakten im ausgeschalteten Zustand,

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch den Druckschalter der Fig. 1 in einer um 90° gedrehten Ebene,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf einen festen Kontakt in neutralem Zustand,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 eine Darstellung gemäß Fig. 4 bei einer Arbeitskontaktanordnung und

Fig. 6 eine Darstellung gemäß Fig. 4 bei einer Ruhekontaktanordnung.

Der in den Zeichnungen dargestellte Druckschalter besteht aus einem becherförmigen Schaltergehäuse 1 von rechteckförmigen Querschnitt, das an der Unterseite durch einen Gehäuseboden 2 verschlossen ist.

An dem mit Führungszapfen 7 versehenen Boden 2 des Schaltergehäuses ragen die für eine entsprechende Steckdose vorgesehenen messerförmigen Anschlüsse 4 hervor. Diese Anschlüsse 4 sind einteilig mit den im Inneren des Gehäuses 1 vorgesehenen festen Kontakten 5 ausgebildet. Die (im Ausführungsbeispiel) acht Kontakte 5 liegen im Schaltergehäuse in Vierergruppen an gegenüberliegenden Gehäusewandungen. Die Kontakte 5 mit den Anschlüssen 4 sind, wie sich aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 ergibt, im Bereich des Gehäusebodens 2 abgekröpft, wodurch ihre sichere Lagerung begünstigt wird. Einen weiteren Halt erhalten die Kontakte 5 durch am Gehäuseboden 2 angeformte nach oben ragende Kunststoffteile, die in den Kontakten 5 vorgesehene Längsschlitze 8 auf der den beweglichen Kontakten 26 zugewandten Seite durchdringen. Diese Schlitze 8 haben eine Länge, die in etwa dem Schalterhub entspricht. Dadurch, daß die die Längsschlitze 8 durchdringende Kunststoffmasse im oberen oder im unteren Bereich abgearbeitet oder nicht mitangespritzt wird, läßt sich erreichen, daß die nachfolgend noch zu beschreibenden beweglichen Kontakte entweder bei gedrücktem oder bei nicht gedrücktem Druckschalter eine leitende Verbindung herstellen oder nicht.

In das Schaltergehäuse 1 ist ein Betätigungskolben 9 eingesetzt, welcher fest mit einem Rechteckrohr 10 verbunden ist, das am Außenende eine Drucktaste 12 trägt und eine Signallampe 25 umschließt.

Der Betätigungskolben 9 enthält eine innere zylindrische Ausnehmung 40, in der vollständig gekapselt die eigentliche Rastvorrichtung des Druckschalters untergebracht ist, mit der abwechselnd bei Betätigung der Taste 12 die Ein- und Aus-Stellungen des Schalters fixiert werden. In die Ausnehmungen 40 ragt ein im Boden 2 des Schaltergehäuses 1 gelagerter Bolzen 21 hinein, der der Rückstell-Schraubdruckfeder 22 als Führung dient. Die Feder 22 stützt sich einerseits am Gehäuseboden 2 und andererseits an der Unterseite des Betätigungskolbens 9 ab.

Im Inneren der Ausnehmung 40 trägt der Bolzen 21 einen sich diametral erstreckenden Führungsstift 23, der am Ende des Bolzens 21 axial unverschieblich aber drehbar gelagert ist. Dieser Führungsstift 23 arbeitet mit einer Kulissenführungsbahn innerhalb der Ausnehmung zusammen.

Wie die Zeichnungen erkennen lassen, sind an zwei gegenüberliegenden Längsseiten des Betätigungskolbens 9 die beweglichen Schaltkontakte 26 gelagert. Die freien Enden der beweglichen Kontakte 26 tragen an ihrem freien Ende Schleifbügel 27 zur Beaufschlagung der in koaxialer Ausrichtung angeordneten festen Kontakte 5. Je nach Ausfüllung der Längsschlitze 8 in den festen Kontakten 5 ergibt sich bei gedrückter oder auch ungedrückter Drucktaste 12 eine leitende Verbindung zwischen festem und beweglichem Kontakt. Die wahlweise zwischen den beweglichen Kontakten 26 vorgesehenen Verbindungsstege können dafür sorgen, daß zwei oder mehr der Anschlüsse 4 miteinander verbunden werden oder nicht. Je nach zugedachter Schaltfunktion können diese Stege 29 an beliebigen Stellen durchtrennt werden, damit der Schalter einer Mehrzahl von unabhängigen Schaltkreisen dienen kann.

Die Herstellung der starren Kontakte mit rückseitiger abstützender Kontakthalterung ergibt sich aus den Fig. 3 bis 6. Der in Fig. 3 und 4 dargestellte "Neutral"-Kontakt besteht aus der metallischen Kontaktzunge 4, 5. Zwischen dem eigentlichen Anschluß 4 und dem eigentlichen Kontakt 5 ist die Zunge in den Boden 2 des Schaltergehäuses eingeformt oder auch in eine entsprechende Öffnung formschlüssig eingesetzt. Das Isolierstoffmaterial des Schalterbodens 2 erstreckt sich in Form einer Isolierstoffplatte 50 auch entlang der Rückseite des Kontaktes 5, um diesen zusätzlich abzustützen. Das Material von Schalterboden 2 und Isolierstoffplatte 50 durchdringt auch den Längsschlitz 8 des Kontaktes 5 und bildet an dessen kontaktgebender Seite einen durchgehenden Isolierstoff-Steg 51, der an den Vorder- und Hinterenden zur Bildung einer Auflauf- bzw. Ablauffläche abgeschrägt ist. Die Basis des Isolierstoff-Steges 51 kann gegebenenfalls auch etwas breiter als die Breite des Schlitzes 8 sein, so daß sich eine feste Verankerung zwischen Isolierstoff und Kontakt 5 ergibt.

Ausgehend von dem "Neutral"-Kontakt gemäß Fig. 3 und 4 läßt sich mit einfachsten Mitteln wahlweise ein Arbeitskontakt gemäß Fig. 5 oder ein Ruhekontakt gemäß Fig. 6 erzeugen, in dem man den ursprünglich durchgehenden Isolierstoff-Steg 51 im hinteren oder im vorderen Bereich des Schaltweges des federnden Kontaktes 26 abarbeitet, so daß im Abarbeitungsbereich der federnde Kontakt 26 ausschließlich auf dem leitenden Metall des Kontaktes 5 gleiten kann. Es ergibt sich dann bei einem Arbeitskontakt ein verkürzter Isolierstoff-Steg 52 im vorderen Bereich und bei einem Ruhekontakt ein verkürzter Isolierstoff-Steg 53 im hinteren Bereich. Bei der Abarbeitung eines Teiles des durchgehenden Isoliersoff-Steges 51, ist es von Vorteil, wenn diese Abarbeitung bis unter die Kontaktfläche des Kontaktes 5 erfolgt, damit der federnde Kontakt 26 im Einschaltzustand keine Grenzflächen zwischen Metall und Isolierstoff beaufschlagen muß.

Sonderanfertigungen von Kontakten sind nach dem gleichen erfindungsgemäßen Prinzip durchaus möglich. Wenn es sich z. B. um eine Kontaktanordnung handelt, die zu Umschaltzwecken drei in Längsrichtung hintereinander liegende Schaltstellungen hat, läßt sich der Längsschlitz 8gegenüber den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen um 50% verlängern, wobei dann der Isolierstoff-Steg das erste und dritte Drittel oder aber auch nur das mittlere Drittel des Längsschlitzes 8 überragt. Es würden sich hierdurch Schaltfunktionen "ein-aus-ein" oder "aus-ein-aus" ergeben.

Haben die starren und federnden Kontakte eine sehr große Breite, ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, an Stelle eines einzigen mittleren Längsschlitzes 8 mehrere sich parallel erstreckende Längsschlitze mit entsprechenden Isolierstoff-Stegen vorzusehen.


Anspruch[de]
  1. 1. Schaltkontaktanordnung, bestehend aus zwei in einer Längsrichtung relativ gegeneinander bewegbaren, streifenförmigen Kontakten, von denen der eine in Kontaktgeberrichtung federnd vorgespannt ist und in einem Einschaltbereich gleitend verschiebbar auf der Kontaktebene des anderen im wesentlichen starren Kontakts aufliegt, der in einem Ausschaltbereich einen Längsschlitz sowie einen die Kontaktebene des starren Kontakts überragenden Isolierstoff-Steg aufweist, wobei der federnd vorgespannte Kontakt im Ausschaltbereich auf dem Isolierstoff-Steg aufliegt und von der Kontaktebene abgehoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Längsschlitzes (8) dem maximalen Schaltweg der Kontakte (5, 8) entspricht und der Isolierstoff-Steg (51, 52, 53) den Längsschlitz (8) vollständig ausfüllt, jedoch im Einschaltbereich die Kontaktebene nicht überragt.
  2. 2. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliersteg (51, 52, 53) im Einschaltbereich nur bis unter die Kontaktebene reicht.
  3. 3. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff-Steg (51, 52, 53) an den Vorder- und Hinterenden zur Bildung von Auflauf- und Ablaufflächen abgeschrägt ist.
  4. 4. Schaltkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch Bestandteil einer den starren Kontakt (5) auf dessen Rückseite abstützenden Kontakthalterung (50) ist.
  5. 5. Schaltkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Kontakt (26) an seinem freien, dem starren Kontakt (5) zugewandten Ende als Schleifbügel (27) ausgebildet ist, dessen linienförmige Kontaktfläche die Längsschlitzbreite übersteigt.
  6. 6. Schaltkontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Kontakt mit einem einzigen Längsschlitz (8) versehen, welcher auf die Längsmittelebene des beweglichen Kontaktes (26, 27) ausgerichtet ist.
  7. 7. Verfahren zum Herstellen einer Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Kontakt (5) im Bereich des vom beweglichen Kontakt (26, 27) überstrichenen Kontaktweges mit einem Längsschlitz (8) versehen wird, daß die Rückseite des starren Kontakttes mit einem den Kontakt abstützenden Isolator so beschichtet oder in ihm eingebettet wird, daß der Isolierstoff auch den gesamten Längsschlitz (8) ausfüllt und über die Kontaktfläche einen die letztere überragenden, der Schlitzlänge entsprechenden Isolierstoff-Steg (51) bildet und daß der Isolierstoff-Steg (51) im Bereich der erwünschten Kontaktgabe abgearbeitet wird.






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