Kontaktanordnung in einem Relais für hohe Schaltleistung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung in einem Relais für hohe Schaltleistung mit einer beweglichen Kontaktfeder, die an ihrem freien Ende in zwei Gabelenden gespalten ist, wobei jedes dieser Gabelenden zumindest an einer Seite einem feststehenden Gegenkontaktelement gegenübersteht.

[0002] Ein derartiges Relais ist beispielsweise aus dem DE-GM 81 34 890 bekannt. Ganz allgemein sind Kontaktfedern mit gespaltenen Enden zur Doppelkontaktgabe seit langem üblich, um etwa bei Schwachstromkontakten die Kontaktsicherheit zu erhöhen. Bei Relais, mit denen hohe Leistungen geschaltet werden, dient eine Kontaktfeder mit Doppelkontakten entweder als Brückenkontakt ohne eigenen Anschluß, oder der Strompfad wird im Sinne einer Parallelschaltung über zwei Kontakte verteilt, um den hohen Schaltstrom auf den Leitungsquerschnitt zweier Anschlußelemente zu verteilen und diese dadurch vor einer übermäßigen Erwärmung zu schützen. In beiden genannten Fällen sind jedoch die Kontaktanordnungen bisher so gestaltet, daß der gesamte Schaltstrom über die Feder fließt. Die Kontaktfeder muß deshalb, um den Spannungsabfall und die Erwärmung klein halten zu können, aus elektrisch gut leitendem Material bestehen. Andererseits muß eine solche Feder zur Gewährleistung der geforderten Schaltcharakteristik und der Kontaktkräfte auch bestimmte elastische Eigenschaften aufweisen. Um alle diese Forderungen zu erfüllen, mußte also die Kontaktfeder aus einer teueren Kupferlegierung hergestellt werden.

[0003] Es war zwar bei Einfachkontakten auch schon bekannt, den Strom von einem Anschlußelement über eine Kupferlitze unmittelbar an die Kontaktstelle zu führen, wobei die Kupferlitze direkt mit dem Kontaktstück verbunden wurde (DE-GM 81 09 089 und DE-PS 29 27 879). Für eine Kontaktfeder mit einem gabelförmig gespaltenen Ende, wobei jedes dieser Enden ein Kontaktstück trägt, würde die bekannte Art der direkten Kontaktierung jedoch den doppelten Aufwand bedeuten.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontaktanordnung für ein Relais der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei ein hoher Schaltstrom über die beiden Gabelenden der Kontaktfeder sowohl in der Verwendung als Brückenkontakt als auch in der Verwendung als Doppelkontakt geführt werden kann, ohne daß die Kontaktfeder selbst aus elektrisch gut leitendem Material bestehen muß, wobei trotzdem eine einfache Stromzuführung zu den beiden Gabelenden möglich ist.

[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden Gabelenden über ein quer zur Längserstreckung der Kontaktfeder verlaufendes und im Bereich zwischen den Gabelenden freiliegendes Kontaktband aus elektrisch gut leitendem Material verbunden sind.

[0006] In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Kontaktband selbst als durchgehendes Kontaktstück ausgebildet sein, welches den beiden Gegenkontaktelementen gegenübersteht. Dieses Kontaktstück kann beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen, wobei dieses Band zweckmäßigerweise zumindest in den den Gegenkontaktelementen gegenüberstehenden Bereichen mit einer zusätzlichen Edelmetallauflage beschichtet ist. In einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform kann aber das Kontaktband selbst aus einer Edelmetallegierung bestehen, beispielsweise aus Silber-Nickel oder dergleichen, so daß eine zusätzliche Beschichtung nicht notwendig ist.

[0007] Da ein Abschnitt des Kontaktbandes im Bereich zwischen den beiden Gabelenden der Kontaktfeder frei liegt, kann eine Anschlußlitze in diesem Bereich unmittelbar auf das Kontaktband aufgeschweißt werden, so daß bei Verwendung zur Doppelkontaktgabe der zugeführte Schaltstrom überhaupt nicht über die Kontaktfeder selbst verläuft. Diese kann dementsprechend nur nach ihren Federeigenschaften gestaltet werden und somit als Stahlfeder mit verhältnismäßig schlechter elektrischer Leitfähigkeit ausgebildet sein. Die im Mittelbereich angeschweißte Anschlußlitze stört auch nicht, wenn die Gabelenden der Kontaktfeder beiderseits mit Kontaktstücken zur Erzeugung eines Doppel-Umschaltkontaktes versehen werden sollen. Die dem Kontaktband gegenüberliegenden Einzel-Kontaktstücke können dabei jeweils in Durchbrüchen des Federmaterials unmittelbar mit dem Kontaktband verbunden werden, so daß auch hierbei der Widerstand der Feder im Strompfad des Schaltstroms keine Rolle spielt.

[0008] Die erfindungsgemäß gestaltete Kontaktfeder mit Gabelenden kann aber auch als Brückenkontakt eingesetzt werden, wobei das Kontaktband selbst die Kontaktbrücke darstellt. In diesem Fall muß das Kontaktband nicht massiv gestaltet sein. Vielmehr kann hierfür auch eine flexible Litze Verwendung finden, welche mit ihren Enden auf die Gabelenden der Kontaktfeder aufgeschweißt ist. Dies hat den Vorteil, daß die beiden Gabelenden nicht starr miteinander verbunden sind. So kann beispielsweise beim Verschweißen des einen Gabelendes das andere noch bewegt werden und gegebenenfalls den Kontakt öffnen.

[0009] Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

[0010] 

Fig. 1 eine erfindungsgemäß gestaltete Kontaktanordnung als Ausschnitt aus einem Relais,

Fig. 2 eine Detaildarstellung des freien Endes der Kontaktfeder aus Fig. 1 mit dem aufzubringenden Kontaktband,

Fig. 3 einen Schnitt durch das kontaktgebende Ende der Kontaktfeder aus Fig. 1,

Fig. 4 und Fig. 5 das freie Ende der Kontaktfeder in einer abgewandelten Ausführungsform.

[0011] Die in Fig. 1 dargestellte Kontaktanordnung ist Teil eines Relais, wie es beispielsweise in dem DE-GM 83 25 986 mit seinem Magnetsystem allgemein dargestellt ist. An dem Anker 1 eines derartigen Magnetsystems ist eine Kontaktfeder 2 befestigt, welche auch als Ankerrückstellfeder dient. Die Kontaktfeder 2 ist an ihrem freien Ende in zwei Gabelenden 2a und 2b unterteilt, welche zwei Gegenkontaktelementen 3 und 4 bzw. den auf diesen angeordneten Kontaktstücken 5 und 6 gegenüberstehen. Durch die gleichzeitige Kontaktgabe zwischen der Kontaktfeder 2 bzw. ihren Enden 2a und 2b mit den beiden Gegenkontaktelementen 3 und 4 verteilt sich ein hoher Schaltstrom über zwei Parallelwege und wird über zwei Anschlußfahnen 7 und 8 abgeleitet, die in einem nicht dargestellten Grundkörper verankert sind. Auf diese Weise werden unzulässig hohe Erwärmungen der stromführenden Teile vermieden.

[0012] Die Stromzufuhr zu der Kontaktfeder 2 erfolgt über eine Litze 9, welche mit einem Ende 9a an einem Anschlußelement 10 befestigt, beispielsweise verschweißt, ist und mit ihrem anderen Ende 9b an ein Kontaktband 11 angeschweißt ist, welches quer zur Längsrichtung der Kontaktfeder 2 über die beiden Gabelenden 2a und 2b gelegt und an diesen durch Verschweißen, Vernieten oder dergleichen befestigt ist. Das Kontaktband 11 dient dabei gleichzeitig als Kontaktstück, welches in den eigentlichen kontaktgebenden Bereichen gegenüber den Kontaktstücken 5 und 6 noch mit einer zusätzlichen Edelmetallauflage 12 versehen ist. Der freiliegende Mittelabschnitt 11 a des Kontaktbandes 11 in dem freigeschnittenen Bereich zwischen den Gabelenden 2a und 2b der Kontaktfeder 2 ermöglicht ein einfaches Anschweißen der Litze 9, wodurch der Schaltstrom unmittelbar dem Kontaktstück 11 zugeführt wird und damit nicht über die Kontaktfeder 2 selbst verläuft. Diese Kontaktfeder 2 kann deshalb aus verhältnismäßig billigem, elektrisch schlecht leitendem Federstahl bestehen.

[0013] Das Aufbringen des Kontaktbandes 11 auf die Gabelenden 2a und 2b der Kontaktfeder 2 und das Anschweißen der Litze 9 mit ihrem Ende 9b ist in der vergrößerten Darstellung von Fig. 2 zu sehen. Fig. 3 zeigt in einem Schnitt durch die Federenden 2a und 2b die Verbindung der stromführenden Teile.

[0014] Die Kontaktfeder 2 könnte auch als Doppel-Umschaltkontaktfeder ausgebildet sein. In diesem Fall bräuchten lediglich auf den Gabelenden 2a und 2b dem Kontaktband 11 gegenüberliegend zusätzliche Kontaktstücke 13 angebracht zu werden, wie dies in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist. Diese zusätzlichen Kontaktstücke 13 könnten dann mit weiteren, nicht dargestellten, Gegenkontaktelementen zusammenwirken. Die Stromzuführung über die Litze 9 wäre in diesem Fall überhaupt nicht zu verändern, da sie auf den Mittelbereich 11a des Kontaktbandes 11 aufgeschweißt ist und somit auch mit den zusätzlichen Kontaktstücken 13 nicht in Konflikt kommt. Um auch in diesem Fall einen guten Stromübergang ohne nennenswerten Übergangswiderstand von der Litze 9 über das Kontaktband 11 zu den Kontaktstücken 13 sicherzustellen, ist es in diesem Fall auch zweckmäßig, die Kontaktstücke 13 mit Schaftansätzen 14 zu versehen, die in Durchbrüchen der Gabelenden 2a angeordnet werden und unmittelbar mit dem Kontaktband 11 verschweißt oder sonstwie verbunden werden.

[0015] Die Fig. 4 und 5 zeigen eine etwas abgewandelte Ausführungsform der Kontaktanordnung. Dabei ist die Kontaktfeder 2 wie im vorhergehenden Beispiel mit Gabelenden 2a versehen, welche zwei Gegenkontaktelementen 3 und 4 (siehe Fig. 1) gegenüberstehen. Bei diesem Fall der Fig. 4 und 5 ist jedoch die Kontaktfeder 2 überhaupt nicht mit einem Stromanschluß versehen, vielmehr wirkt die Kontaktfeder als Kontaktbrücke, die beim Schließen den Stromkreis zwischen den beiden Gegenkontaktelementen 3 und 4 schließt. Um auch in diesem Fall die Feder aus schlecht leitendem Federstahl herstellen zu können und trotzdem einen niedrigen Widerstand zu gewährleisten, ist ein Kontaktband 19 zwischen den Gabelenden 2a und 2b angeordnet, welches aus einer flexiblen Litze hergestellt ist. Auf diese Weise können die beiden Kontaktfederenden bzw. Gabelenden 2a und 2b eine Relativbewegung ausführen, so daß also etwa beim Verschweißen des Kontakts an einem Gabelende der Kontakt an dem anderen Gabelende noch bewegbar ist und geöffnet werden kann.

[0016] Auf beiden Gabelenden sind in diesem Fall Kontaktstücke 15 bzw. 16 angeordnet, welche mit Schaftansätzen 17 bzw. 18 in Durchbrüchen des jeweiligen Gabelendes angeordnet und jeweils mit dem an der gegenüberliegenden Seite der Kontaktfeder anliegenden Ende 19a bzw. 19b des Kontaktbandes verschweißt sind. Die Kontaktstücke 15 und 16 sind entsprechend dem vorhergehenden Beispiel mit einer Kontaktauflage 12 aus Edelmetall versehen. Natürlich könnten auch die Kontaktstücke insgesamt aus einer Edelmetallegierung bestehen.

Ansprüche

1. Kontaktanordnung in einem Relais für hohe Schaltleistung mit einer beweglichen Kontaktfeder (2), die an ihrem freien Ende in zwei Gabelenden (2a, 2b) gespalten ist, wobei jedes dieser Gabelenden zumindest an einer Seite einem feststehenden Gegenkontaktelement (3, 4) gegenübersteht, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gabelenden (2a, 2b) über ein quer zur Längserstrekkung der Kontaktfeder (2) verlaufendes und im Bereich zwischen den Gabelenden (2a, 2b) frei liegendes Kontaktband (11; 19) aus elektrisch gut leitendem Material verbunden sind.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktband (11) als Kontaktstück den Kontaktstücken (5, 6) der Gegenkontaktelemente (3, 4) gegenübersteht.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktband (11) in den den Gegenkontaktelementen (3, 4) gegenüberstehenden Bereichen mit einer Edelmetallauflage (12) beschichtet ist.

4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußlitze (9) für die Kontaktfeder (2) in dem zwischen den Gabelenden (2a, 2b) freiliegenden Bereich (11 a) unmittelbar auf das Kontaktband (11) aufgeschweißt ist.

5. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktband als Litze (19) ausgebildet ist und mit beiden Enden (19a, 19b) auf die den Gegenkontakten gegenüberliegende Seite der Kontaktfeder (2) aufgeschweißt ist, wobei auf die Gabelenden (2a, 2b) der Kontaktfeder aufgesetzte Kontaktstücke (15, 16) in Durchbrüchen dieser Gabelenden (2a, 2b) direkt mit den Enden (19a, 19b) der Litze verbunden sind.

Claims

1. Contact arrangement in a high power switching relay having a moveable contact spring 2, which is divided into two prongs 2a, 2b at its free end, each of these prongs facing a fixed counter-contact element 3, 4 on at least one side, characterised in that the two prongs (2a, 2b) are connected via a contact strip (11; 19), made of a material that conducts electricity well, which runs transverse to the longitudinal extension of the contact spring (2), and exposed in the region between the prongs (2a, 2b).

2. Contact arrangement according to Claim 1, characterised in that as contact piece the contact strip (11) faces the contact pieces (5, 6) of the counter-contact elements (3, 4).

3. Contact arrangement according to Claim 2, characterised in that in the regions facing the counter-contact elements (3, 4) the contact strip (11) is coated with a noble metal facing (12).

4. Contact arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterised in that a connecting stranded wire (9) for the contact spring (2) is directly welded on to the contact strip (11) in the region (11a) lying exposed between the prongs (2a, 2b).

5. Contact arrangement according to Claim 1, characterised in that the contact strip is constructed as stranded wire (19) and is welded with both ends (19a, 19b) onto the side of the contact spring (2) facing the counter-contacts, contact pieces (15, 16) mounted on the prongs (2a, 2b) of the contact spring being directly connected in through-holes of these prongs (2a, 2b) to the ends (19a, 19b) of the stranded wire.

Revendications

1. Dispositif de contact dans un relais à pouvoir de coupure élevé, comportant un ressort de contact mobile (2), dont l'extrémité libre est subdivisée en deux extrémités (2a, 2b) formant fourche, dont chacune est disposée, au moins d'un côté, en vis-à-vis d'un élément de contact antagoniste fixe (3, 4), caractérisé par le fait que les deux extrémités (2a, 2b) en forme de fourche sont reliées par l'intermédiaire d'une bande de contact (11; 19) réalisée en un matériau bon conducteur électrique, qui s'étend transversalement par rapport à la direction longitudinale du ressort de contact (2) et est dégagée dans la zone comprise entre les extrémités (2a, 2b) formant fourche.

2. Dispositif de contact suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la bande de contact (11), en tant que pièce de contact, est située en vis-à-vis des pièces de contact (5, 6) des éléments de contact antagonistes (3, 4).

3. Dispositif de contact suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que, dans les zones situées en vis-à-vis des éléments de contact antagonistes (3, 4), la bande de contact (11) est recouverte par un revêtement en métal précieux (12).

4. Dispositif de contact suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'une tresse de raccordement (9) pour le ressort de contact (2) est soudée directement sur la bande de contact (11), dans la zone (11 a) qui est dégagée entre les extrémités (2a, 2b) formant fourche.

5. Dispositif de montage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la bande de contact est réalisée sous la forme d'une tresse (19) et est soudée, par ses extrémités (19a, 19b), à la face du ressort de contact (2), qui est située en vis-à-vis des contacts antagonistes, tandis que les pièces de contact (15, 16) disposées sur les extrémités (2a, 2b) formant fourche du ressort de contact, sont reliées directement aux extrémités (19a, 19b) de la tresse, dans des passages ménagés dans ces extrémités (2a, 2b).

Zeichnung