DE1043459B - Elektrischer Umschalter mit ueber feste Kontakte hinwegfuehrbarem Gleitkontakt - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Umschalter, bei dem eine kreis- oder geradlinig verschiebbare leitende Brücke mit federbelasteten Kontaktflächen einerseits an einer unterbrochenen, aus aufeinanderfolgenden und gegeneinander elektrisch isolierten ruhenden Köntaktpfiöcken oder Spulenwindhmgen bestehenden Kontaktbahn und andererseits an einer kontinuierlichen, durch eine fortlaufende feste Leiste gebildeten Kontaktbann sich anlegt bzw. an diesen beiden Kontäktbahnen entlang gleitet.

Ein elektrischer Umschalter dieser besonderen Art erfährt nach der Erfindung eine vorteilhafte Ausbildung dadurch, 'daß die leitende Brücke aus zwei mechanisch voneinander unabhängigen Kontaktpflöcken besteht, die elektrisch durch einen unstarren, unelastischen, nur 2u ihrem stromführenden Zusammenschluß dienenden Leiter verbunden sind und eine ebene unverformbare Kontaktnäche aufweisen.

Auf diese Weise wird ein genau gleichmäßig auf die beiden Kontaktflächen und deren sämtliche Punkte verteilter und konstant bleibender Berührungsdruck erreicht und eine Formvefanderung der Kontaktflächen durch Nachgeben des Materials der Kontaktkörper verhindert sowie das Maximum der Ivontaktrläche dauernd bei minimalem Kontaktdruck gewährleistet. Da kein Nachgeben und kein Abschleifen des K'ontaktkorpermaterials stattfindet, ergibt sich auch eine praktisch vernachlässigbare Abnutzung und ein weicher, mit geringem Energieaufwand durchführbarer Übergang der beweglichen Kontakte von der einen zur anderen Schaltstellung. Der durch den Umschalter gebildete Teil des jeweils diesen enthaltenden Stromkreises ist elektrisch genau bestimmt, und dies gilt daher auch von etwaigen durch den Schalter bedingten kapazitiven Wirkungen, und die diese hervorrufenden Schalterteile lassen sich leicht gegen äußere elektrische Störungen durch einfache Kapselung abschirmen. Weiterhin nimmt der dreh- oder verschieb^ bare Träger der leitenden Brücke nicht an der Stromkreis'bildung teil und braucht daher nicht isoliert zu werden. Auch weist der ganze Umschalter eine gedrängte und einfache Bauart auf. Das Anwendungsgebiet -eines erfmdungsgemäß ausgebildeten Umschalters ist sehr weit, da er für Gleich- und Wechselstrom und für niedere und "hohe Frequenzen benutzbar ist und sich iür beliebige elektrische Geräte, wie z. B. Meßinstrumente, Potentiometer, Strom- und Spannungsverteiler, Anlasser, Feld- und Geschwindigkeitsregler und veränderliche Transformatoren, eignet.

Im einzelnen kann der -elektrische Umschalter nach der Erfindung so ausgeführt sein, daß jeder Kontakt der leitenden Brücke einen zylindrischen Hohlraum umschließt, der mit seiner Achse senkrecht zur ebenen Kontakt'fläche liegt und eine in ihm mit Spiel beweg-

mit über feste Kontakte

hinwegführbarem Gleitkontakt

Anmelder:
Jean Clavel, Nanterre, Seine (Frankreich)

Vertreter: DipL-Ing. C. elemente, Patentanwalt,
Deggendorf, Krankenhausstr. 26

Beanspruckte Priorität:
Erankreich. vom .31.. August und. 21. Dezember 1954

Jean Clavel, Nanterre, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

liehe und mit einer Druckfeder verbundene Kugel enthält, während die "beiden ruhenden Kontaktbahnen parallel zueinander beiderseits oder auf der gleichen Seite der leitenden Brücke in der nämlichen oder in je einer anderen zur Bewegungsstrecke der Brücke parallelen Ebene angeordnet sein können. Ferner kann jeder Brückenkontakt in der Mitte von zwei ihn zwischen sich fassenden Blattfedern gehalten sein, die an ihren Enden durch zwei den Trag- und Antriebsarm der Brücke mit Spiel durchquerenden Bolzen verbunden sind. Statt dessen können die Brückenkontakte auch fe in der Mitte einer einzigen Blattfeder sitzen, die mit dem Trag- und Antriebsarm der Brücke an ihren Enden mit Hilfe von starren Anschlußgliedern unter ^Einhaltung eines bestimmten Abstandes in Ver-'bindung steht und von deren Mitte ein zu ihr senkrechter Bolzen ausgeht, der in eine Kugel endet, die mit Spiel in einen starren Zylinder greift, mit dem der zum stromführenden Zusammenschluß der beiden Brückenkontakte dienende Leiter verbunden ist. Weiterhin können die Kontaktpflöcke der unterbrochenen festen Kontaktbahn mit in der Art von Zähnen und Nuten unter "Belassung eines isolierenden Luftspaltes ineinandergreifenden Querschnitten und die Brückenkontakte als starre Zylinderkörper mit einem etwa der Breite des Mittelteils der festen Kontakte gleichen Durchmesser ausgebildet sein.

Die Zeichnung veranschaulicht den, Umschalter nach der Erfindung -beispielsweise in mehreren Ausführungsformen.

ZW 67&I26&

3 4

Fig. 1 ist eine schaubildliche Wiedergabe eines schnitt ein Maximum und bleibt konstant und über

Teiles einer ersten Bauart des Umschalters, von dem alle seine Punkte verteilt sich der Kontaktdruck

Fig. 2 eine Einzelheit im Schnitt und gleichförmig.

Fig. 3 bzw. Fig. 4 eine Seitenansicht bzw. eine Die beiden Gleitkontakte können, wie Fig. 5 zeigt

Stirnansicht wiedergibt; 5 auch die Form einer zylindrischen Metallscheibe 13,

Fig. 5 und 6 zeigen im Schnitt für den beweglichen z. B. aus Kupfer, Silber oder Sinterlegierung, haben'

Kontakt bzw. in Draufsicht für die festen Kontakte bei der die beiden nicht zylindrischen Flächen eben

eine abgeänderte Ausführung; und parallel sind und mit der durch Verschweißung

Fig. 7 und 8 sowie 9 zeigen im Schnitt nach den oder Warmaufziehen oder sonstwie ein zylindrisches Geraden XIV-XIV der Fig. 6 bzw. XV-XV und io Rohrstück 14 als Träger der in einen Ouerarm über-XVI-XVI der Fig. 7 einen zwei feste Kontaktreihen gehenden Hülse 11 verbunden ist. ~
in parallelen Ebenen aufweisenden und dabei nach der Die festen Kontaktpflöcke 1 können an Stelle des Erfindung ausgebildeten Umschalter. aus Fig. 1 bis 4 ersichtlichen kreisförmigen Quer-Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den näm- schnittes auch den in Fig. 6 wiedergegebenen Ouerlichen Bezugsziffern bezeichnet. 15 schnitt erhalten, bei welchem sie in der von Zähnen

Bei dem Umschalter nach Fig. 1 bis 4 sind auf einer und Nuten jedoch unter Belassung eines sie gegenstarren Isolierplatte 2 eine nach einem Kreisbogen seitig isolierenden Spaltes ineinandergreifen. Die verlaufende Reihe von festen Eingangskontaktpflök- Gleitkontakte 3 bekommen dann einen Durchmesser, ken 1 und eine nicht dargestellte, ebenfalls einen Kreis- der höchstens gleich der Breite des Mittelteiles der bogen umfassende Reihe von festen Ausgangskontakt- ao festen Kontakte 1 ist. Bei dieser Ausbildung der festen pflöcken angeordnet, und zur paarweise erfolgenden Kontaktplöcke 1 bleibt bei der zur Umschaltung not-Verbindung der einzelnen Kontakte dieser beiden wendigen Verschiebung der Gleitkontakte 3 die wirk-Reihen ist an dem einen und dem anderen Ende eines same Kontaktfläche zwischen den festen Pflöcken und um eine Welle 7 drehbaren, aber an dieser nicht axial den Gleitkontakten praktisch konstant, und diese weiverschiebbaren leistenförmigen, zweiarmigen Trä- 25 sen beim Übergang von dem einen zu dem anderen gers 6 aus Isolierstoff je ein zylindrischer Abtast-und Pflock 1 keine Neigung zu einer Schaukelbewegung Gleitkontakt 3 mittels einer zur Ebene der Kontakt- auf.

flächen der festen Pflöcke parallelen Federlamelle 4 ^-Fig. 7 bis 9 zeigen einen Umschalter mit in zwei elastisch angebracht. Der Abtastkontakt 3 ist in der parallelen Ebenen im Kreis an je einer Isolierstoff-Mitte der Lamelle 4 an dieser befestigt, und die Enden 3° platte 2 α bzw. 2 b angeordneten festen Kontaktpflökder Lamelle 4 sind mit Hilfe von Winkeln 5 an dem ken 1 α und 1 b und mit zwei an dem drehbaren Isoleistenförmigen zweiarmigen Träger 6 angeschraubt. lierstoffträger 6 angebrachten Gleit- und Abtastkon-Die in dem Gehäuse des Umschalters gelagerte Welle 7 takten 3. Der Isolierstoffträger 6 ist mit der Welle 7 durchquert die Platte 2 in dem Mittelpunkt des von verbunden, welche in den Lagern 29 α und 29 δ geden festen zylindrischen Kontaktpflöcken 1 gebildeten 35 führt ist, welche in den durch die Stützen 28 in AbKreises. stand_voneinander gehaltenen Platten2α und 2b in

Die Verbindung zwischen dem Gleitkontakt 3 und der Mitte der Kreise der Pflöcke 1 α und 1 b angeord-

der Lamelle 4 ist durch eine Kugel 8 gegeben, welche riet sind. Die zwei hohlzylindrisch ausgebildeten Gleit-

in einer zylindrischen Höhlung 9 des Kontaktes 3 kontakte 3 sind je durch eine in ihre Höhlung 9 grei-

sitzt, die einen etwas größeren Durchmesser als die 40 fende Kugel 8 an eine Federlamelle 4 angelenkt,

Kugel 8 aufweist, die in einen mit der Lamelle 4 ver- welche parallel zur Ebene der Kontaktflächen der

nieteten Zapfen 10 übergeht. An jeder der beiden Pflöcke 1 α und 1 b liegt.

Kontakte 3 sitzt eine festanliegende, mit einem Quer- Die beiden Lamellen 4 sind an ihren Enden mitarm versehene Hülse 11, und die zwei Hülsenquer- einander durch Bolzen 30 verbunden, die mit Spiel arme sind durch einen biegsamen elektrischen Leiter 45 durch in den Gleitkontaktträgern 6 eingesetzte Hülsen 12 verbunden. 31 hindurchgehen. Die Kugeln 8 haben einen etwas

Bei der Benutzung des Schalters wird die Bewe- kleineren Durchmesser als die zylindrische Höhgung, welche der drehbare doppelarmige Gleitkontakt- lung 9 der Gleitkontakte 3 und gehen in einen an die träger 6 von einem Antrieb 7 aus erhält, durch die Lamelle 4 angenieteten Bolzen 10 über. An jedem Federlamelle 4 auf die Kugeln 8 übertragen, welche 5° Gleitkontakt 3 ist ein Arm 11 angebracht, und die ihrerseits die Gleitkontakte 3 mitnehmen, bei denen beiden Arme 11 sind durch einen den Isolierstoffsie sich an die Wandung der zylindrischen Höhlung 9 träger 6 durchquerenden biegsamen elektrischen nach einem ihrer großen Kreise anlegen. Die zur Be- Leiter 12 miteinander verbunden,
rührung mit den festen Kontakten 1 bestimmten Flä- . Bei dem nach Fig. 7 bis 9 ausgebildeten Umschalter chen der Abtastkontakte 3 werden somit veranlaßt, 55 verteilt sich der Kontaktdruck jeweils gleichförmig sich in der Ebene der Kontaktflächen der Pflöcke 1 zu auf die beiden Kontaktflächenabschnitte an einem verschieben und über diese Kontaktflächen hinwegzu- .Kontaktpflock 1 b und einem Kontaktpflock 1 α, und gleiten und sie dabei zu bedecken. die Gesamtheit der beiden Gleitkontakte 3 und der

Der Kontaktdruck ergibt sich durch die den Lamel- Lamellen 4 sowie der Bolzen 30 stellt sich von selber len 4 auferlegte Formänderung und wird auf die Ab- ^6o in die Arbeitslage ein und ist frei von jeder starren tastkontakte 3 durch die an einem Punkt in dem Bo- Verbindung mit den anderen Teilen des Schalters,
den der Höhlung 9 in dessen Mitte angreifenden Ku- Die Erfindung kann auch in einer von den Beispiegeln 8 übertragen. Die Gleitkontakte 3 können sich um len der Zeichnung abweichenden Weise verwirklicht die Kugeln 8 drehen und verschwenken und jede ihnen .werden. Insbesondere ist sie auch in dem Falle anerteilte Lage einnehmen, und daher passen sich ihre ⁶5 wendbar, wo die feststehenden Pflöcke durch den Lei-Kontaktflächen unter der Einwirkung des Kontakt- ter einer Spule z. B. durch die Windungen einer regeldruckes genau an die Kontaktflächen der feststehen- baren Potentiometerwicklung oder eines Transformaden Pflöcke 1 an, selbst wenn diese sich nicht genau tors mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis bei in der gleichen festgelegten Kontaktebene befinden. gerichteten oder nicht ausgerichteten Kontaktflächen Infolgedessen ist der wirksame Kontaktflächenab- ^° gegeben sind. Ferner läßt sich die Erfindung mit Vor-

teil auch dann verwirklichen, wenn die feststehenden Kontakte durch eine zusammenhängende Fläche, z. B. eine graphierte Widerstandsfläche wie bei den regelbaren Potentiometern mit Graphitwiderständen ersetzt sind.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Umschalter, bei dem eine kreis- oder geradlinig verschiebbare leitende Brücke mit federbelasteten Kontaktflächen einerseits an einer unterbrochenen, aus aufeinanderfolgenden und gegeneinander elektrisch isolierten ruhenden Kontaktpflöcken oder Spulenwindungen bestehenden Kontaktbahn und anderseits an einer kontinuierlichen, durch eine fortlaufende feste Leiste gebildeten Kontaktbahn sich anlegt bzw. an diesen beiden Kontaktbahnen entlang gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Brücke aus zwei mechanisch voneinander unabhängigen Kontaktpflöcken (3) besteht, die elektrisch durch einen unstarren unelastischen, nur zu ihrem stromführenden Zusammenschluß dienenden Leiter (12) verbunden sind und eine ebenso unverformbare Kontaktfläche aufweisen (Fig. 1 und 14).

2. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontakt (3) der leitenden Brücke einen zylindrischen Hohlraum (9) umschließt, der mit seiner Achse senkrecht zur ebenen Kontaktfläche liegt und eine in ihm mit Spiel bewegliche und mit einer Druckfeder (4) verbundene Kugel (8) enthält (Fig. 2).

3. Umschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ruhenden Kontaktbahnen parallel zueinander beiderseits oder auf der gleichen Seite der leitenden Brücke (3, 12) in der nämlichen oder in je einer anderen zur Bewegungsstrecke der Brücke parallelen Ebene angeordnet sind (Fig. 1, 3, 4, 9).

4. Umschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Blattfedern (4) je einen Brückenkontakt (3) in ihrer Mitte tragen und an ihren Enden durch zwei Bolzen (30) verbunden sind und die beiden Bolzen (30) den Trag- und Antriebsarm (6) der Brücke mit Spiel durchqueren (Fig. 7 bis 9).

5. Umschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Brückenkontakt (3) in der Mitte einer Blattfeder (4) sitzt, die mit dem Trag- und Antriebsarm (6) der Brücke an ihren Enden mit Hilfe von starren Anschlußgliedern (5) unter Einhaltung eines bestimmten Abstandes verbunden ist (Fig. 1 und 4).

6. Umschalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der Mitte einer jeden Blattfeder (4) ein dazu senkrechter Bolzen (10) ausgeht, der in eine Kugel (8) endet, die mit Spiel in einen starren Zylinder (3) greift, mit dem der zum stromführenden Zusammenschluß der beiden Brückenkontakte (3) dienende Leiter (12) verbunden ist (Fig. 1 und 2).

7. Umschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktpflöcke (1) der unterbrochenen festen Kontaktbahn mit in der Art von Zähnen und Nuten unter Belassung eines isolierenden Luftspaltes ineinandergreifenden Querschnitten und die Brückenkontakte (3) als starre Zylinderkörper mit einem etwa der Breite des Mittelteils der festen Kontakte (1) gleichen Durchmesser ausgebildet sind (Fig. 6).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 289 554.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

&ll»SKIiS& 11.55