NO131176B - - Google Patents

Description

Elektrisk trykk-knapp-bryter.

Den foreliggende oppfinnelse angår en elektrisk trykk-knapp-bryter med en for brytning resp. slutning av strømmen svingbar og til to endestillinger omstillbar kontaktarm i form av en to-armet vektstang, som er innrettet til ved hjelp av et omstillingsorgan, som kan påvirkes av en trykk-knapp, samt ved fjærkraft å bringes til å innta sin ene eller annen endestilling. Slike brytere er kjent f. eks. fra svensk patent nr. 66 165, tysk patent nr. 452 235

og dansk patent nr. 30 248. Her er omstillingsorganet lagret ved sin øvre ende og en trykkfjær innspent ved omstillingsorganets svingeakse. Denne konstruksjon har den ulempe at fjærens begynnelsesmoment er så litet at hele mekanismen kan bli stående i en mellomstilling (dødpunkt). Den foreliggende oppfinnelse har bl. a. til for-mål å unngå denne ulempe ved økning av begynnelsesmomentet.

Dette oppnåes ved at omstillingsorganet har form av en to-armet vektstang hvis svingeakse, som altså ligger mellom omstillingsorganets ender, er innrettet til å del-

ta i trykk-knappens bevegelse, idet omstillingsorganets ene ende er innrettet til å påvirke kontaktarmen for omstilling, mens en trykkfjær er innspent mellom kontaktarmen og et punkt på omstillingsorganet hvis avstand fra kontaktarmens svingeakse er større enn avstanden mellom denne akse og omstillingsorganets svingeakse.

Ved denne konstruksjon kommer det festepunkt for trykkfjæren som ligger ved omstillingsorganets øvre ende, til, under en omstillingsbevegelse, å bevege seg i mot-satt retning i forhold til bevegelsen av trykkfjærens nedre, ved kontaktarmens nøytrallinje innfestede ende innen denne har påbegynt sin bevegelse for omstilling av kontaktarmen. På grunn av dette blir momentvirkningen på kontaktarmen under selve omstillingsbevegelsen større enn hvis trykkfjærens øvre ende skulle være ubevegelig i sideretningen, slik som det er tilfellet ved de kjente konstruksjoner. Dessuten oppnåes der ifølge oppfinnelsen

en forspenning av fjæren i en slik bøy-ningsretning at denne forspenning søker å trekke fjærens nedre ende i den retning som denne ende senere kommer til å bevege seg i ved selve omstillingen, hvorved også det moment som virker på kontaktarmen, øker. Alt dette resulterer i at den trykkraft hvormed strømbryterens trykk-knapp må påvirkes for omstillingene, er meget mindre ved en bryter ifølge oppfinnelsen enn ved kjente brytere av denne type. Foruten at momentet, som nevnt ovenfor, av to grunner blir øket ved konstruksjonen ifølge oppfinnelsen, oppnås automatisk den fordel at fjæren og der-med hele mekanismen ikke kan bli stående i en dødpunktstilling på grunn av for lite begynnelsesmoment av fjæren.

Ved en bryter av den ovenfor angitte type kan omstillingsorganet på vanlig måte være utført med et eneste ben som i hvilestillingen er rettet mot kontaktarmens lagringsaksel og hvis ende er innrettet til under trykk-knappens inntryk-ning for brytning eller slutning å gli langs skrå kanter eller plan på en oppad avsmal-nende kam eller lignende som rager ut fra kontaktarmen og er rettet mot trykk-knappen. Under kontaktarmens omstilling dreies denne kam slik at omstillingsorganets benende neste gang kommer til å gli langs den motsatte skråflate i forhold til den flate den gled langs under den fore-gående omstilling, slik at kontaktarmen avvekslende påvirkes på den ene eller den annen side av sin lagringsaksel. Ved en slik konstruksjon er det nødvendig dels at omstillingsorganet, når trykk-knappen er i sin hvilestilling, holdes i en nøytral-stilling, hvor dens ben som påvirker kontaktarmen, peker omtrent rett mot kontaktarmens svingeakse, dels at omstillingsorganet etter hver kontaktomstilling løf-tes opp så meget at den nevnte kam på kontaktarmen kan passere under den.

For å unngå disse ulemper utføres omstillingsorganet ved en forbedret utførel-sesform ifølge oppfinnelsen, med to mot kontaktarmen rettede ben eller lignende, hvis ender alltid ligger på hver sin side av planet gjennom kontaktarmens og omstillingsorganets svingeakse, og som er innrettet til skiftevis å påvirke kontaktarmen for omstilling av denne.

Oppfinnelsen skal i det følgende for-klares nærmere i forbindelse med tegnin-gen, som viser noen hensiktsmessige ut-førelsesformer. Fig. 1 viser i lengdesnitt en trykk-knapp-bryter ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen med trykk-knappen i hvilestilling. Fig. 2 viser den1 samme bryter med trykk-knappen noe inntrykket for slutning av strømmen. Fig. 3 viser den samme bryter med trykk-knappen noe inntrykket for brytning av strømmen. Fig. 4 viser bryteren i tverrsnitt vinkelrett til snittene ifølge fig. 1—3, med trykk-knappen i hvilestilling. Fig. 5 viser en annen utførelsesform av trykk-knapp-bryteren ifølge oppfinnelsen, spesielt tillempet for brytning av vek-selstrøm, sett i lengdesnitt. Fig. 6 viser bryteren i snitt vinkelrett til snittet ifølge fig. 5. Fig. 7 viser den samme bryter sett ovenfra med deler ovenfor kontaktarmen skåret bort. Fig. 8 viser bryteren i åpen stilling og med en modifisert anordning for omstillingsorganets lagring. Fig. 9 viser en noe modifisert konstruksjon av bryteren på fig. 5—8, sett i lengdesnitt. Fig. 10 og 11 viser skjematisk de bevegelige deler av en bryter ifølge oppfinnelsen i to endestillinger, og

fig. 12a og 12b viser sluttelig en hensiktsmessig måte for anordning av stil-

lingsmarkering ved en bryter ifølge oppfinnelsen.

På figurene betegner 1 en trykk-knapp med et indre rom eller hulning 10. 2 betegner en isolasjonssokkel hvis øvre del 2' er utformet som en styrehylse for trykk-knappen 1. Et omstillingsorgan i form av en arm 3 er dreibart lagret i den nedre del av trykk-knappen ved dennes indre sidevegger og med dreiningssenteret 9 liggende nedenfor omstillingsarmens øvre del 8, som er utformet som støtteflate for en trykkfjær 4. Denne trykkfjær 4 påvirker en på kjent måte anordnet og med to armer 5a forsynt kontaktarm 5, som er svingbart lagret på en dreieaksel 19 i det indre rom 25 av den nedre sokkeldel 2. Kontaktarmen består av to ben 5a (fig. 4) og et tverrstykke 20. Ved den ene side av underdelen av sokkelen 2 er der utenfor en åpning 16 anordnet faste kontakter 6. Fjæren 4 er anordnet slik at der når trykk-knappen trykkes ned for å bevirke strømbrytning, hvorved omstillingsarmen og begge de bevegelige innfestningssteder for trykkfjæren 4, nemlig ved den øvre del 8 av omstillingsarmen og ved tverrstykket 20, inntar de på fig. 3 vist stillinger, oppstår et dreiemoment slik at strømmen øyeblikke-lig brytes idet kontaktarmen 5 dreies fra den stilling hvor den samvirker med de faste kontakter til den stilling som er vist på fig. 1 og 2. På fig. 4 er armene 5a av kontaktarmen 5 ved endene 11 av dreieakselen 19 lagret på to seter 13 som er utformet i de indre sidevegger av sokkelen 2. De faste kontakter 6, som den ene ende av kontaktarmen 5 samvirker med, er festet på den isolerende sokkel over en åpning i denne. Den svingbare omstillings-arm 3 samvirker ved hjelp av sine ben 3a

(fig. 4) med de skrånende begrensnings-kanter for uttagninger 18 i begge arm-delene av kontaktarmen 5, som er forsynt med en kam 17 mellom disse armdeler. Når kontaktarmen 5 inntar en av sine to endestillinger (fig. 1 og 2 resp. fig. 3) kommer kammen på kjent måte til å befinne seg på den ene eller den annen side av omstillingsarmen 3. Når omstillingsarmen 3 ved

hjelp av trykk-knappen 1 trykkes ned fra den på fig. 1 viste midtstilling, kommer den del av denne, dvs. nedre ende, som samvirker med kammen 17, til å treffe den ene eller den annen skrånende side av kammen, avhengig av i hvilken endestilling kontaktarmen 5 befinner seg, og derved gli langs denne side til den kommer ned til bunnen av kontaktarmens uttagning 18. Ved ytterligere nedtrykning av trykk-knappen omstilles kontaktarmen 5 til den

annen endestilling, slik at man på denne måte avvekslende kan bevirke slutning og åpning av bryteren.

Omstillingsarmen 3 er ved 9 lagret i innerveggene av den hule trykk-knapp 1 og med dreieaksen liggende rett ovenfor dreieakselen 19 for kontaktarmen 5. Omstillingsarmen 3 er forsynt med en sten-der 7 som strekker seg i retning fra dreieakselen 19 inn mot den hule trykk-knapps bunn og hvis frie ende rager fritt opp mellom to trykkfjærer 14 og 15, som ligger innspent mellom innerveggen av trykk-knappen og et par med denne fast for-bundne anslagsribber 21 for fjærene. I den viste utførelsesform består stenderen 7 av en fra omstillingsarmens 3 øvre ende 8 ut-ragende arm 7, i dette tilfelle et platestykke som er stilt på høykant. Denne arm 7 er svingbar mellom de indre ender av trykk-fjærene 14 og 15, og bevegelsen av disse ender er begrenset av ribbene 21. Trykk-fj ærene 14 og 15 har hensiktsmessig form av like sterke skruefjærer.

Omstillingsarmen 3, fjæren 4 og kontaktarmen 5 danner hovedelementer av bryteren ifølge oppfinnelsen og er utformet på hovedsakelig samme måte ved de forskjellige utførelsesformer.

Fig. 10 og 11 viser skjematisk opp-finnelsens prinsipp. Fig 10 viser således stillingen av omstillingsmekanismens bevegelige deler før bryteren er sluttet, mens fig. 11 viser stillingen av delene like før åpning av bryteren. Den toarmede omstil-lingsarm 3 er lagret om dreieaksen 9 i trykk-knappen 1. Kontaktarmen 5 består likeledes prinsipielt av en toarmet vektstang som er dreibar om den faste aksel 19 og oppviser den symmetriske kam 17 hvis ender eller nedre kanter 18 ligger på omtrent samme avstand fra akselen 19. Kontaktarmens tverrstykke 20 har sin ytre del, som er forbundet med fjæren 4, liggende i symmetriplanet for kammen 17, og fjæren 4 er en trykkfjær som er innspent mellom den ovenfor aksen 9 beliggende ende 8 av omstillingsarmen 3 og kontaktarmens tverrstykke 20.

På fig. 10 er trykk-knappen 1 trykket ned fra den på fig. 1 viste hvilestilling til en mellomstilling for å bevirke slutning av strømmen, hvorved omstillingsarmen 3 med sin nedre del har glidd langs den ene sideflate av kammen 17 til den har nådd endestillingen i uttagningen 18. Under nedtrykning av knappen er fjæren 4 blitt trykket sammen. Samtidig er dens øvre støttepunkt 8 svunget mot urviseren, dvs. forskudt mot venstre på fig. 10, hvorunder virkeaksen for fjæren 4, dvs. forbindelses-linjen mellom dens støttepunkter 8 og 20, er kommet nærmere dreieakselen 19 for kontaktarmen 5. Det dreiemoment om akselen 19 som fjæren 4 utøver for å holde kontaktarmen i utkoblet stilling, er således mindre på fig. 10 enn på fig. 1. Når derfor trykk-knappen trykkes ytterligere nedad fra den på fig. 10 viste stilling, dreier omstillingsarmen kontaktarmen 5 til en la-bil likevektsstilling i hvilken fjæren 4 er maksimalt sammenpresset, inntil virkeaksen for fjæren 4 har passert akselen 19, slik at denne, betraktet som på fig. 1, befinner seg til venstre for denne virkeakse. Fjæren bevirker da et moment om akselen 19 som faller sammen med det moment som bevirkes av omstillingsarmen 3, hvorved fjæren 4 hurtig dreier kontaktarmen 5 med urviseren og bevirker slutning med de faste kontakter 6. Forløpet blir analogt når kontaktarmen 5 ifølge fig. 11 skal dreies mot urviseren for kontaktbrytning. Under denne omkastning fra kontaktbrytning til kontaktslutning og omvendt blir armen for det moment som fjæren 4 utøver på kontaktarmen 5, med hensyn på akselen 19 suksessivt større, slik at en pålidelig, tvungen dreining av kontaktarmen til dens nye endestilling oppnås automatisk.

Ved den ovenfor beskrevne utførelses-form må omstillingsarmen 3 etter hver omstilling ved hjelp av fjæren 4 løftes så meget opp at kammen 17 kan passere. Dette forårsaker at trykk-knappens bevegelse blir ganske lang, noe som er en ulempe. Dessuten gir den viste utførelsesform be-grensede muligheter til å plasere omstillingsarmens angrepspunkt på kontaktarmen på lengst mulig avstand fra kontaktarmens aksel 19 for å oppnå et stort på-virkningsmoment, noe som i og for seg er ønskelig da det ville gjøre bryteren lett å betjene.

En forbedring i ovennevnte henseende utgjør de utførelsesformer av bryteren ifølge oppfinnelsen som er vist på fig. 5—9.

På disse figurer betegner 1, som før, en trykk-knapp med en indre hulning 10. Bryteren er montert i en isolasjonssokkel 2, hvis øvre del 2' er utført med en førings-hylse for trykk-knappen 1. Et omstillingsorgan er dreibart lagret i den nedre del av trykk-knappen 1 ved dennes sidevegger og med dreiesenteret 9 liggende nedenfor den øvre ende av omstillingsorganet 3,

-og denne ende er utformet som en støtte-flate for bryterens trykkfjær 4. Denne påvirker med sin annen ende en kontaktarm 5, som på undersiden har en egg 19 ved hvis hjelp den er svingbart lagret på en motsvarende lagerskål 13 i det indre rom 25 i den nedre sokkeldel 2. Kontaktarmen 5 er utført av en bøyet strimmel av platemateriale og er i den ene ende forsynt med en kontakt 6' bestemt til å samvirke med en fast kontakt 6", som i bunnen 12 av uttagningen 25 er festet på eh strimmel av platemateriale forsynt med en klemme-skrue 211. Den annen strømtilslutning dan-nes av lagerskålen 13 som er forbundet med enklemmeskrue 22. Den nedre ende av trykkf jæren 4 støtter seg mot en plate eller stav 20 som er rettet oppad i rett vinkel fra kontaktarmens dreiesentrum. Kontaktarmen 5 er på hver side av svingesen-teret forsynt med nedbuktninger 18 bestemt til å danne angrepspunkter for endene av et par fra omstillingsorganet 3 nedragende ben 3a. Disse ben befinner seg stadig på hver sin side av kontaktarmens lagringspunkt, og avstanden mellom deres spisser, som samvirker med ansatsene 18 på kontaktarmen, kan, men behøver ikke å være større enn avstanden mellom disse ansatser. Fjæren 4 er innrettet slik at der, når trykk-knappen 1 trykkes ned for brytning av strømmen, hvorved omstillingsorganet 3 og begge de bevegelige innfestningssteder for trykkf jæren 4, nemlig ved omstillingsorganets øvre del 8 og ved støt-teplaten 20, inntar de på fig. 5 viste stillinger, oppstår et dreiemoment slik at kontaktarmen 5 svinges til den stilling som er vist på fig. 8 hvorved strømmen1-brytes. Sokkelen 2 har ved bunnen et anslag 23 som begrenser bevegelsen av kontaktarmen 5 ved brytning. Lagringen 9 for omstillingsorganet 3 er ifølge fig. 5 utført av et par nedadrettede egger dannet av avsatser i den indre vegg av knappen 1, idet disse ansatser ligger an mot et par lagerskåler på omstillingsorganet. I utførelsesformen på fig. 8 har eggene på trykk-knappen og la-gerskålene på omstillingsorganet byttet plass, noe som naturligvis er mulig.

Ved utførelsesformen på fig. 9 kan kontaktarmen tenkes å være utført med to side om side liggende kantstilte ben 5a på lignende måte som i utførelsesformen ifølge fig. 1—4. Den vesentlige forskjell mellom anordningen ifølge fig. 9 og den ifølge fig. 1—4 er at omstillingsorganet oppviser to nedadrettede ben som ved ut-førelsesformene ifølge fig. 5—8. Disse bens nedre ender er innrettet til å samvirke med hver sin ansats 18 på kontaktarmen, beliggende på hver sin side av dennes dreieaksel 19. Fra den øvre del av omstillingsorganet 3" går der ut et utspring 7 som samvirker med sideflatene av en uttagning 24 anordnet i bunnen av knappen 1, slik at bevegelsen av omstillingsorganet 3" begrenses på ønsket måte.

En vesentlig forutsetning for at konstruksjonen ifølge fig 5—9, innbefattende to fra omstillingsorganet nedadrettede ben som stadig befinner seg på hver sin side av kontaktarmens lagringspunkt, skal være funksjonsdyktig, er at omstillingsorganet ved bryterens bevegelser selv bibringes et slikt bevegelsesforløp at det ene ben av omstillingsorganet ikke forhindrer kontaktarmens svingning når kontaktarmen påvirkes av det annet ben. Den løsning som foreslås ifølge oppfinnelsen, nemlig anordningen av et omstillingsorgan som er lagret på trykk-knappen omtrent i sitt sentrum, er øneget effektiv og synes å ut-gjøre den eneste hittil funksjonerende løs-ning av dette problem.

Innretningen med et på trykk-knappen lagret omstillingsorgan, mellom hvis øvre ende og kontaktarmen bryterens trykkfjær er innspent, gir forøvrig i kom-binasjon med et omstillingsorgan med to nedadrettede ben, som vist på fig. 5—9, følgende fordeler sammenlignet med den utførelsesform som er vist på fig. 1—4.

Den med kontaktarmen samvirkende del av omstillingsorganet behøver ikke å gli på noen skråflater på kontaktorganet.

Kontaktorganet behøver ikke å løftes så høyt opp mellom omstillingene som ved konstruksjonen ifølge fig. 1—4.

Av denne grunn blir trykk-knappens bevegelser meget små, hvortl kommer den fordel at trykkfjærens sammentrykning blir relativt liten, noe som øker dens leve-tid.

Sluttelig blir det mulig å plasere kontaktarmens ansatser som omstillingsorganet arbeider mot, på lengre avstand fra hverandre enn ved utførelsesformen ifølge fig. 1—4.

Anordningen ifølge oppfinnelsen av et omstillingsorgan lagret i trykk-knappen gir sluttelig en lettvint mulighet for å an-ordne en stillingsmarkering. Dette er vist nærmere på fig. 12a og 12b. Ifølge disse figurer er det i trykk-knappen 1 lagrede omstillingsorgan 3a ved sin øvre flate forsynt med en markering 31 som angir at bryteren er sluttet, og en markering 32 som angir bryteren er åpen. Markeringene 31 og 32 er synlige gjennom et lite vindu 30 an-bragt på hensiktsmessig måte i bunden av trykk-knappen. Markeringen 31 kan f. eks. være en horisontal strek, et punkt av en bestemt farve eller lignende, mens markeringen 32 kan være et null, et punkt med annen farve eller lignende. 1. Elektrisk trykk-knapp-bryter med en svingbar kontaktarm som kan omstilles for brytning resp. slutning av strømmen og har form av en to-armet vektstang, samt er innrettet til ved hjelp av et av en trykk-knapp påvirkbart omstillingsorgan å bringes til å innta sin ene eller annen endestilling, karakterisert ved at omstillingsorganet (3, 3', 3") har form av en to-armet vektstang hvis svingeakse, som altså ligger mellom endene av omstillingsorganet, er innrettet til å delta i trykk-knappens (1) bevegelse, idet den ene ende av omstillingsorganet er innrettet til å påvirke kontaktarmen (5) for omstilling, mens en trykkfjær (4) er innspent mellom kontaktarmen og et punkt på omstillingsorganet hvis avstand fra kontaktarmens svingeakse er større enn avstanden mellom denne akse og omstillingsorganets svingeakse. 2. Bryter som angitt i påstand 1, karakterisert ved at omstillingsorganet (3, 3', 3") er dreibart lagret i trykk-knappen (1) ved hjelp av egger (9) som ved hjelp av trykkfjæren (4) presses mot lågere i trykk-knappen.

Claims (1)

1. 3. Bryter som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at omstillingsorganet (3) er innrettet til ved hjelp av to mot hin-annen virkende trykkfjærer (14,15) å føres til en nøytralstilling når trykk-knappen (1) føres til sin uvirksomme endestilling ved hjelp av den fjær (4) som virker på omstillingsorganet.

   4. Bryter som angitt i en av påstan-dene 1—3, karakterisert ved at den ende av omstillingsorganet (3, 3', 3") som er innrettet til å påvirke kontaktarmen (5) for omstilling, er utformet med to ben (3a) hvis frie ender alltid befinner seg på hver sin side av planet gjennom kontaktarmens og omstillingsorganets svingeakse og er innrettet til skiftevis å påvirke kontaktarmen for omstilling.

   5. Bryter som angitt i en av påstan-dene 1, 2 eller 4, karakterisert ved at omstillingsorganet (3, 3', 3") er utformet som stillingsmarkeringsorgan, som gjennom en gjennomsiktig vegg i trykk-knappen mar-kerer bryterens endestillinger.