DE1168992B - Elektrischer Schnappschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 c

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 21 c -30

B 59579 VIIId/21 c

29. September 1960

30. April 1964

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schnappschalter, insbesondere für hohe Betriebstemperaturen, dessen umschnappbarer Kontaktarm, Kontakte und sonstige Metallteile auf einer Isolierstoffmontageplatte durch Niete od. dgl. befestigt sind, welche die Schalterteile mit ihren Köpfen gegen die als Bezugsfläche dienende Montagefläche andrücken.

Es sind elektrische Schalter bekannt, in denen Metallteile von einer aus Kunststoff geformten Montageplatte getragen werden. Wenn das Kunststoffmaterial großen Temperaturänderungen ausgesetzt wird, wie sie z.B. in Feuerungsanlagen auftreten, geht es infolge seiner gegenüber den Metallteilen unterschiedlichen Ausdehnung zu Bruch. Bei bekannten, für die Verwendung bei hohen Temperaturen vorgesehenen Schaltern werden für die Montageplatte an Stelle des Kunststoffes Keramikwerkstoffe verwendet; jedoch sind die Schalter wegen der Bearbeitungsschwierigkeiten des Keramikwerkstoffes und des unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Metall und Keramikwerkstoff nicht nur schwierig herstellbar, sondern auch im Betrieb sehr störungsanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Halterung der Schalterteile auf der Montageplatte derart vorzunehmen, daß unterschiedliche Wärmedehnungen der Montageplatte und der nietartigen Metallbüchsen keine Lockerung der Halterungen zur Folge haben können. Es ist nun allgemein bekannt, Schraubenverbindungen durch elastische Sicherungen, z. B. durch glatte Federringe, zu sichern. Eine solche Sicherung hat den Zweck, bei Stößen, unter denen die Vorspannung der Schraube den Wert Null erreichen würde, die Vorspannung der Schraube aufrechtzuerhalten, um die selbsthemmende Wirkung der Gewindegänge aufrechtzuerhalten.

Auch bei elektrischen Schaltern, bei denen Metallteile an einem Isolierstoffsockel befestigt sind, ist es bekannt, die Schraubenbefestigung dieser Metallteile durch Federringe zu sichern. Diese Sicherung dient aber nicht zum Ausgleich von unterschiedlichen Wärmedehnungen der Materialien des Sockels und der Befestigungsmittel, da glatte Federringe nur begrenzt formveränderbar sind. Die Sicherung durch Federringe hat in diesem Fall, in dem auch nicht mit Stößen zu rechnen ist, lediglich den Zweck, durch den Eingriff der Schneiden des Federringes in das Isoliermaterial und den Schraubenkopf ein Lösen der Schrauben zu verhindern, die mit Rücksicht auf die verhältnismäßig geringe Festigkeit nicht mit hoher Vorspannung angezogen zu werden pflegen.

Selbst wenn jedoch mit Sicherungen ähnlicher Art eine Schraubenverbindung gegen Lösen unter dem Elektrischer Schnappschalter

Anmelder:

Burgess Products Company Limited, Hinckley, Leicestershire (Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. R. Poschenrieder, Patentanwalt, München 8, Lucile-Grahn-Str. 38

Als Erfinder benannt:

Brian Astbury Holden, Newcastle-upon-Tyne (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 19. Oktober 1959, 22. August 1960

Einfluß von Temperaturänderungen sicherbar wäre,' würden derartige Schalter mit Rücksicht auf die verhältnismäßig hohen Herstellungskosten von Schrauben, Muttern bzw. Gewinden unverhältnismäßig teuer sein. Wegen der hohen Kosten von Schraubenverbindungen haben sich für derartige Zwecke Niet-Verbindungen weitgehend durchgesetzt. Nietverbindungen vermögen jedoch wegen ihrer Starrheit temperaturbedingte Längenänderungen nicht aufzunehmen. Es besteht daher seit langem ein Bedürfnis nach einer Nietverbindung zwischen den Montageplatten und Metallteilen von Schaltern, die fähig ist, sich den Unterschieden der Abmessungen infolge von Temperaturänderungen anzupassen.

Ein elektrischer Schnappschalter der bezeichneten Art ist gemäß der Erfindung nun dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise aus keramischem Isoliermaterial bestehende Montageplatte in Bohrungen mindestens am unteren Ende umnietbare Büchsen trägt, wobei das untere Ende der Büchsen nach dem Umnieten über eine vorzugsweise quadratische Scheibe und einen z. B. gewellten Federring an der Unterseite der Montageplatte federnd anliegt und gegebenenfalls von der Befestigung unabhängige Schrauben für den Leitungsanschluß aufnimmt.

Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß innerhalb eines breiten Temperaturbereiches unterschiedliche Wärmedehnungen des Materials der Mon-

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tageplatte und der Befestigungsmittel ohne Zerstörung der Teile aufgenommen werden.

Vorteilhafterweise kann die Unterseite der Montageplatte als Rinne mit seitlichen Stegen ausgebildet sein, die die quadratischen Scheiben verdrehungssicher festlegen. Diese Maßnahme ermöglicht in einfacher Weise den Anschluß der Klemmen an die Zuleitungen sowie die Unterbringung der letzteren und gewährleistet außerdem, daß die relative Lage zwi-

14 an den Stegen 3 gegen eine Drehung in der Bohrung 9 gesichert ist. Der untere Teil jeder Büchse ist mit einem Innengewinde versehen, in das eine Klemmschraube 15 eingeschraubt wird, durch welche 5 ein elektrischer Leiter zwischen dem Kopf der Schraube 15 und der Quadratscheibe 14 befestigt werden kann.

Die Büchse in der mittleren der Bohrungen 9 weist an ihrem oberen Ende ein relativ hohes Flanschteil sehen der quadratischen Scheibe, der Büchse und dem io 16 auf, welches die Stirnseite bis auf eine Bohrung, Federring erhalten bleibt, was mit Rücksicht auf den durch die ein Niet zum Befestigen eines festliegenden Halt der Anschlußklemmenschraube erwünscht ist. Schaltkontaktes 17 durchgeführt ist, verschließt.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Durch das Flanschteil 16 und die Vernietung des AbErfindung kann die Montageplatte mit ihrer Bezugs- schnittes 12 mit kleinerem Durchmesser über der fläche unmittelbar am Schalterträger befestigt sein. 15 Quadratscheibe 14 liegt die Schraube 15 und der Die Befestigung erfolgt dann an der Rückseite des Kontakt 17 auf der Grundfläche 4 am Basisteil 1 fest. Schalterträgers, der eine Aussparung aufweist, aus Der andere festliegende Schaltkontakt 18 ist an einer dem das die Schalterteile umgebende Gehäuse mit Stütze 19 angenietet, die aus einem an zwei Stellen in dem Betätigungsmittel vorspringt. entgegengesetzter Richtung rechtwinklig abgebogenen

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungs- 20 Metallstreifen besteht und die eine Bohrung 20 aufbeispiel der Erfindung dargestellt. Darin ist weist, die mit der rechten der drei mittleren Boh-

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des elektri- rungen 9 übereinstimmt. Ein Abschnitt 21 mit kleineschen Schnappschalters gemäß der Erfindung im aus- rem Durchmesser am oberen Ende der in die Boheinandergezogenen Zustand und rung 9 eingesetzten Büchse 11 liegt in der Bohrung

F i g. 2 ein Längsschnitt durch den Schalter in an 25 20 und ist umgenietet, wodurch das Stützteil 19 vereinem Schalterträger angebauten Zustand. drehsicher an der Büchse 11 befestigt ist und fest in

In der Zeichnung ist eine Isolierstoffmontage- Anlage gegen die Fläche 4 gehalten wird. Gleicherplatte 1 dargestellt, die in einem Stück aus kerami- weise trägt eine Büchse 11 in der linken der drei mittschem Werkstoff in Parallelepipedform hergestellt ist leren Bohrungen 9 auf der Fläche 4 ein Stützteil 22, und an ihrer Unterseite eine von zwei Stegen 3 be- 30 wobei das Stützteil sich durch die Wirkung der Quagrenzte Rinne 2 aufweist. dratscheibe 14 nicht um die Achse der Bohrung 9

Die Oberseite 4 des Basisteiles 1 ist eben, um eine drehen kann.

Auflage zu schaffen, auf der die Schalterteile auflie- Das Stützteil 22 ist aus einem Stück aus Metall gegen und die ebenso als Befestigungsfläche für den fertigt und besteht aus einem auf der Fläche 4 auf-Schalter dient. Die Stege 3 sind bei 5 so unterbrochen, 35 liegenden Basisteil 23, einem dazu rechtwinkligen daß sie Befestigungszungen 6 an den Seitenwänden Querabschnitt 24 und einem Paar Gabelarmen 25, die des Gehäuses 7 aufnehmen können. Das Gehäuse 7 zuerst so abgebogen sind, daß sie etwa parallel zum ist aus einem Metallblech durch Nachuntenbiegen der Basisteil 23 über diesem liegen, und dann so, daß die Seiten- und Stirnflächen gebildet, wobei die Stirn- Spitzen der Gabelarme etwa parallel zum Querteil 24 flächen durch Verstärkungsstege 8 an den Seiten des 40 verlaufen. An der Innenseite der zweiten Biegung ist Gehäuses in ihrer Stellung gehalten werden. Fünf eine Kerbe 26 in jedem der Gabelarme 25 angeordnet. Jede Kerbe 26 dient als Schwenklager für die nach unten gebogenen Enden 27 eines gabelförmigen Kontaktträgerarmes 28. Die Grundfläche der Gabel

Schalters mit der Auflagefläche an einem in ge- 45 weist eine Bohrung 29 auf, die das eine Ende einer strichelten Linien in F i g. 2 dargestellten Körper 10 Zugfeder 30 aufnimmt. Die Basis der Gabel hat

ferner einen Vorsprung 31. an dem der obere Hocker 32 und der untere Hocker 33 des bewegbaren Schaltkontaktes angenietet sind. Ein Betätigungsglied 34,

Stellung. In die Bohrungen 9 werden Büchsen 11 ein- 50 welches zur Gewichtsverminderung Durchbrechungen geschoben und auf beliebige Weise, z. B. durch Ver- aufweist, hat an einem Ende eine Zunge 35. Am annieten, befestigt. Das obere Ende jeder der Büchsen deren Ende ist das Betätigungsglied 34 etwa rechtkann entsprechend den zu befestigenden Schalter- winklig und darauf in entgegengesetzter Richtung abteilen ausgebildet sein; die unteren Enden jedoch sind gebogen, um eine Angriffskurvenfläche 36 zu bilden, in jedem Falle gleich und weisen einen mit einer 55 Die Zunge 35 greift am Querabschnitt 24 zwischen Bohrung versehenen Abschnitt 12 mit kleinerem die Gabelarme 25 ein und verhindert dadurch eine Durchmesser auf, der durch eine Wellenscheibe 13 seitliche Verlagerung des Betätigungsgliedes 34 wäh- und eine weitere Scheibe 14 geführt ist. Die Scheibe rend der Schwenkbewegung um seine Berührungs-14 hat zwei gegenüberliegende parallele Seiten, die an linie mit dem Abschnitt 24. Nach Einhängen des anden beiden Stegen 3 anliegen, und ist üblicherweise 60 deren Endes der Feder 30 am Steg 37 zwischen zwei eine quadratische Scheibe. Nachdem das Schalterteil nebeneinanderliegenden Durchbrechungen kann das an dem einen Ende der Büchse 11 befestigt ist, wird Betätigungsglied 34 so betätigt werden, daß es die das Ende mit dem Abschnitt 12 mit kleinerem Durch- Feder 30 bewegt und den Kontaktträgerarm 28 so messer über der Quadratscheibe 14 umgenietet, und steuert, daß er eine Schnappbewegung ausführt. Ein die Wellenscheibe 13 ist dann festgelegt und teilweise 65 Betätigungsknopf 38, der in einer in einer Bohrung zwischen der Scheibe 14 und der Oberfläche der 40 im Gehäuse 7 angeordneten Büchse 39 gleitet, liegt Rinne 2 zusammengedrückt, während die Büchse 11 mit seinem Unterteil in Berührung mit der kurvendurch das Anliegen der Kanten der Quadratscheibe förmigen Angriffsfläche 36 am Betätigungsglied 34.

Bohrungen 9 verlaufen durch das Basisteil 1 von der Auflagefläche 4 bis zur Rinne 2. Die beiden Bohrungen an den Stirnseiten dienen zum Befestigen des

auf beliebige Weise, z. B. mittels nicht dargestellter Bolzen. Die drei mittleren Bohrungen dienen zum Befestigen der Schalterteile in der entsprechenden

Der Schalter arbeitet wie folgt: Der Schalter befindet sich normalerweise in der in F i g. 2 dargestellten Stellung, d. h., die Kontaktwarze 32 liegt an dem Kontakt 18 an. Wenn der Betätigungsknopf 38 nach unten gedrückt wird, schwenkt das Betätigungsglied 34 um das Querteil 24, bis die Bewegung des Steges 37 die Achse der Feder 30 in eine Linie mit der Kerbe 26 und der Bohrung 29 in dem Kontaktträgerarm 28 bringt. Sobald diese Stellung überschritten ist, zieht sich die Feder 30 zusammen und bewirkt, daß der Arm 28 in einer Schnappbewegung um die Kerbe 26 schwenkt. Die Kontaktwarze 33 liegt jetzt gegen den Kontakt 17 an, und der Schalter verbleibt in dieser Stellung, bis der Druck auf den Knopf 38 aufgehoben wird. Wenn dieser Druck auf den Knopf 38 aufgehoben wird, zieht sich die Feder 30 zusammen und bewirkt, daß das Betätigungsglied 34 um den Querabschnitt 24 schwenkt und den Knopf 38 zurückbewegt. Sobald der Steg 37 sich durch die Stellung bewegt hat, in der er mit der Kerbe 26 und der Bohrung 29 in der betätigten Stellung des Armes 28 fluchtet, bewirkt die Feder 30, daß der Arm 28 um die Kerbe 26 schwenkt, und bringt dabei den Arm 28 in einer Schnappbewegung in seine ursprüngliche Stellung zurück.

Wenn der Schalter wie oben beschrieben hergestellt ist, sind die Schalterteile nachgiebig, aber sicher in ihrer Stellung auf der Grundfläche 4 gehalten, welche als Bezugsfläche nicht nur für die Schalterteile, sondern ebenso für die Befestigung des Schalters dient, und jede Relativbewegung der Metallteile und der keramischen Teile an den Nietstellen infolge der unterschiedlichen Ausdehnung ist durch die Nachgiebigkeit der Wellenscheiben möglich, ohne daß die Schalterteile lose werden oder der Keramikwerkstoff bricht.

Wenn auch die Erfindung in Verbindung mit einem Hochtemperaturschalter beschrieben wurde, kann die gleiche Ausbildung verwendet werden, wenn Temperaturwechsel bei niedereren Temperaturen stattfinden. Es ist selbstverständlich wesentlich, daß alle Schalterteile, ebenso wie das Basisteil, aus Werkstoffen hergestellt sind, welche ihre Charakeristiken, z. B. Form, Leitfähigkeit, Isolierwirkung, Festigkeit usw., über dem Temperaturbereich behalten, dem der Schalter ausgesetzt ist.

Zum Beispiel kann die Wellenscheibe für einen Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 600° C aus korrosionsbeständigem Stahl hergestellt werden. Wo höhere Temperaturen auftreten, kann die Wellenscheibe aus einer geeigneten Nickellegierung, z. B. aus einer aus der Nimonikreihe, hergestellt sein.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schnappschalter, insbesondere für hohe Betriebstemperaturen, dessen umschnappbarer Kontaktarm, Kontakte und sonstige Metallteile auf einer Isolierstoffmontageplatte durch Niete od. dgl. befestigt sind, welche die Schalterteile mit ihren Köpfen gegen die als Bezugsfläche dienende Montagefläche andrücken, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise aus keramischem Isoliermaterial bestehende Montageplatte (1) in Bohrungen (9) mindestens am unteren Ende (12) umnietbare Büchsen (11) trägt, wobei das untere Ende (12) der Büchsen nach dem Umnieten über eine vorzugsweise quadratische Scheibe (14) und einen z. B. gewellten Federring (13) an der Unterseite (2) der Montageplatte federnd anliegt und gegebenenfalls von der Befestigung unabhängige Schrauben (15) für den Leitungsanschluß aufnimmt.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Montageplatte als Rinne (2) mit seitlichen Stegen (3) ausgebildet ist und die quadratischen Scheiben (14) verdrehungssicher festlegt.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatte (1) mit ihrer Bezugsfläche (4) unmittelbar am Schalterträger (10) befestigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 753 485;
britische Patentschrift Nr. 580 701;
USA.-Patentschriften Nr. 2728 826, 2 758 171.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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