DE1119950B - Elektrischer Schnappschalter mit verschiebbarem Betaetigungsglied und Zwischenhebel - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

B48106Vmd/21c

ANMELDETAG: 7. MÄRZ 1958

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: 21. DEZEMBER 1961

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schnappschalter mit verschiebbarem Betätigungsglied und Zwischenhebel, insbesondere Mikroschalter, und betrifft die Ausbildung und Abstützung des Zwischenhebels eines derartigen, nur eine Ruhelage aufweisenden Schnappmechanismus.

Insbesondere bei Mikroschaltern besteht eine wesentliche Aufgabe darin, den Schalter möglichst leicht auszubilden und die Betätigungskraft klein zu halten. Bei Mikroschaltern mit Druckknopfbetätigung ist es bekannt, daß der gesamte Hebelmechanismus sich an einem gemeinsamen, durch zweifaches Abbiegen in entgegengesetzter Richtung hergestellten Stützglied abstützt, so daß das Schaltergehäuse selbst im wesentlichen von den beim Schaltvorgang auftretenden Kräften unbeeinflußt bleibt. Dabei stützen sich der Kontaktarm und der Zwischenhebel, die in bekannter Weise gegeneinander durch eine Federkraft vorgespannt sind, so gegen zwei etwa parallel zueinander liegende Abschnitte des zweifach abgebogenen Stützteiles ab, daß sie etwa parallel zueinander und zu dem mittleren, zwischen den beiden Stützabschnitten liegenden Abschnitt des Stützgliedes übereinander angeordnet sind. Der Kontaktarm und der Zwischenhebel sind bei der bekannten Ausführung aus plattenförmigen Stücken hergestellt und stützen sich mit schneidenartigen Lagerstellen in entsprechende Kerben des Stützgliedes ab.

Beim Aufbringen der Betätigungskraft auf den Zwischenhebel, die üblicherweise durch einen Druckknopf od. dgl. mit einer im wesentlichen ebenen, etwa senkrecht zur Hebelebene bewegten Fläche erfolgt, ist durch die Verschiebung des Angriffspunktes am schwenkbaren Zwischenhebel eine erhebliche Reibung zu überwinden. Durch diese Reibung in Verbindung mit der Reibung an der Schwenkabstützung des Zwischenhebels am Stützglied wird eine erhebliche Betätigungskraft benötigt.

Ferner ist die bei der Betätigung zu bewegende Masse durch die Ausbildung des Zwischenhebels aus einem plattenförmigen Werkstoff, z. B. durch Ausstanzen und Abkanten, relativ groß.

Da Mikroschalter häufig bei Folgeschaltungen in großer Anzahl in Abhängigkeit voneinander geschaltet werden, summiert sich z. B. in diesem Falle der durch die Reibung und die zu bewegenden Massen bedingte Kraftaufwand zu ganz erheblichen Beträgen, die es in einer Reihe von Anwendungsfällen notwendig machen, an Stelle von Mikroschaltern kontaktfreie elektronische Schaltmittel zu verwenden, die verzögerungsfrei arbeiten. Diese elektronischen Schalt-Elektrischer Schnappschalter

mit verschiebbarem Betätigungsglied

und Zwischenhebel

Anmelder:

Burgess Products Company Limited,
Hinckley, Leicestershire (Großbritannien)

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

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 23. Juli 1957 und 7. Februar 1958

William Riddell, Whitley Bay, Northumberland

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

mittel sind jedoch sehr kostspielig und verteuern die gesamte Anlage außerordentlich.

Es ist die der Erfindung zugunde liegende Aufgabe, die bekannten Schnappschalter mit Zwischenhebel so auszubilden, daß sie bei etwa gleichen Herstellungskosten mit einer geringeren Betätigungskraft arbeiten, wobei gleichzeitig das Gewicht der beweglichen Teile des Schalters und infolgedessen auch die Erschütterungsempfindlichkeit herabgesetzt werden soll.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der in an sich bekannter Weise aus Draht gebogene Zwischenhebel mit seinem hakenförmig abgebogenen, gleichzeitig als Lagerstelle für das Zugfederglied des Schnappelementes dienenden Ende am Druckknopf anliegt und sich an seinem anderen Ende mit einem etwa rechtwinklig zur Hebelachse verlaufenden Drahtabschnitt an dem Abschnitt des Stützgliedes schwenkbar anlegt, wobei seine Lagerstelle durh die Abwinklung des Stützgliedes und einen entsprechend hochgezogenen Teil des Gehäuses in beiden Richtungen senkrecht zur Schwenkachse begrenzt ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird der Zwischenhebel bei etwa gleichen Herstellungskosten nicht nur um ein Mehrfaches leichter, so daß seine Massenträgheit verringert wird, sondern es wird auch

109 750/411

dadurch, daß das Betätigungselement auf einer sphärischen Fläche mit durch den Ziehprozeß des Drahtes sehr hoher Oberflächengüte angreift und die gegen einen ebenen Abschnitt des Stützgliedes sich abstützende Schwenkkante des Zwischenhebels bei dem notwendigen Spiel in Schwenkrichtung sich mit ihrem runden Drahtquerschnitt abrollt bzw. mit ihrer sehr glatten Drahtoberfläche auf dem Stützglied reibt, ein geringerer Reibungswiderstand erreicht als bei den bekannten Ausführungsformen, es sei denn, daß dort ein zusätzlicher Bearbeitungsaufwand in Kauf genommen wird.

Bei einem bekannten Schnappmechanismus ist zwar schon ein U-förmiger Drahtbügel als Zwischenhebel vorgesehen, der sich in einer Kerbe eines Gehäuses abstützt; der dort beschriebene Drahtbügel hat jedoch den Zweck, die Auslösung beim Abschalten zu ermöglichen, wobei ein relativ komplizierter, schwerer Schaltmechanismus zur Anwendung kommt.

Es ist auch schon bekannt, den Zwischenhebel ao ganz wegzulassen und den Druckknopf auf die einseitig ortsfest eingespannte Zugfeder unmittelbar einwirken zu lassen. Hierbei wird die Zugfeder außer auf Zug bei jeder Betätigung zusätzlich stoßartig auf Biegung beansprucht. Diese zusätzliche Beanspruchung der Zugfeder soll bei dem erfindungsgemäßen Schalter jedoch mit Rücksicht auf die Lebensdauer der Feder vermieden .werden.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine Ansicht des erwähnten Schalters in vergrößertem Maßstab, wobei sein Deckel teilweise weggelassen ist,

Fig. 2 eine Draufsicht des Kontaktarmes, Fig. 3 eine Ansicht des Stützgliedes,

Fig. 4 und 5 eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Zwischenhebels,

Fig. 6 bis 8 Ansichten von drei anderen Ausführungsformen des Zwischenhebels,

Fig. 9 und 10 eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Zwischenhebels,

Fig. 11 und 12 eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Zwischenhebeis,

Fig. 13 bis 15 jeweils eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform des Zwischenhebels.

Das Gehäuse 1 des Schnappschalters hat einen Deckel 2, von dem der größere Teil in Fig. 1 weggelassen ist; dieser Deckel ist dauernd auf der Öffnung des Gehäuses 1 mittels Niete 3 oder anderen geeigneten Mitteln befestigt, z. B. mit Klebemitteln. Das Gehäuse und der Deckel haben an diagonal einander gegenüberliegenden Ecken Löcher 4, durch welche Befestigungsorgane gesteckt werden können, um den Schalter auf einer Unterlage zu befestigen.

Die Vorrichtung besteht aus einem festen Stützglied 5, welches in geeigneter Weise im Gehäuse befestigt ist. Das Stützglied 5 weist eine mit ihrem einen Ende in einer Ausnehmung des Gehäuses sitzende Zunge 6 und einen in einer Durchbrechung an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses liegenden schmaleren Abschnitt 7 auf. Das Ende 8 des Stütz- 6g gliedes 5, das auch in Richtung des Abschnittes 7 liegen kann, weist eine Gewindebohrung für die Klemmschraube 9 auf. Zwischen den Abschnitten 6 und 7 ist das Stützteil 5 bei 10, 11 zweimal im wesentlichen rechtwinklig abgebogen. In der Innenkante der Abbiegung 10 ist als Widerlager für die Enden 13 der Arme 14 eines gegabelten Kontakthebels 15 (Fig, 2) eine Nut 12 angeordnet. Zwischen den Armen 14 liegt eine Feder 16 mit einem Ende 17 in einem Loch 18 im Bereich der Kontakte 19 am Kontakthebel der Gabel. Das andere Ende 20 der Feder 16 liegt in einem Haken 21 an einem Ende des Zwischenhebels 22. Das andere Ende 23 des Zwischenhebels 22 stützt sich schwenkbar gegen die Innenkante 11 am Stützglied 5 ab.

An der Außenseite des Hakens 21 greift der in einer Ausnehmung in dem Gehäuse 1 des Schalters gleitende Betätigungsdruckknopf 24 an. Die Feder 16 ist durch ein Langloch 25 im Stützglied 5 zwischen den Abbiegungen 10 und 11 geführt.

Die Kontakte 19 am Arm 15 wirken mit festen Kontakten 26 bzw. 29 an Klemmteilen 27, 30 mit Klemmschrauben 28, 31 zusammen. In Normalstellung drückt die Spiralspannfeder 16 den oberen Kontakt 19 gegen den festen Kontakt 26. Bei Eindrücken des Druckknopfes 24 wird der Zwischenhebel um seine Endkante 23 verschwenkt, und das Ende der Feder 16 wird durch die Ebene des kontakttragenden Armes 15, d. h. durch eine Stellung maximaler Spannung, verschoben, so daß bei fortschreitender Bewegung des Endes 20 der Feder der Arm 15 überschnappt, bis der untere Kontakt 19 mit dem Kontakt 29 in Berührung kommt.

Der aus Draht bestehende Zwischenhebel 22 kann beliebig, z. B. in einer der in Fig. 4 bis 15 gezeigten Ausführungsformen, ausgebildet sein.

Alle in Fig. 4 bis 15 dargestellten Zwischenhebel sind in stark vergrößerten Maßstab dargestellt. In der Praxis ist die tatsächliche Länge des Gliedes etwa 10 mm; der Draht hat dabei einen Durchmesser von etwa 0,7 mm.

Bei der in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform hat der Zwischenhebel 22 einen einzigen L-förmig gebogenen Arm 20. Die Krümmung 33 bildet einen Haken 34 zum Einhängen des Endes 20 der Feder 16, derart, daß die Feder ein Drehmoment auf das andere Ende 36 des Zwischenhebels 22 ausübt. Am äußeren Teil 34 α der Krümmung 33 greift ein Betätigungselement, z.B. der Druckknopf 24, an. Das dem Haken 34 gegenüberliegende Ende des Zwischenhebels 22 ist zu einem Dreieck 37 mit die Lagerstelle 36 des Zwischenhebels 22 am Stützglied 5 bildender Basis 38 gebogen.

Fig. 6 bis 8 zeigen eine Abwandlungsform des Zwischenhebels mit einem Arm und Basisdreieck 37. Wie in Fig. 6 gezeigt verläuft die Krümmung vom Arm 32 aus in einer gleichmäßigen Kurve 39, und der Haken 40 wird von einer gegenläufigen Krümmung mit kleinerem Radius gebildet. Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausfuhrungsform ist der Arm 32 a aus der Ebene der Dreiecks 37 aufwärts gebogen, und die Krümmung 41 ist kürzer als die Krümmung 39 und geht in den gegenläufig gebogenen Haken 42 über. Gemäß Fig. 8 setzt sich der Arm 32 a in der aus der Ebene des Dreiecks 37 nach oben verlaufenden Krümmung 43 fort, an deren Ende ein Haken 44 mit kleinerem Radius gebildet wird, dessen Krümmung in derselben Richtung verläuft.

Die Abwandlungsform des Zwischenhebels gemäß Fig. 9 und 10 ist ähnlich der in Fig. 8 dargestellten, wobei jedoch das freie Ende des das Dreieck 37 bil-

denden Drahtes zu einem Führungszapfen 45 gebogen ist, welcher als Sicherung gegen seitliche Verschiebung in ein Loch im Stützglied 5 (vgl. Fig. 3) eingreift.

Bei der Abwandlungsform gemäß Fig. 11 und 12 sind beide Enden des Drahtes bis zum Hakenende des Zwischenhebels geführt, so daß er ein Armpaar 46 aufweist, das über eine Krümmung 47 in ein Hakenpaar 48 übergeht, während die Arme 46 am Scheitelpunkt 49 des Basisdreiecks 37 sich gabeln.

Wie in Fig. 11 gezeigt, ist die Basis 50 des Dreiecks 37 nach innen zurückgebogen und bildet so zwei Lagerpunkte 51.

Eine weitere Abwandlungsform des Zwischenhebels ist in Fig. 13 bis 15 dargestellt. Die freien Enden 52 des in den Zwischenhebel bildenden Drahtes stoßen sich in der Basis stumpf und bilden eine kürzere Seite eines Trapezes oder Recktecks, die als Schwenklager für den Zwischenhebel dient, während die gegenüberliegende kürzere Seite 53 zu einer geschlössenen Schleife 54 gebogen ist, in der das eine Ende der Feder 16 eingehängt wird. An der Außenseite 55 der Schleife greift der Betätigungsdruckknopf des Schalters an. Die beiden langen Seiten 56 sind so abgebogen, daß die Abschnitte 57 zusammen mit den Enden 52 den Basisteil bilden, der durch die ansteigenden Abschnitte 58 mit der Schleife 54 verbunden ist. Die Enden 52 können auch einwärts gebogen sein, so daß die Ecken 59 zwei in Abstand voneinander liegende Lagerstellen bilden.

Diese Ausführungsform gemäß Fig. 12 bis 15 eignet sich besonders für die Verwendung in Schaltern mit zwei oder mehr Federn 16, wobei eine entsprechende Anzahl von Schleifen 54 vorgesehen sein kann. Dabei kann der Betätigungsdruckknopf 24 an einer der Schleifen angreifen, oder der querlaufende Abschnitt 53 kann zwischen zwei Schleifen nach oben ausgebogen sein und so eine gesonderte Angriffsstelle für den Knopf bilden.

Um ein Abrutschen des Zwischenhebels 28 von seiner Lagerstelle am Stützglied 5 zu verhindern, ist die Wand 62 des Gehäuses aus der Ebene des Wandabschnittes 60 an der Lagerstelle zu einer Nase 61 hochgezogen, so daß ein die Basis des Zwischenhebels aufnehmender Spalt gebildet wird. Die ansteigende Fläche 62 der Nase 61 kann in der gleichen Richtung wie der entsprechende Abschnitt 32 des Zwischenhebels 22 verlaufen und so als Anschlag für den Zwischenhebel 22 in Betätigungsstellung dienen.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Schnappschalter mit verschiebbarem Betätigungsglied und Zwischenhebel, der einen Gehäuseteil mit darin angeordnetem, in entgegengesetzter Richtung zweimal abgewinkeltem Stützglied, einen sich schwenkbar gegen einen Endabschnitt des Stützgliedes abstützenden Kontaktarm, einen sich gegen einen etwa parallel zum Endabschnitt erstreckenden Abschnitt des Stützgliedes schwenkbar abstützenden Zwischenhebel und ein den Kontaktarm und den Zwischenhebel gegeneinander verspannendes Federelement besitzt, wobei ein Betätigungsdrackknopf od. dgl. an dem der Abstützung entgegengesetzten Ende des Zwischenhebels angreift, dadurch ge kennzeichnet, daß der in an sich bekannter Weise aus Draht gebogene Zwischenhebel (22) mit seinem hakenförmig abgebogenen, gleichzeitig als Lagerstelle für das Zugfederglied (16) des Schnappelementes (15, 16) dienenden Ende am Druckknopf (24) anliegt und sich an seinem anderen Ende (23) mit einem etwa rechtwinklig zur Hebelachse verlaufenden Drahtabschnitt an dem Abschnitt (7) des Stützgliedes (5) schwenkbar anlegt, wobei seine Lagerstelle durch die Abwinklung (11) des Stützgliedes (5) und einen entsprechend hochgezogenen Teil (61) des Gehäuses in beiden Richtungen senkrecht zur Schwenkachse begrenzt ist.

2. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerquerteil (50, 51) des Zwischenhebels so geformt ist, daß er nur mit seinen Endpunkten (51) am Stützglied (5) anliegt (Fig. 11).

3. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhebel (22) aus einem Draht abgebogen ist, der an seinem einen Ende einen aus der Hebelebene herausragenden Haken (34) und an seinem anderen Ende eine äugen- oder dreieckförmige, den Querteil (38) enthaltende Abbiegung (37) aufweist (Fig. 4 bis 8).

4. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der augenförmigen Abbiegung (37) gleichachsig mit der Hebelachse abgebogen ist, so daß das Drahtende einen über den senkrecht zur Hebelachse verlaufenden Querabschnitt (38) herausragenden, seitliche Verschiebungen verhindernden Führungszapfen (45) bildet, der in eine entsprechende Ausnehmung im Stützglied (11) eingreift (Fig. 9 und 10).

5. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenklagerteil (38/ 50-51) des Zwischenhebels (46) die Mitte des Drahtstückes bildet und daß die beiden Enden so abgebogen sind, daß sie wenigstens in den hakenförmigen Ende (48) des Hebels (46) dicht nebeneinander liegen (Fig. 11 und 12).

6. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhebel aus einem etwa rechteckig oder trapezförmig gebogenen Draht besteht, wobei die eine Schmalseite (59-59) den querliegenden Stützabschnitt bildet, während in der anderen Schmalseite (53) der Draht augenförmig (54) aus der Hebelebene herausgebogen ist (Fig. 13 bis 15).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 905 392;
ETZ-B, Bd.

7, Heft 4 vom 21. 4.1955, S. 127 bis 129;

britische Patentschrift Nr. 622 507;
USA.-Patentschriften Nr. 2 513 804, 2758 171.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 109 750/411 12.61