DE1243755B - Elektrischer Schnappschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CI.:

HOlh

DeutscheKl,: Zlc -30 ;

Nummer: ' 1243 755:

Aktenzeichen: P 32614 VIII d/21 c

Anmeldetag: 18. September 1963

Auslegetag: 6. Juli 1967- -

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schnappschalter für Stößelbetätigung und mit einer Schnappfeder, die so aufgehängt ist, daß der Kontaktarm bei Wegfall der Betätigungskraft in die Ruhestellung zurückkehrt, und mit einem steifen, an einem ortsfesten Träger kippbar gelagerten Kontaktarm, dessen freies Ende zwischen zwei Festkontakten (Anschlägen) umschnappbar ist.

Bei einem bekannten elektrischen Schnappschalter dieser Art wirkt die Feder direkt auf den Kontaktarm und ruft wegen ihrer Elastizität in der Betätigungsrichtung der Kontakte ein Kontaktspringen hervor, weil sie in dieser Richtung zum Schwingen neigt.

Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, bei einem Schnappschalter mit ,steifem Kontaktarm, der in einem ortsfesten Schneidenlager kippbar ist, die auch die Selbstrückstellung des Schalters bewirkende Schnappfeder so anzuordnen, daß bei Vibrationen auftretende Schwingungen den Umschaltzeitpunkt des Kontaktarmes weniger beeinflussen können, als dies bei unmittelbar am. Kontaktarm angreifenden Zugfedern der Fall ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß-, ein steifes Zugglied, .das jn bekannter Weise am Kontaktarm eingehängt ist und über den Lagerpunkt des Kontaktarmes hinausragt, durch eine Druckfeder auf Zug beansprucht ist, welche einerseits am zweiten Ende des Zuggliedes im Bereich des Stößels eingehängt ist und andererseits am. ortsfesten Träger so kippbar gelagert ist, daß die Wirkungsebene der Druckfeder außerhalb jeder möglichen Lage des Kontaktarmes Hegt. --- ■ '

Es sind auch bereits andere Ausführungsformen elektrischer Schnappschalter bekannt, bei denen der Kontaktarm an einer Stelle fest angebracht ist, beispielsweise angenietet oder fest eingespannt ist, um, die er sich biegen muß. Um diese Biegung zu ermöglichen, sollte-der Kontaktarm relativ dünn sein. Da er aber andererseits auch den Strom leitet, sollte er gleichzeitig relativ dick sein,, um dem Strom einen möglichst geringen Widerstand zu bieten. Diese beiden Forderungen lassen sich aber nicht gleichzeitig erfüllen, und so wird im allgemeinen der höhere Widerstand in Kauf genommen.

Weiterhin ist ein elektrischer Schnappschalter bekannt, bei dem der Kontaktarm starr ist und direkt durch eine Feder beeinflußt wird, die zwangläufig durch ein Kippelement verlagert wird. Diese Ausführung weist jedoch keine Selbstrückstellung des Kontaktarmes in eine bestimmte Lage auf, und in beiden Lagen muß die Schnappfeder durch das Kippelement zwangläufig verlagert werden.

Elektrischer Schnappschalter

Anmelder:

The Plessey Company (U. K.) Limited,
Hford, Essex (Großbritannien)

Vertreter: ;
Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. rer. nat. G. Häuser
und DipL-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Edward Barnabas Angold,

Emsworth, Hampshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 19. September 1962 (35 712)

Bei dem Schnappschalter gemäß der vorliegenden Erfindung; ist vorzugsweise das; am Zugglied angelenkte Ende der als Blattfeder. ausgebildeten Druckfeder bogenförmig und liegt ;an-.einer Ansehlagfläche des Stößels an.

Zweckmäßig, ist die Anschlagfläche des Stößels eine ebene Oberfläche, die- zur Betätigungsrichtung so geneigt ist, daß die Reibbewegung zwischen dem Federende und der Anschlägfläche erleichtert ist. -, Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn das rückwärtige Ende des Zuggliedes durch eine Öffnung der. Blattf eder ragt und· mit einem verbreiterten Kopf an ihr .anliegt.

In einer besonderen Ausführungsform bildet das Ende des Zuggliedes mit einem abgebogenen Stütztet eine serbstzentrierende Lägeroberfläche zwischen dem Zugglied und dem bogenförmigen Federende.
' Die Erfindung wird - nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines 'elektrischen Schnappschalter und -' .

Fig.2 eine andere Ausffihrongsform eines elektrischen Schnappschalters gemäß der Erfindung.

Der elektrische Schalter weist im allgemeinen ein rechteckiges Gehäuse 1 auf, welches aus einem geeigneten Kunststoff geformt ist.. Das Gehause 1 hat eine

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Basis 2 und Seitenwände 3. Das Gehäuse weist einen nicht dargestellten Deckel auf, der dazu bestimmt ist, das Innere des Gehäuses abzuschließen. Das Gehäuse 1 und der Deckel haben diametral gegenüberliegende Bohrungen 4, durch die hindurch sich Elemente erstrecken können, die zur Anordnung des Schalters an einem Träger oder einer Halterung bestimmt sind.

Die Schnappmechanik weist ein fest montiertes Element 5 auf, das starr mittels einer Zunge 6 am Gehäuse befestigt ist, die in eine Aussparung 7 in der Wand 3 des Gehäuses eingreift, und einen ortsfesten Träger 8 einschließt, der sich durch einen Schlitz in der Wand 3 des Gehäuses hindurch erstreckt. Dieses Element 5 weist ein vorspringendes Teil 9 auf, das als gemeinsamer Anschluß für den Schalter dienen kann.

In dem Teil des Elementes 5, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, sind zwei im wesentlichen rechtwinklige AbbiegungenlO und 11 vorgesehen. Eine querverlaufende V-förmige Nut 12 ist in der Innenseite der Äbbiegung 11 ausgebildet. Die Nut 12 bildet einen festen Lagerpunkt für das Ende 13 eines Kontaktarmes 14, der elektrische Kontakte 15^4 und 15 B trägt. Das Ende 13 des Kontaktarmes 14 ist, wie bei 16 gezeigt, abgekröpft.

Die Winkelschwenkbewegung des Kontaktarmes 14 wird durch. Anschläge 17A und 17B begrenzt, welche üblicherweise, jedoch nicht notwendigerweise, als elektrische Kontakte dienen. Im dargestellten Fall, in welchem die Anschläge 17 ^4 und 175 als Kontakte dienen, sind diese an Metallstücken 18 bebefestigt, die in der Wand 3 des Gehäuses 1 montiert sind und sich aus dem Gehäuse heraus nach außen erstrecken, um als Anschlüsse zu dienen.

Ein kurzer durchgehender Schlitz 19 ist im Element 5 bei der Abbiegung 10 ausgebildet,- In den Schlitz 19 greift ein geformtes Ende 20 einer als Blattfeder ausgebildeten Druckfeder 21 ein. Die Blattfeder 21 wird in der dargestellten Bogenform unter Druck gehalten, und zwar durch ein steifes Zugglied 22, welches an einem Ende 23 mit dem anderen Ende 24 der Blattfeder verbunden ist. Das andere Ende 25 des Zugghedes 22 ist mit dem Kontaktarm 14 an einer Stelle verbunden, die im Abstand vom Ende 13 liegt.

Die Verbindung zwischen dem Ende 23 des Zuggliedes und der Blattfeder wird durch eine Öffnung 26 in der Blattfeder gebildet, in die das ZuggHed mit einem verbreiterten Kopf 27 eingreift, der am Ende des Zuggliedes ausgebildet ist.

Das andere Ende 25 des Zuggliedes ist hakenförmig ausgebildet, und dieser Haken greift in eine Öffnung 28 im Kontaktarm 14 ein. Das Teil des Elementes 5, das sich von der Abbiegung 11 aus erstreckt, ist bis zu einer passenden Stelle in der Nähe der Abbiegung 10 geschlitzt, um das Zugglied 22 aufzunehmen. Weiterhin ist das Ende 13 des Kontaktarmes 14 gegabelt, um eine" Relativbewegung zwischen dem Kontaktarm und dem Zugglied zu erleichtern. Der Kontaktarm 14 weist ein verhältnismäßig langes Teil an einem Ende auf, an welchem die Kontakte 15 A und 155 befestigt sind. Das andere Ende dieses Teiles ist in zwei voneinander divergierende Teile unterteilt, deren Enden schwenkbar in die Nut 12 eingreifen.

Das Ende 24 der Blattfeder 21 arbeitet mit einem kolbehartigen Stößel 28A zusammen,, welcher gleitend in der Wand 3 des Gehäuses angeordnet ist. Das Ende 24 stützt sich gegen eine Anschlagfläche 28S am oberen Ende des Stößels 28^4 ab. Die Anordnung der Anschlagfläche 28 B stellt sicher, daß sich das Ende der Blattfeder relativ zur Anschlagfläche bewegen kann, ohne daß sich dieses Ende eingräbt. Die Neigung verhindert weiterhin einen unzulässigen Verlust von Federenergie und trägt zur Erhöhung der Wirksamkeit der Übertragung von Federenergie auf

ίο den Kontaktarm 14 bei.

Die Wand 3 ist ,ausgeschnitten, um eine Aussparung 29 zu bilden, die es ermöglicht, eine verhältnismäßig lange Blattfeder 21 zu verwenden. Ein Teil des Bogens der Blattfeder 21 tritt in die Aussparung ein.

Die gegenseitige Anordnung und die Abmessungen der Blattfeder 21, des Zuggliedes 22, des Kontaktarmes 14 und der Lagerpunkte bei 12 und 20 sind derart gewählt, daß die Schwenkverbindung zwischen' dem Zugglied 22 und dem Kontaktarm 14, die, Schwenkverbindung zwischen der Blattfeder 21 und dem Zugglied 22 und der Schwenkpunkt der Blattfeder am Element 5 die Ecken eines Dreieckes bilden, welches in den Figuren der Zeichnung mit ABC bezeichnet ist, und derart, daß die Projektion der

as Schwenkachse zwischen dem Kontaktarm 14 und der Nut 12 (Punkt D) auf die Linie A C immer zwischen den Punkten A und C liegt. Demzufolge erzeugen die Kompressionskraft in der Blattfeder 21 und die Zugkraft im Zugglied 22 eine resultierende Kraftkom- ponente, die immer die Neigung hat, den Kontaktarm 14 in einer bestimmten Richtung zu bewegen. Bei der dargestellten Anordnung, bei der der Punkt B oberhalb der Linie A C liegt, hat der Kontaktarm 14 die Neigung, sich in einer Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn zu verschwenken. Die Mechanik hat • deshalb eine Ruhestellung, in der · der Kontakt 15 B gegen den Anschlag ΠB anliegt und in der das Zugglied 22 unterhalb des festen Schwenkpunktes hindurchgeht. Diese Stellung ist in der Zeichnung ge- strichelt dargestellt, und die Punkte A C liegen bei A' . und C

Wenn der Stößel 28 A eingedrückt wird, so daß dieser die in vollen Linien ausgezogene Stellung einnimmt, wird, die Blattfeder 21 relativ zum Element 5 gekippt. Während dieser Bewegung bewegt sich die Linie A C aus der mit A' C bezeichneten Ruhestellung zu der Lage hin, die in vollen Linien dargestellt ist. Bei dieser Bewegung geht diese Linie durch eine Stellung, in der der Punkt Ό auf der Linie A C hegt.

Unmittelbar nachdem die Linie durch diese Stellung hindurchgegangen ist, zwingt die Spannung im Gestängeteil den Kontaktarm 14, sich schnell oder schnappend in Uhrzeigerrichtung zu bewegen, wodurch der Kontakt 15 A zur Anlage gegen den An- schlag 17/4 gelangt.

Sobald der Stößel vom Druck entlastet wird, sind die Hauptkräfte in dem System die Spannungskraft im Zugglied 22 und die Kompressionskraft in der Blattfeder 21, so daß die resultierende Kraft in der

So vorbestimmten Richtung wirkt, um den Kontaktarm 14 in seine Ausgangslage zurückzuführen. Während dieser Bewegung geht die Linie AC durch den Punkt D hindurch, so daß der Kontaktarm sich wieder mit einer Schnappbewegung bewegt.

. Der in F i g. 2 gezeigte Schalter entspricht im allgemeinen dem in F i g. 1 gezeigten. Aus diesem Grunde werden die Teile der beiden Schalter und des zugeordneten Schnappwerkes, die gleich sind, mit den

Claims (5)

i 243 gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht mehr im einzelnen beschrieben. Bei dem in Fig.2 gezeigten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die Verbindung zwischen der Blattfeder 21 und dem Zugglied 22 von der in F i g. 1 gezeigten Verbindung. Das Ende der Blattfeder ist wie gezeigt gekrümmt, um ein C-förmiges Ende 30 zu bilden, welches sich auf der geneigten Anschlagfläche 285 des Stößels 28 A abstützt. Das Ende des Zuggliedes 22 ist, wie in Fig.2 gezeigt, verformt, um ein Kopfteil 31 zu bilden, das ein Stützteil 32 aufweist, das sich gegen die innere gekrümmte Oberfläche des Federendes 30 abstützt. Diese Form der Berührung zwischen dem Stützteil 32 und dem Ende 30 schafft eine selbstzentrierende Lagerfläche zwischen den sich abstützenden Teüen. Die Betriebsweise des inFig. 2 gezeigten Schalters ist ähnlich wie die Betriebsweise der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform, und aus diesem Grunde ist eine ins einzelne gehende Erläuterung der in F i g. 2 gezeigten Anordnung nicht erforderlich. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Zugglied 22 ein Ganzes mit der Blattfeder 21 bilden. Das Zugghed ist dabei ein Vorsprung oder eine Fortsetzung des Streifenmaterials, welches zur Herstellung der Blattfeder verwendet wird. Patenansprüche:

1. Elektrischer Schnappschalter für Stößelbetätigung und mit einer Schnappfeder, die so aufgehängt ist, daß der Kontaktarm bei Wegfall der Betätigungskraft in die Ruhestellung zurückkehrt, und mit einem steifen, an einem ortsfesten Träger kippbar gelagerten Kontaktarm, dessen freies Ende zwischen zwei Festkontakten (Anschlägen) umschnappbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein steifes Zugglied (22), das in bekann-

ter Weise am Kontaktarm (14) eingehängt ist und. über den Lagerpunkt (12, 13) des Kontaktarmes hinausragt, durch eine Druckfeder (21) auf Zug beansprucht ist, welche einerseits am zweiten Ende des Zuggliedes im Bereich des Stößels (28 A) eingehängt ist und andererseits am ortsfesten Träger (8) so kippbar gelagert ist, daß die Wirkungsebene der Druckfeder außerhalb jeder möglichen Lage des Kontaktarmes liegt.

2. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Zugglied (22) angelenkte Ende (30) der als Blattfeder ausgebildeten Druckfeder (21) bogenförmig ist und an einer Anschlagfläche (285) des Stößels (28A) anliegt.

3. Schnappschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (28 B) des Stößels eine ebene Oberfläche ist, die zur Betätigungsrichtung so geneigt ist, daß die Reibbewegung zwischen dem Federende (30) und der Anschlagfläche erleichtert ist.

4. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das rückwärtige Ende des Zuggliedes (22) durch eine Öffnung (26) der Blattfeder ragt und mit einem verbreiterten Kopf (27) an ihr anliegt.

5. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Zuggliedes (22) mit einem abgebogenen Stützteil (32) eine selbstzentrierende Lageroberfläche zwischen dem Zugglied und dem bogenförmigen Federende (30) bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1119 950;
französische Patentschrift Nr. 1157 037;
USA.-Patentschriften Nr. 2 486 033, 2 809 247.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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