DE1515595B2 - Elektrischer Sprungschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Sprungschalter, mit einer um einen Einspannpunkt schwenkbaren, zwischen zwei Schaltstellungen hin- und herbewegbaren Schaltzunge, einer gegen die Schaltzunge vorgespannten Sprungfeder, die in einer Mittelstellung der Schaltzunge zwischen den beiden Schaltstellungen auf die Schaltzunge eine Kraft nur in deren Längsrichtung ausübt, einer im wesentlichen senkrecht auf die Schaltzunge'wirkenden Einstellfeder und einem eine Gegenkraft zur Einstellfeder liefernden Betätigungsglied, das auf einen zwischen den Enden der Schaltzunge liegenden Angriffspunkt wirkt, wobei die Einstellfeder und die Sprungfeder derart aufeinander abgestimmt sind, daß deren resultierende Federkonstante in bezug auf den Angriffspunkt des Betätigungsglieds negativ wird, bevor die Schaltzunge ihre Mittelstellung durchläuft.

Aus der FR-PS 13 70 229 ist ein elektrischer Sprungschalter bekannt, bei dem das Betätigungsglied aus einer Nocke besteht, die über eine Druckfeder auf die Schaltzunge des Schalters wirkt. Die der Nocke zugeordnete Druckfeder ist in der Verlängerung der Achse der Einstellfeder auf der der Einstellfeder gegenüberliegenden Seite der Schaltzunge angeordnet. Eine wesentliche Aufgabe derartiger Schalter besteht darin, daß sie ein sehr schnelles Umschalten von der einen Schaltstellung in die andere gestatten. Bei diesem bekannten Schnappschalter wird die Geschwindigkeit des Umschaltvorgangs wesentlich beeinträchtigt durch die Trägheitskräfte der mit der Schaltzunge zu bewegenden Federn, insbesondere der Einstellfeder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schnappschalter der angegebenen Art im Hinblick auf sein Schaltverhalten und seinen mechanischen Aufbau zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Einstellfeder zwischen dem Einspannpunkt und dem Angriffspunkt des Betätigungsglieds angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das Schaltverhalten bekannter Schnappschalter dadurch wesentlich verbessert werden kann, daß der Angriffspunkt der Einstellfeder vom Angriffspunkt des Betätigungsglieds getrennt und näher an den Einspannpunkt der Schaltzunge gerückt wird. Dadurch wird erreicht, daß dem Betätigungsglied ein ausreichender Schaltweg zur Verfügung gestellt wird, wodurch die Schaltempfindlichkeit erhalten bleibt, die von der Einstellfeder jedoch hervorgerufenen Trägheitskräfte beim Umschalt-Vorgang wesentlich verringert werden.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittzeichnung durch einen erfindungsgemäßen Sprungschalter in seiner Umschaltstellung (Schnitt entlang der Linie 1 -1 in F i g. 2),

F i g. 2 eine Schnittdarstellung längs der Linie 2-2 in

M Fig. 1,

Fi g. 3 eine Schnittdarstellung längs der Linie 3-3 in F i g. 2, wobei der Sprungschalter in seiner Schaltstellung dargestellt ist,

F i g. 4 eine Schnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Sprungschalter, wobei ein Sprungschalter in der Schalt- und der andere Sprungschalter in der Umschaltstellung dargestellt ist,

F i g. 5 eine graphische Darstellung der .Schaltkraft der Membran des erfindungsgemäßen Sprungschalters unter Darstellung der Schalt- als auch der Umschaltkurven und

Fig.6 eine graphische Darstellung des Kontaktdrucks für die Schalt- und Umschaltbewegung.

Der in den Zeichnungen dargestellte Sprungschalter ist in einem Gehäuse 12 angeordnet, das durch eine Metallkappe 14 geschlossen ist. Die Metallkappe 14 ist um einen am Rand des Gehäuses vorgesehenen Flansch 16 umgebördelt. Zwischen das Gehäuse 12 und die Metallkappe 14 ist eine Membran 18 eingeklemmt. Die Membran 18 unterteilt den Innenraum des Gehäuses 12 in eine Druckkammer 20 und in eine Schaltkammer 22. Mit der Druckkammer 20 steht ein Auslaßstutzen 23 in Verbindung, der an eine nicht dargestellte Druckmittelquelle anschließbar ist. Die Änderungen des durch die Druckmittelquelle hervorgerufenen Drucks dienen zum Schalten des Sprungschalters. In dem in der Zeichnung dargestellten Gehäuse 12 sind zwei Sprungschalter 24 und 26 angeordnet, die identisch ausgebildet sind. Es wird im folgenden jedoch nur ein Sprungschalter beschrieben. Übereinstimmende Teile der beiden Sprungschalter 24 und 26 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei an den Bezugszeichen des einen Schalters 26 jeweils ein Strich vorgesehen ist. Der Sprungschalter 24 ist in seiner Funktion mit einem Kniegelenk vergleichbar. Ohne Druckbeaufschlagung stellt der Sprungschalter 24 eine elektrische Verbindung mit einem Kontakt 28 her, während mit Druckbeaufschlagung eine elektrische Verbindung mit einem Kontakt 30 erreicht wird. Der Kontakt 28 ist auf einer Endplatte 32 angeordnet, welche mit dem Gehäuse 12 verbunden ist. Der Kontakt 30 hingegen wird von einer Endplatte 34 getragen, weiche mit dem Gehäuse 12 mittels eines Stifts 36 verstellbar verbunden ist. Durch die Möglichkeit der Verstellung läßt sich der Abstand zwischen den beiden Kontakten 28 und 30 verändern. Der Sprungschalter 24 weist eine bewegliche Schaltzunge 38 auf, die aus zwei an einem Ende durch einen Steg 52 miteinander verbundenen Schienen 40 und 42 gebildet ist. Zwischen den beiden Schienen 40 und 42 ist ein Hebel 44 vorgesehen. Der Hebel 44 und die Schienen 40, 42 sind zusammen mit einer Klemme 48 über einen Niet 50 an einem Zapfen 45 des Gehäuses 12 befestigt. Am Steg 52, der die beiden Schienen 40, 42 verbindet, ist ein Kontakt 54 angeordnet, der wahlweise mit einem der gehäuseseitigen Kontakte 28 bzw. 30 in elektrische Verbindung bringbar ist. Zwischen dem Steg 52 und dem Hebel 44 ist eine als Druckfeder wirkende, faßförmig ausgebildete Sprungfeder 56 angeordnet. Es lassen sich jedoch auch andere Arten von Druckfedern verwenden.

Mit dem Hebel 44 ist an einem Angriffspunkt A ein Zapfen 58 verbunden. Der Zapfen 58 weist eine radiale, sich am Hebel 44 abstützende Schulter 64 auf, auf die der Hebel 44 über einen Flansch 62 des Zapfens 58 gepreßt ist. Auf der Membran 18 liegt eine Platte 70, an die ein Stift 68 angeformt ist. Dieser Stift 68 greift in eine Kerbe 72 eines Brückenglieds 60 ein. Auf dem Brückenglied ist ein Stift 66 angeordnet, der in dem Zapfen 58 gelagert ist. Über die Platte 70, den Stift 68, das Brückenglied 60, den Stift 66 und den Zapfen 58 wird eine mechanische Verbindung zwischen der Membran 18 und dem Hebel 44 hergestellt.

Auf der der Membran 18 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 12 sind zwei Einstellfedern 74 und 76 vorgesehen. Die Einstellfeder 74 stützt sich an ihrem einen Ende an einer Verstellschraube 78 und an ihrem anderen Ende an einem Hebel 79 ab. Die Verstellschraube 78 ist in eine Gewindebohrung 80 des Gehäuses 12 eingeschraubt. Der schwenkbar gelagerte Hebel 79 ist an den bereits beschriebenen Zapfen 58 angelenkt und im Einspannpunkt A zwischen den Flansch 62 und einen weiteren Flansch 82 des Zapfens 58 eingespannt. Der Hebel 79 dient dazu, die Kraft der Einstellfeder 74 unmittelbar aufzunehmen und verhindert somit, daß der Hebel 44 verformt wird. Die Kraft der Einstellfeder 74 wirkt sich somit über den Hebel 79, den Zapfen 58 und das Brückenglied 60 auf die Membran 18 aus.

Die weitere Einstellfeder 76 liegt zwischen einem mit einem Kopf ausgestatteten Zapfen 90, welcher sich unter der Einwirkung der Einstellfeder 76 gegen eine Platte 92 abstützt. Die Platte 92 dient als Anschlag für den Zapfen 90. Der Zapfen 90 weist einen nach unten geführien Stift auf, an den der Zapfen 58 anschlagen kann.

Im folgenden wird auf die Funktionsweise des Sprungschalters 38 näher eingegangen. In der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung des Sprungschalters 38 sind die beiden Kontakte 28 und 54 elektrisch miteinander verbunden. Die Sprungfeder 56 übt auf den Hebel 44 eine Kraft aus, deren eine Komponente tangential und deren andere Komponente senkrecht zum Hebel 44 verläuft. Die senkrecht auf den Hebel 44 wirkende Kraftkomponente der Sprungfeder 56 addiert sich in den in F i g. 1 dargestellten Schaltzustand im Angriffs-

25—punkt A zu der von der Einstellfeder 74 hervorgerufenen Kraftkomponente. Bei ansteigendem Druck in der Druckkammer 20 wird die Membran 18 und über das Brückenglied 60 der Zapfen 58 nach oben bewegt, wodurch sowohl die Sprungfeder 56 als auch die Einstellfeder 74 zusammengedrückt werden. Die durch die Membran 18 im Angriffspunkt A aufgebrachte Kraft steht im Gleichgewicht mit den Kraftkomponenten der Federn 74 und 56. Da die von der Sprungfeder 56 hervorgerufene, sich auf die Membran 18 auswirkende Kraft mit zunehmendem Druckanstieg in der Druckkammer 20 ständig abnimmt, wird bei steigendem Druck eine instabile Mittellage des Hebels 44 erreicht. Diese instabile Mittellage wird dann erreicht, wenn die kombinierten Federkräfte der Federn 74 und 56 im Angriffspunkt A der Membrankraft keine entsprechend große Gegenkraft mehr entgegensetzen können. Bei Erreichen dieses instabilen Zustands schnappt bei zunehmendem Membrandruck die Schaltzunge 38 nach unten um, wodurch der Kontakt 54 zur Anlage an den Kontakt 30 kommt. Dieser nach dem Umschalten erreichte Schaltzustand ist in F i g. 3 dargestellt. Der oben ^angegebene instabile Zustand ist etwa dann erreicht, wenn die Sprungfeder 56 nahezu maximal zusammengepreßt ist. Der besondere Vorteil eines derartigen Sprungschalters besteht darin, daß während des instabilen Zustands, also unmittelbar vor dem Umschnappen, zwischen dem Kontakt 54 und dem Kontakt 28 noch eine ausreichend große Kontaktkraft besteht, die einen relativ hohen Stromfluß über diese Kontakte 28,

<5 54 zuläßt, ohne die Kontakte wesentlich zu erwärmen. Diese Kontaktkraft wird hervorgerufen durch die senkrecht auf die Schaltzunge 38 wirkende Komponente der Sprungfeder 56. Da das Umschnappen der Schaltzunge 38 relativ rasch vor sich geht, entsteht auch bei größeren über die Kontakte geführten Strömen kaum Funkenbildung. Das schnelle Umschalten der Schaltzunge 38 wird dadurch bedingt, daß bei Erreichen des instabilen Zustands die sich auf den Angriffspunkt A auswirkende Kraftkomponente der Sprungfeder 56 schneller abnimmt als die sich hinzuaddierende Kraftkomponente der Einstellfeder 74 zunimmt. Beim Umschnappen der Schaltzunge 38 wirkt die sich erneut aufbauende, senkrecht auf den Hebel 44 wirkende

Kraftkomponente der Sprungfeder 56 dann entgegen der Kraftkomponente der Einstellfeder 74, wodurch ein sehr schnelles Durchlaufen der instabilen Lage erreicht wird.

Der bereits beschriebene Vorgang spielt sich in umgekehrter Bewegungsrichtung ab, wenn der Sprungschalter 38 von der in F i g. 3 dargestellten Schaltstellung in die in F i g. 1 dargestellte Schaltstellung übergeht. Wird die von der Membran 18 auf den Angriffspunkt A ausgeübte Kraft vermindert, dann bewegt die Einstellfeder 74 den Hebel 44 nach unten. Die Sprungfeder 56 wirkt zwar dieser Bewegung entgegen, kann sie jedoch nicht verhindern. Bei stetig abnehmendem Druck wird die Sprungfeder 56 zunehmend zusammengedrückt, wodurch ihre senkrecht auf den Hebel 44 wirkende Kraftkomponente abnimmt. Es wird schließlich eine instabile Mittellage des Hebels 44 erreicht, bis schließlich die Schaltzunge 38 in die in F i g. 1 dargestellte Schaltstellung umschnappt. Auch bei diesem Schaltvorgang bestand bei Erreichen der instabilen Lage noch ein ausreichender Kontaktdruck zwischen den Kontakten 28 und 54.

In den F i g. 5 und 6 sind die wirksam werdenden. Kräfte als Funktion der Bewegung dargestellt. Der zwischen Bund Cliegende Teil der in F i g. 5 dargestellien Kurve zei;jt eine Kraftzunahme bis zum Erreichen eines Maximums im Punkt C, der den instabilen Punkt darstellt. Die in Punkt C erreichte Kraft stellt die maximale Gegenkraft dar. Wenn die Bewegung fortgesetzt wird, d. h. wenn das Schalten erfolgt, nimmt die Federkraft bis zum Punkt D hin ab. Der Teil B, D der Kurve zeigt einen Verlauf, wie er bei einem Sprungschalter mit einer einzigen Einstellfeder charakteristisch ist. Beim Umschalten nimmt die Federkraft ab, bis der Schaltpunkt erreicht ist. In dieser Schaltstellung geht die Sprungfeder über die oberhalb der Mittellage liegende Stellung hinaus und trägt mit ihrer Kraft dazu bei, die Schaltbewegung auszulösen und sie zu unterstützen. Bei einem Vergleich der Kurven in F i g. 5 und 6 ist festzustellen, daß der Schaltvorgang in einem Punkt einsetzt, in dem ein noch relativ hoher Kontaktdruck besteht. Mit anderen Worten, der Kontaktdruck steigt bis zu einem höchsten Punkt und fällt dann wieder ab, wobei aber die Abnahme nach dem Einsetzen des Schaltvorgangs insofern nicht kontinuierlich erfolgt, als der Schaltvorgang dynamisch erfolgt, wobei diese Bewegung praktisch schlagartig einsetzt. ^

In der obigen Beschreibung wurde noch nicht näher darauf eingegangen, daß die Einstellfeder 74 nicht unmittelbar im Angriffspunkt A angreift. Würde die Einstellfeder 74 unmittelbar am Angriffspunkt A abgestützt, würde die maximal verfügbare Schaltkraft während des Aufrechterhaltens einer dynamischen Schaltbewegung begrenzt. Die Einstellfeder 74 ist deshalb so angeordnet, daß sie am Hebel 44 zwischen seinem Einspannpunkt 46 und dem Angriffspunkt A angreift. Wenn die Einstellfeder 74 beispielsweise genau zwischen dem Angriffspunkt A und dem Einspannpunkt 46 des Hebels 44 angeordnet ist, wird die Bewegung der Feder gegen eine Anordnung unmittelbar am Angriffspunkt A halbiert, so daß bei gleichen Kraftverhältnissen deren Federkonstante vervierfacht werden muß. Eine Erhöhung der Federkonstante auf das Vierfache vervielfacht die Knickkraft um das Vierfache, was zur Folge hat, daß die effektive Knickkraft (maximal ver- f>5 fügbarer Schaltdruck) im Angriffspunkt verdoppelt wird, so daß bei der Bewegung der Einstellfeder 74 in die Mittellage zwischen der Einspannstelle und dem Angriffspunkt, die maximal verfügbare Schaltkraft verdoppelt wird, ohne daß dabei jedoch die wirksame Federkraft, welche der Schaltkraft entgegenwirkt, geändert wird bzw. der Vorteil des dynamischen Schaltens verlorengeht. Bei entsprechender Dimensionierung der Einstellfeder 74 kann diese an einer beliebiger, Stelle zwischen dem Angriffspunkt A und der Einspannstelle 46 vorgesehen sein. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Anordnung der Einstellfeder 74 zwischen dem Angriffspunkt A und dem Einspannpunkt 46 gegenüber einer Anordnung unmittelbar am Angriffspunkt A liegt darin, daß beim Schaltvorgang geringere, durch die Bewegung der Einstellfeder 74 hervorgerufene Massenträgheitskräfte auftreten. Außerdem sind bei einer derartigen Konstruktion geringere Anforderungen an die Fertigungstoleranzen zu stellen.

Wenn die Einstellfeder 74 in der Mitte zwischen dem Angriffspunkt A und der Einspannstelle 46 der Schaltzunge 38 angeordnet ist, kann ein zufriedenstellender maximaler Schaltdruck erreicht werden. Nachdem die Verstellung der Einstellfeder 74 den maximalen Schaltdruck sowie den Umschaltdruck bestimmt, liegt der Differenzdruck zwischen dem Schaltdruck und dem Umschaltdruck fest, wenn die Einstellfeder 74 eingestellt wird. In manchen Fällen ist es erwünscht, einen vorbestimmten Umschaltdruck zu haben, welcher innerhalb dieses mehr oder weniger feststehenden Differenzdrucks liegt. Um die Möglichkeit einer getrennten Veränderung des Schaltdrucks und des Umschaltdrucks zu schaffen, ist die weitere Einstellfeder 76 vorgesehen. Dadurch, daß die Bewegung der Einstellfeder 76 durch einen Anschlag begrenzt ist, wirkt sich beim Umschaltvorgang lediglich die Einstellfeder 74 aus. In der in F i g. 3 dargestellten Schaltstellung sind beide Einstellfedern 74 und 76 wirksam. Beide Federn 74 und 76 müssen so dimensioniert sein, daß deren resultierende Kräfte in den oben angegebenen Bereich fallen, oder mit anderen Worten ausgedrückt, die summierten Kräfte der Federn 74 und 76 müssen ausreichend hoch sein um eine Rückkehr der Schaltzunge 38 aus der in F i g. 2 dargestellten Schaltstellung in die in F i g. 1 dargestellte Schaltstellung zu erlauben, wenn der auf die Membran 18 wirkende Druck verkleinert wird.

Die Federkonstanten der Federn 74 und 76 müsser andererseits ausreichend gering sein, um zu gewährlei sten, daß die negative Federkonstante der Sprungfedei die gemeinsame Federkonstante der Federn 74 und 7t übersteigt, bevor sich der Schalter über die Mittellagt hinausbewegt.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Sprungschalter sind die beiden Einstellfedern 74, 76 getrennt einstellbar, um den gewünschten Schaltdruck und Umschaltdruck zu erhalten. Es steht ein praktisch maximaler Schaltdruck zur Verfügung, während der Umschalt druck vom Schaltdruck unabhängig ist, so daß die Differenz zwischen Schalt- und Umschaltdruck relativ hoch gewählt werden kann.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, bewegen sich beim Druckanstieg in der Druckkammer 20 die Mem bran 18, der Zapfen 58 und der Hebel 44 nach ober Diese Abwärtsbewegung setzt sich kontinuierlich be ansteigendem Druck fort. F i g. 5 zeigt den Verlauf dei der Membran 18 entgegenwirkenden Kraft. F i g. ( zeigt den Verlauf des Schaltdrucks, welcher der Mem bran entgegenwirkt. Beide F i g. 5 und 6 zeigen sowoh den Schalt- als auch den Umschaltbetrieb. Wegen de toten Gangs zwischen den Zapfen 58 und 90 wirket während der Anfangsbewegung lediglich die Feder !<■

und die vertikale Kraftkomponente der Sprungfeder 56 der Schaltkraft entgegen. Ohne die Einstellfeder 76 und bei einer Dimensionierung der Einstellfeder 74 wie oben angegeben, würde der instabile Zustand im Punkt C erreicht werden. Wie aus einem Vergleich der F i g. 5 und 6 hervorgeht, besteht in diesem instabilen Zustand ein ausreichender Schaltdruck, welcher einen angemessenen Schaltdruck für das Schalten von großen elektrischen Leitungen sicherstellt. Bei Verwendung der zusätzlichen Einstellfeder 76 tritt diese bereits etwa im Punkt C in Funktion und verhindert ein Schalten bis zu einem gewünschten entsprechend hohen Druck. Die Wirkung der Einstellfeder 76 besteht, wie aus der Schaltkurve in F i g. 5 ersichtlich ist, darin, den Punkt P auf den Punkt E anzuheben. Wenn der Punkt C erreicht ist, kann der Zapfen 58 noch von dem Zapfen 90 entfernt sein, so daß die Schaltbewegung des Hebels 44 mit dem Kontaktdruckabfall beginnt, bis der Zapfen 90 erreicht ist. An diesem Punkt wirkt der Schaltkraft zusätzlich die Kraft der Einstellfeder 76 entgegen und verläuft senkrecht bevor sie zum Punkt E zurückkehrt. In F i g. 4 ist der Sprungschalter 24 in einer Lage kurz vor dem Schalten dargestellt. Wenn der Punkt E der Schaltkurve erreicht ist, nimmt die Schaltkraft zu, ohne daß die Membran 18 bewegt wird_25 was durch die senkrecht verlaufende Linie der Schaltkurve dargestellt ist. Es wird ein relativ konstanter Kontaktdruck aufrechterhalten, bis die erforderliche Schaltkraft in dem Punkt Fder Schaltkurve erreicht ist, worauf das dynamische Schalten bei einem hinreichenden Schaltdruck /(Fig.6) einsetzt, woraus hervorgeht, daß relativ große elektrische Ströme schaltbar sind. Die Schaltkraft nimmt beim Schaltvorgang ab, weil die vertikale Kraftkomponente der Sprungfeder bis zur instabilen Lage der Schaltzunge 38 abnimmt. Nach dem Schaltvorgang wirkt diese Komponente der Kraft in derselben Richtung wie die Schaltkraft der Membran 18.

Nach dem Schalten nimmt der Sprungschalter 24 die Schaltstellung ein, die in F i g. 3 an Hand des Sprungschalters 26 gezeigt ist. Im folgenden wird der Umschaltvorgang in Verbindung mit dem Sprungschalter 26 erläutert. Wenn der Druck in der Druckkammer 20 fällt, nimmt die Schaltkraft der Membran 18 ab, wobei die Federn 74' und 76' den Zapfen 58' und den Hebel 44' nach unten drücken. Nachdem die Schaltkraft kleiner wird, dehnen sich die Federn 74' und 76' aus und die^ vertikale Kraftkomponente der Sprungfeder 56' wirkt den Einstellfedern 74' und 76' entgegen, nimmt aber bei weiterer Bewegung ab. Bei abnehmender Schaltkraft bewegen sich die Membran 18 und der Hebel 44' nach unten, wobei die vertikale Kraftkomponente der Sprungfeder 56' relativ schnell, also progressiv, abnimmt. Diese Abnahme der Schaltkraft setzt sich bis zum Punkt G der Umschaltkurve (F i g. 5) fort. Am Punkt G legt sich der Zapfen 90' an den Anschlag 92' an und wird dadurch außer Funktion gesetzt. Wenn dadurch die Einstellfeder 76' außer Kraft gesetzt wird, nimmt die Schaltkraft merklich ab, wobei so gut wie keine Bewegung der Membran 18 stattfindet, bis der Umschaltpunkt H auf der Umschaltkurve erreicht ist. Das Umschalten erfolgt in dem Punkt, in welchem die Abnahme der Vertikalkraftkomponente der Sprungfeder 56' die Federkraft der Einstellfeder 74' übersteigt, so daß bei einem bestimmten Zuwachs der Bewegung die resultierende Kraft der Vertikalkomponente der Sprungfeder 56' und der Einstellfeder 74' größer ist als es dem Zuwachs der Bewegung in diesem Punkte entsprechen würde, wobei der Sprungschalter aus dem Gleichgewicht gebracht wird. Der Umschaltvorgang setzt in dem Schaltpunkt H ein und erfolgt dynamisch. Nach dem Umschalten nimmt die Schaltkraft zu, nachdem dann sämtliche Federkräfte in der gleichen Rieh' tung wirken. Der Punkt / der Umschaltkurve zeigt, daß das Umschalten von einem Punkt ausgeht, in welchem ein wesentlicher Kontaktdruck vorliegt. Die senkrecht verlaufenden Abschnitte der Schalt- und Umschaltkurve in Fig.5 sind zum besseren Verständnis versetzt angeordnet, obwohl sie tatsächlich zusammenfallen.

Bei der Doppelfeder-Anordnung legen die Einstellfedern 74 und 74' die Umschaltdrücke fest, während der Schaltdruck durch die Kombination der Federn 74, 74' und 76,76' festgelegt wird.

Durch geeignete Wahl der Sprungfedern 56, 56' und der Einstellfedern (Einstellfedern 74,74' alkine oder 74, 74' und 76, 76' zusammen), kann ein sowohl in mechanischer als auch in elektrischer Hinsicht verbessertes Schalten durchgeführt werden. Das Schalten erfolgt mit einem hinreichenden Schaltdruck, so daß relativ große Ströme geschaltet werden können. Ein derartiger Schalter hat eine relativ hohe Lebensdauer und ist unempfindlich gegen mechanische Stöße. Darüber hinaus kann durch geeignete Wahl der Federkraft bzw. der Federkräfte bei einer maximal zulässigen Belastung der Sprungfeder 56, d. h. bei einem maximal zulässigen und noch garantiertem dynamischen Schalten, ein minimaler Schalt- und Umschalt-Differenzdruck erreicht werden.

Es ist ferner erwünscht, daß nicht nur das Niveau des Schalt- und Umschaltdrucks des Sprungschalters veränderbar ist; es sollen auch im Fall eines zweistufigen oder mehrstufigen Sprungschalters, minimale und maximale Differenzdrücke des Schaltdrucks und des Umschaltdrucks der beiden Sprungschalter erreicht werden. Bislang haben Doppelschalter, welche mit einem zweifachen Druckniveau arbeiten, insofern nicht befriedigt, als die Veränderung des Schalt- oder Umschalt-Niveaus des einen Schalters das Schalt- oder Umschalt-Niveau des anderen Schalters beeinflußt haben, wodurch die Kontrolle über die Differenzdrücke des Schalt- und Umschaltdrucks zwischen den Schaltern verlorenging. Bei dem vorliegenden zweiteiligen Sprungschalter ist eine unabhängige Einstellung der beiden Sprungschalter vorgesehen. Zu diesem Zweck sind den Hebeln 79 und 79' Anschläge zugeordnet, welche den Hub der Hebel in beiden Richtungen begrenzen. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird der Anschlag in der einen Richtung von Flächen 94 und % des Gehäuses 12 gebildet und in der anderen Richtung von Platten 32, 32'. Vorzugsweise sind die Schalt- und Umschaltdrücke des Sprungschalters 24 größer als die des Sprungschalters 26. Die Anordnung der Anschläge beeinflußt die Verstellung der einen Schaltzunge, nicht die der anderen Schaltzunge, und zwar solange nicht, als das Verhältnis zwischen den entsprechenden Schalt- und Umschaltdrücken aufrechterhalten wird und die Differenzdrücke dieser beiden Drücke nicht unter einem vorbestimmten Minimalwert, z. B. 7,5 mm WS bis 17,5 mm WS absinken, sofern man von einer typischen druckmittelbetätigten Einrichtung ausgeht.

In den Fällen, in welchen lediglich Einstellfedern 74 und 74' verwendet werden, wird der Umschaltdruck durch Bewegung des Kontakts 30 relativ zu dem Kontakt 28 verändert. Um diese Bewegung zu verwirklichen, werden die Platten 34 und 34' aus elastischem

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Material gefertigt. Sie stehen an ihrem einen Ende mit dem Gehäuse 12 über Nieten 36 und 36' in Verbindung, während gegen deren anderes freies Ende sich die Stellschrauben 98 und 98' anlegen. Diese Stellschrauben 98 und 98' legen sich an die Platten 34 und 34' an, um den Kontaktabstand zu vergrößern bzw. zu verkleinern und die Platten so zu lösen, daß sie auf Grund ihrer Elastizität eine Bewegung ausführen können. In

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den Fällen, in welchen eine doppelte Einstellfeder verwendet wird, kann ein fester Kontaktabstand durch Handhabung der Schrauben 98 und 98' festgelegt werden. Die Einstellfedern 74, 74' und 76,76' können durch Handhabung der Gewindebolzen 78, 78' und 88, 88' verstellt werden, so daß das Druckniveau für die Umschaltung bzw. für die Schaltung verändert werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Sprungschalter, mit einer um einen Einspannpunkt schwenkbaren, zwischen zwei Schaltstellungen hin- und herbewegbaren Schaltzunge, einer gegen die Schaltzunge vorgespannten Sprungfeder, die in einer Mittelstellung der Schaltzunge zwischen den beiden Schaltstellungen auf die Schaltzunge eine Kraft nur in deren Längsrichtung ausübt, einer im wesentlichen senkrecht auf die Schaltzunge wirkenden Einstellfeder und einem eine Gegenkraft zur Einstellfeder liefernden Betätigungsglied, das auf einen zwischen den Enden der Schaltzunge liegenden Angriffspunkt wirkt, wobei die Einstellfeder und die Sprungfeder derart aufeinander abgestimmt sind, daß deren resultierende Federkonstante in bezug auf den Angriffspunkt des Betätigungsglieds negativ wird, bevor die Schaltzunge ihre Mittelstellung durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellfeder (74) zwischen dem Einspannpunkt (bei 45) und dem Angriffspunkt (bei 82) des Betätigungsglieds (58, 66) angeordnet ist.

2. Sprungschalter nach Anspruch 1, dadurch-gekennzeichnet, daß die Sprungfeder (56) mit ihrem einen Ende an der Schaltzunge (38) und mit ihrem anderen Ende an einen um den Einspannpunkt schwenkbaren Hebel (44) angelenkt ist, und daß an diesem Hebel das Betätigungsorgan (58, 66) angreift.

3. Sprungschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellfeder (74) etwa auf halber Strecke zwischen dem Einspannpunkt und dem Angriffspunkt des Betätigungsglieds (58,66) angeordnet ist.

4. Sprungschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer um den Gelenkpunkt schwenkbarer Hebel (79) vorgesehen ist, an dem sich die Einstellfeder (74) abstützt und der mit dem ersten Hebel (44) im wesentlichen an": Angriffspunkt des Betätigungsglieds (58,66) verbunden ist.

5. Sprungschalter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Begrenzungsanschläge (32,94), welche die Bewegung des weiteren Hebels (79) in beiden Richtungen begrenzen. *-

6. Sprungschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine weitere Einstellfeder (76), die dem Betätigungsglied (58, 66) in der einen Schaltstellung der Schaltzunge (38) eine Gegenkraft entgegensetzt.

7. Sprungschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei dieser Sprungschalter mechanisch miteinander verbunden sind, und daß deren jeweilige Betätigungsglieder (58, 66 bzw. 58', 66') durch ein Brückenglied (60) gekoppelt sind, das seinerseits durch ein weiteres Betätigungsglied betätigt wird.