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Trägheits-Schaltvorrichtung (Zusatz zu P 16 15 895.5) Die Erfindung
bezieht sich auf Trägheits-Schaltvorrichtungen, d.h. auf Schaltvorrichtungen , welche
durch die Bewegung der Schaltvorrichtung als Ganzes, beispielsweise durch Hippen,
Stoßvibration, Beschleunigung, Verzögerung oder irgendeine andere äußere Störung,
betätigbar sind.
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Derartige Trägheits-Schaltvorrichtungen sind sowohl in Slektrischen
Schaltkreisen als auch in Flui-Strömungskreisen enwendber.
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Bakannte Trägheits-Schaltvorrichtungen sind in der Herstellung teuer
und sind daher in Haushaltseinrichtungen nicht in großem Umfange benutzt worden,
da ihre Verwendung eine unverhältnismäßig große Zunahme im Verkaufspreis der
Einrichtungen
mit sich bringen wärde. Derartige Schaltvorrichtungen sind vielfältig enwendbar,
beispielsweise zur Abschaltung der Stromversergung eines Antriebsmotors, wenn eine
Waschmaschine oder eine Trockenschleuder eine vorbestimmte Schwingungsamplitude
infolge einer Überladung oder exzentrischen Beladung der Trommel übarschreitet.
Eine andere Anwendung besteht darin, das elektrische System eines Fahrzeugs abzuschalten,
beispielsweise im Falle eines Zusammenstoßes.
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Eine gemäß der Erfindung auagebildete Trägheits-Schaltvorrichtung
ist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie ein Gehäuse aufweist, das
einen darin angeordneten Sitz umgibt, und weiter eine Betätigungamasse aus magnetischem
Material, die in Hormallage mittels eines im Bereich des Sitzes angeordneten Magneten
auf dem Sitz gehalten ist, ein Betätigungsglied, das bewegbar (slidenble) in dem
Gehäuse angeordnet und mittols der magnrtischen Betätigungsmasse nach einer Dislokation
(einem Loskommen oder Abheben oder einer Verlagerung0 dersalben von dem Sitz infolge
einer äußeren Störung aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bringbar
ist, und eine Haltevorrichtung, die an oder im Bereich des Betätigungsgliedes engeordnet
ist und zur Halterung des Betätigungsgliedes in dessen zweiter Stellung mit dem
Gehäuse zusammenwirkt.
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Eine erfindungsgemäße Trägheits Schaltvorrichtung kann weiterhin
so ausgobildet sein, daß die Betätigungsmasse eine hohl-Kugel ist, der Eitz/kegelstumpfförmig
ist, und der Magnet nahc des Scheitels des Sitzes angeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung kann die löabare Haltevorrichtung ein Rastglied
aufweisen.
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Mit Vorteil ist das bewegbare oder verschiebbare Betätigungsglied
T-förmig ausgastaltet. wobei jeder Arm des T auf einem Kontekt aufruht, wenn die
Schaltvorrichtung sich in Ruhestellung befindet.
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Die Arme des T-förmigen Betätigungsliedes können jedoch auch so ausgebildet
sein, daß sie in Berührung mit Kontakten kommen, wenn die Schaltvorrichtung unter
einer Störungskraft betätigt wird, wobei darn eine Schaltverbindung von einer Koptaktstelle
bzw. einem Anschlußkontoktatück 9terminal) durch das Botätigungsglied hindurch zu
der anderen Kontakteteile bzw. dem anderen Anschlußkontsktatück hergestellt wird.
Bei einer anderen Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung kann das langgestreckte
Betäftigungsglied als zylindriseber Schaft ausgebildet sein. Der Schaft kann vorzugaweise
an seinem Umfanug eine Vertiefung aufweisen, derart, daß bei einer Lageveränderung
(displacement) des Betätigungsglies durch die Betätigungsmasse die Vertiefung
in
den Bereich mindestens eines Kontaktes gebracht wird und dadurch die Kontakte isoliert.
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Gleichzeitig tritt ein federbelastetes Schiebeglied (plunger), das
in der Wand des Gehäuses angeordnet ist, in die Vertiefung ein, um das Betätigungsglied
in seiner ver änderten Lage zu halten. Bei einer alternativen Ausgestaltung kann
der mit einer Vertiefung versehene Schaft bei einer Lageveränderung einen elektrischen
Kontakt zwischen den Kontakten herstellen.
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Die Betäftigungsmasse kann auch in anderer Form als der Kugelform
ausgestaltet sein. beispielsweise als Zylinder, der in einem als Vertiefung ausgebildeten
Sitz von im Querschnitt teilweise kreisförmiger Gestalt angeordnet ist. In diesem
Fall wird die Schaltvorrcihtung nur auf Beschleunigungen in der Richtung ihrer Achse
reagieren. weiterhin können durch kleine Modifihationen der SChaltvorrichtung zusätzliche
Kontakte betätigbar sein, falls dies erforderlich ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachiolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung.
Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung entsprechend
einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Längsschnitt der
Schaltvorrichtung gemäß Fig. 1, und Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Trägheits-Schaltvorrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schaltvorrichtung weist ein
Gehäuse in Form eines Bechers 1 und einen Sitz 2 auf, welcher damit verbunden ist
und im Spritzgußverfahren aus Kunststoff bergestellt ist. Ein Magnet 3 ist in einer
Bohrung des Sitzes 2 befestigt. Eine Kugel 5 aus magnetischem Material wird auf
den kegelstumpfförmigen Sitz durch die Anziehung des Magneten 3 gehalten. Ein langgestrecktes
T-förmiges verschiebbares Betätigungsglied 6 ist oberhalb der Kugel vorgesehen.
Die Arme des T-förmigen Betätigungsgliedes ruben auf Anschlußkontaktstücken 8,8
auf. Der Bscher 1 ist an einem Oberteil 10 des Gehäuses mittels Schrauben, Mieten
oder Schweißung befestigt Der Oberteil 10 weist eine zentrale Bohrung 11 auf, die
koaxial mit dem Betätigungsglied 6 verläuft und in der ein als Rastfeder ausgebildetes
Rastglied 9 gleiten kann. Die Rastfeder 9 ist an dem Betätigungsglied 6, beispielaweise
mittels Schrauben, befeatigt, Eine Druckfeder 7, die die Rastfeder 9 umgibt, erstreckt
sich zwischen der flachen oberen Fläche des T-förmigen Betätigungsglieden 6 und
einer inneren Fläche des Gehäuseoberteils 10, walche ein Widerlager für den
oberen
Teil der Feder bildet.
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Im Betrieb wird die Kugol 5, wenn eine Vibration oder Erschütterung
oder Beschleunigung der Schaltvorrichtung in einer im rechton Winkel zu ihrer Längsachse
verlaufenden Ebene auftritt, von dem Sitz losgerüttelt und überwindet dann die Anziehungskraft
des Magneten 3. Die Kugel 5 bewegt sich dann aufwärts und schlägt an dem Betätigungsglied
6 an, welches dann ron den Anschlußkontaktstücken 8 abgehoben wird und dabei gegen
die Kraftwirkung der Druckfeder 7 den Stromkreis unterbricht. Die Rastfeder 9 wird
bei diesem Vorgang ebenfalls angehoben. Sobald die Verrastungsteile der Rastfeder
9 auc der Bohrung 11 heraustreten, weitet sich die Feder seitlich azZ und es tritt
dann eine Verrastung ein, die das Betätigungsglied 6 in Abstand von den Anschlußkontaktstücken
8 hält.
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Um die Scaltvorrichtung in ihre Normalstellung zurückzuführen, werden
die Verrastungsteile der Restfeder 9 gegeneinander gedrückt und die Rastfoder 9
wird nach unten in die Bohrung 11 hineingeschoben, bis das Betätigungsglied 6 wieder
auf den Anschlußkontaktstücken 8 aufruht. Die Kugel 5 wird bei diesen Vorgang auf
ihren Sitz zurückgedrückt, oder die Kugel fährt von selbst auf ihren Sitz zurück,
sobald die Beschleunigung der Schaltvorrichtung aufhört.
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Es sei darauf hingewiesen, daß bei einer anderen Ausführungsform
das Betätigungaglied 6 auch einen Stromkreis schließen kann, wenn es von der Kugel
angestoßen wird.
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Bei einer derartigen Ausbildung sind die Anschlußkontaktstücke 8 über
dem Betätigungsglied 6 angeordnet. In beiden Ausbildungen erstreckt sich der zur
Kugel hinragende untere Teil des Betätigungsgliedes 6 durch eine innere Bohrung
in dem Gehäuse hindurch, welche dazu dient, das Betätigungsglied 6 zentral innerhalb
der Schaltvorrichtung zu halten.
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Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungabeispiel der Schaltvorrichtung
weist ein aus zwei Teilen bestchendes Gehäuse Ai2 auS, bei dem die beidon Teile
beispielsweise mittels Schrauben oder eines Schraubengewindes miteinander verbunden
sind. Das Gehäuse umschließt einen Hohlraum, der eine Kugel 13 aus magretischem
Material enthält, die in hohl-Normallage auf einem/kegolstumpfförmigen Sitz unter
dem Einfluß eines Magneten 15 aufsitzt. Der Oberteil des Gehäuses enthält ein verschiebbares
zylindrisches Betätigungsglied 16, das am oberen Ende eine Schalter zur Begrensung
seiner Bewegung aufweist. Das untere Ende des zylindrischen Schaftes 17 des Betätigungsgliedes
16 enstreckt sich in den Hohlraum.
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Ein PER von Anschlußkontaktstücken 18 sind in den Oberteil des Gehäuses
eingebettet oder auf andere Weise darin befestigt und enden im Inneren im Kontakt
mit dem Schaft 17 des Betätigungsgliedes 16. In Fig. 3 ist nur ein Anschlußkontaktstück
18
gezeigt. Das andere Anschlußkontaktstück ist um einen bestimmten Abstand am Umfang
versetzt zu denken. Das Oberteil des Gehäuses weist eine Querbohrung auf, die ein
Schiebestück 19 enthält, das durch eine Feder 20 in Berühung mit dem Schaft 17 gedrückt
wird. Das Schiebesttick 19 und die Feder 20 sind in der Bohrung innerhalb einer
Kappe 21 gehalten die in die Bohrung eingeschraubt ist.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung kann das Schiebestück 19 durch
eine Kugel ersetzt sein, Vorzugsweise sind die zwei Anschlußkontaktstücke 18 und
das Schiebestück 19 bzw.
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die Kugel am Umfang jeweils um im wesentlichen 1200 gegeneinander
versetzt angeordnet.
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Der Schaft 17 weist an seinem Umfang eine Vertiefung 22 auf.
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Wenn die Schaltvorrichtung betätit wird und das Betätigungsglied
16 durch die Kugel 13 nach oben gehoben wird, sinkt das Schiebestück 19 in die Vertiafung
22 ein und hält das Betätigungsglied 46 dann in einer Stellung, in der die Stromverbindung
zwischen den Anschlußkontaktstücken unterbrochen ist. In dieser Stellung ist das
gezeigte Anschlußkontaktstück 18 durch die Umfangavertiefung von dem Schaft 17 isoliert.
Um die Schaltvorrichtung wieder einauschalten, wird das obere Ende des BEtätigungsgliedes
16 nach unten in die in der Fig.3 dargestallte Stellung gedrückt. Es sei darauf
hingewiesen, daß das Gehäuse aus
einem nichtleitenden Material,
beispielsweise einem synthetischen Kunststoffmaterial, hergestellt ist. Der Schaftteil
des Betätigungsgliedes 16 kann aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt
sein oder aus einem isolierenden Material, wobei im letzteren Falle der schaftteil
einen sich um den Umfang herum erstreckenden Ring aus leitendem Material im Bereich
der Anschlußkontaktstücke 18 trägt Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist eine
Schaltvorrichtung, die bei Betätigung eine Stromverbindung zwischen elektrischen
Kontakten unterbricht. Die Schaltvorrichtung kann ohne weiteres so modifiziert werden,
daß sie eine Stromverbindung zwischen zwei normalerweise isolierten Kontakten bei
Betätigung herstellt.
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Es ist auch möglich, jedes der beschriebenen Ausführungsbeispiels
so auszugestalten, daß der Magnet ortafest angeordnet ist oder aber in seiner Stellung
relativ zu dem Sitz verstell- und einstellbar ist, um eine Variierung der Anzichungskraft
auf die Kugel durchführen zu können.
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Der Magnet kann zylindrisch zusgebildet sein oder eine quadratischen
Querschnitt baben oder U-förmig ausgestaltet sein oder er kann auch jede andere
geeignete Form haben.
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Sämtliche aus der Beschreibund und der Zeichnung, einschließlich
der konstruktiven Eimzelheiten hjervorgebenden Merkmale können auch in beliabigen
Kombinationen erfindungswesentlich seine