DE19531689A1 - Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmechanismus sowie Verfahren für seinen Zusammenbau - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein auf einen Zustand ansprechende Steuervorgänge, und insbesondere einen auf einen Zustand ansprechenden Schaltmechanismus sowie ein Verfahren zum Zusammenbau eines derartigen Mechanismus.

Schalter, die auf Temperaturänderungen ansprechen, sind übli­ cherweise als Thermostate oder Kältesteuerungen bekannt und werden bei Kühlgeräten, wie beispielsweise Kühlschränken und Gefrierschränken, verwendet, um darin die Temperaturen zu steu­ ern. Diese Thermostate regeln den Schaltzyklus des Kühlkompres­ sors ansprechend auf die Temperatur der an einer bestimmten Stelle in dem Gerät enthaltenen Luft. Wenn die Temperatur einen bestimmten "Einschalt"-Punkt übersteigt, werden die Schaltkon­ takte geschlossen, und der Kompressor wird eingeschaltet, um das Gerät zu kühlen. Wenn die Temperatur unter einen bestimmten "Ausschalt"-Punkt fällt, werden die Schaltkontakte geöffnet, und der Kompressor wird ausgeschaltet.

Beispiele für Thermo­ state für Kühlgeräte sind in folgenden US-Patenten angeführt: US-A-3 065 320 (Cobean), US-A-3 065 323 (Grimshaw), US-A-3 648 214 (Slonneger), US-A-4 490 708 (Thompson et al.) und US-A-5 142 261 (Fuller et al.). Sämtliche dieser Patente sind auf die General Electric Company, den Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung, übertragen und ihre Offenbarungsgehalte werden aus­ drücklich zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung erklärt.

Thermostate des Typs, auf den sich diese Erfindung bezieht, verwenden typischerweise einen Faltenbalg, der in Verbindung mit einem Kapillarrohr steht, das in thermischen Kontakt mit der zu kühlenden Stelle steht. Die Expansion bzw. Ausdehnung und die Kontraktion bzw. das Zusammenziehen eines Gases inner­ halb des Kapillarrohrs und des Faltenbalgs verursachen eine entsprechende Expansion und Kontraktion der Länge des Falten­ balgs. Die Bewegung des Faltenbalgs wird über ein Betätigungs­ element auf ein Schaltelement, wie beispielsweise ein bistabi­ les Federschaltelement übertragen, das in der Lage ist, zwi­ schen zwei stabilen Positionen umzuschnappen, von denen eine einen Stromkreis schließt und den Kompressor aktiviert, damit dieser das Gerät kühlt, und von denen der andere den Stromkreis öffnet, um den Kompressor zu deaktivieren. Das Federschaltele­ ment ist an einem Stromkreiselement befestigt und verläuft nach außen zu einem anderen Stromkreiselement und trägt einen elek­ trischen Kontakt an seinem freien Ende. In der Stromkreisöff­ nungsposition des Federschaltelements ist das Federschaltele­ ment von dem anderen Stromkreiselement beabstandet. In der Stromkreisschließposition steht der Kontakt am Federschaltele­ ment im Eingriff mit einem Kontakt, der am anderen Leitungsele­ ment befestigt ist, und der Stromkreis wird geschlossen. Das Umschnappen des Federschaltelements wird durch das Betätigungs­ element in dem Thermostat gesteuert, das gegen das Federschalt­ element mit einer Kraft drückt, die mit der Temperaturzunahme über den in dem Gerät ermittelten Sollwert ansteigt. Schließlich erreicht die Kraft am Schaltpunkt, an dem das Federschaltelement von einer Position in die andere umschnappt, um den Stromkreis zu öffnen oder zu schließen.

Es wurde gefunden, daß das Betätigungselement sich dem Schaltpunkt graduell nähert, wobei die Kraft, mit der das Federschaltelement seinen elektrischen Kontakt gegen den fest­ stehenden Kontakt am anderen Schaltelement drückt, stark ver­ mindert ist. Tatsächlich fällt die Kontaktdrängkraft auf nahezu Null ab, wenn das Betätigungselement sich dem Schaltpunkt nähert. Bei niedrigen Kontaktkräften kann die Anwesenheit von partikelförmigem Material auf jedem der Kontakte einen elektri­ schen Verbindungsverlust verursachen. Vibrationen im Gerät kön­ nen ebenfalls dafür sorgen, daß die Verbindung rasch abbricht und nahe am Schaltpunkt wiederaufgebaut wird, was zu dem uner­ wünschten "Rattern" des Kompressors führt. Diese Zustände kön­ nen auch zu einer Funkenbildung zwischen den Kontakten führen, die die Kontakte beschädigen und die Betriebscharakteristiken des Thermostats ändern kann.

Es ist wünschenswert, über einen einzigen Thermostaten verfügen zu können, der dazu in der Lage ist, unterschiedliche Arten von Geräten ohne wesentliche Modifikation zu betreiben. Ein wesent­ licher Unterschied zwischen verschiedenen Typen von Geräten besteht darin, daß der Thermostat unterschiedliche Empfindlich­ keiten haben muß. Beispielsweise kann ein Hersteller ein Pro­ dukt haben, für das eine Temperaturabweichung von 5,5°C (10°F) vom Sollwert erwünscht ist, während ein anderer lediglich eine Abweichung von 2,8°C (5°F) zuläßt, usw. Eine bequeme Möglichkeit, unterschiedliche Empfindlichkeiten für denselben Thermostaten zu erreichen, besteht darin, den Abstand zwischen dem feststehenden Kontakt und dem beweglichen Kontakt in der Stromkreisöffnungsposition zu variieren. Es ist jedoch gefunden worden, daß die Betreibbarkeit jedes bistabilen Federschalt­ elements, das seine eigene spezielle Größe und Geometrie hat, sehr stark vom Kontaktabstand abhängt. Einige Federschalt­ elemente arbeiten nur dann richtig, wenn der Kontaktspalt relativ weit ist (was den Thermostaten dazu veranlaßt, eine relativ große Temperaturabweichung zuzulassen), während andere nur arbeiten, wenn der Spalt relativ eng ist, und andere nur dann, wenn der Spalt zwischen diesen genannten Fällen liegt. Deshalb ist die Anwendbarkeit eines jeden gegebenen Thermostaten für unterschiedliche Anwendungen, die unterschiedliche Steuerempfindlichkeiten erfordern, bislang begrenzt gewesen. Darüberhinaus besteht bei manchen Anwendungen ein Bedarf für einen sehr geräuscharmen Betrieb des Geräts. Dabei ist ein Umschnapp- oder Klickgeräusch, das auftritt, wenn ein Schaltelement öffnet oder schließt, unerwünscht.

Die Massenproduktion von Thermostaten wird durch eine Automa­ tion der Montage so weit möglich, stark vereinfacht. Zur Zeit werden die Kapillarrohre mit den Faltenbalgen in einem frühen Verfahrensstadium zusammengebaut. Die Kapillarrohre hängen von den Thermostaten weg, neigen dazu, in den Produktionsmaschinen sich zu verheddern und machen allgemein eine automatische Handhabung schwierig. Zusätzlich ist die Länge des Kapillarrohrs in dem fertiggestellten Thermostaten unter schied­ lich in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung und dem Her­ steller, der diesen Schalter verwenden will. Typischerweise erfolgt die endgültige Größeneinstellung des Kapillarrohrs nahe am Ende des Zusammenbauvorgangs durch auf Größe Schneiden des Rohrs, wodurch Material verschwendet wird. Das Eichen des Schaltmechanismus mit dem daran befestigten Kapillarrohr ist deshalb einigermaßen zeitaufwendig, weil die Masse des Kühlmit­ tels oder der Luft in dem Kapillarrohr die Reaktion des Falten­ balgs auf den Eichstimulus verlangsamt.

Die Genauigkeit des Thermostaten hinsichtlich des Ein- und Aus­ schalten des Kompressors an gewünschten Temperatureinstellungen für das Gerät hängt teilweise von der Reinheit des Kältemittels im Faltenbalg und im Kapillarrohr ab. Je reiner das Kältemittel ist, umso enger verläuft die Expansion und Kontraktion anspre­ chend auf die Temperatur in Bezug auf einen idealen vorherseh­ baren Fall. Zur Zeit werden Thermostate mit dampfförmigem Kältemittel aus dem Behälter beladen, in dem das Kältemittel zur Fabrik geliefert wird. Luft und andere Verunreinigung, die in dem Dampf in unterschiedlichen Mengen vorhanden sind, können die Thermostate dazu veranlassen, außerhalb der Spezifikation für das Kältemittel zu arbeiten. Die Betriebscharakteristiken eines Thermostaten können deshalb verschieden vom nächsten sein, obwohl beide identisch hergestellt werden.

Obwohl das vorliegend beschriebene erfindungsgemäße Feder­ schaltelement besonders zur Anwendung in einem Thermostaten ausgelegt ist, wird davon ausgegangen, daß es auch in anderen auf einen Zustand ansprechenden Schaltvorrichtungen nützlich ist, wie beispielsweise einer Vorrichtung, die auf eine ermit­ telte Position oder einen mechanischen Druck anspricht.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen auf einen Zustand ansprechenden elektrischen Schaltmechanismus zu schaffen, der einen festen elektrischen Kontakt beibehält, wenn der Mechanismus sich einem Punkt nähert, wo das Umschalten zwischen einer Öffnungs- und Schließstellung auftritt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen derartigen Schaltmechanismus zu schaffen, der im Betrieb leise arbeitet.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen derartigen Schaltmechanismus zu schaffen, der eine weit­ gehende Empfindlichkeitseinstellung des Mechanismus durch Ände­ rung des Spalts zwischen den feststehenden und beweglichen Kon­ takten erlaubt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen derartigen Schaltmechanismus zu schaffen, der eine lange Standzeit hat.

Schließlich besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, einen derartigen Schaltmechanismus zu schaffen, der wirtschaft­ lich herstellbar und unter Verwendung automatischer Zusammen­ bautechniken leicht zusammengebaut werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Schließlich soll durch die Erfindung ein Federschaltelement zur Verwendung in dem vorstehend genannten Schaltmechanismus geschaffen werden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach enthält ein auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmechanismus erfindungsgemäß ein Gehäuse mit einem isolierenden Gehäuseabschnitt sowie erste und zweite Flachkontakte, die in dem isolierenden Gehäuseabschnitt angebracht sind und aus diesem vorstehen, damit sie an einen elektrischen Stromkreis angeschlossen werden können. Der zweite Flachkontakt trägt einen feststehenden Kontakt. Eine auf einen Zustand ansprechende Einrichtung enthält ein Betätigungs­ element, das ansprechend auf einen ermittelten Zustand beweglich ist sowie ein Kippelement bzw. bistabiles Federschaltelement, das einen beweglichen Kontakt trägt. Das Federschaltelement ist für eine Umschnappbewegung zwischen einer Stromkreisöffnungsposition, in der der bewegliche Kontakt von dem feststehenden Kontakt beabstandet ist, und einer Stromkreisschließposition ausgelegt, in der der bewegliche Kontakt im Eingriff mit dem feststehenden Kontakt steht. Das Federschaltelement umfaßt einen Kopf, der einen beweglichen Kontakt trägt, und ein Paar von Armen, die von dem Kopf nach außen vorstehen und an ihren distalen Ende gegenüberliegend zum Kopf verbindungsfrei in Bezug aufeinander gebildet sind. Die Arme sind an dem ersten Flachkontakt lediglich entlang seitlichen innenkantenrändern ihrer distalen Enden in einer Konfiguration befestigt, in der sie aus ihren entspannten Positionen ausgelenkt sind, wodurch das Schaltelement zum Um­ schnappen zwischen den Stromkreisöffnungs- und -schließpositio­ nen vorgespannt ist. Ein bistabiles Federblatt bzw. Kippelement erstreckt sich von dem Kopf von einer Stelle nach außen, die im wesentlichen zwischen den Armen liegt und ist im Eingriff mit dem Betätigungselement der auf einen Zustand ansprechenden Einrichtung zur Bewegung durch einen Schaltpunkt hindurch betätigbar, an dem das Federschaltelement zwischen der Stromkreisöffnungs- und der Stromkreisschließposition umschnappt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen bei spiel­ haft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Aufrißansicht eines auf einen Zustand ansprechenden elektrischen Schaltmechanismus, wobei Teile zur Darstellung des Innenaufbaus weggebrochen sind,

Fig. 2 eine Unteransicht eines isolierten Gehäuseabschnitts des Schaltmechanismus,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht in der die Linie 3-3 von Fig. 1 enthaltenden Ebene, wobei zur Darstellung von Einzelheiten Teile entfernt sind,

Fig. 4 eine Aufrißansicht eines Federschaltelements des Schalt­ mechanismus und eines ersten Flachkontaktes des Schaltmechanis­ mus in Phantomlinien,

Fig. 5 eine Aufrißteilansicht des Federschaltelements aus einer durch die Linie 5-5 von Fig. 4 gezeigten günstigen Lage gese­ hen,

Fig. 6 eine Endaufrißteilansicht des Federschaltelements aus der durch die Linie 6-6 von Fig. 4 gezeigten günstigen Lage gesehen,

Fig. 7A eine Kurvendarstellung der Kontaktkraft als Funktion der Betätigungselementauslenkung für einen Schaltmechanismus nach dem Stand der Technik,

Fig. 7B eine Kurvendarstellung der Betätigungselementkraft als Funktion der Betätigungselementauslenkung für den Schaltmecha­ nismus nach dem Stand der Technik,

Fig. 8A eine Kurvendarstellung der Kontaktkraft als Funktion der Betätigungselementauslenkung für den erfindungsgemäßen Schaltmechanismus,

Fig. 8B eine Kurvendarstellung der Betätigungselementkraft als Funktion der Betätigungselementauslenkung für den erfindungsge­ mäßen Schaltmechanismus, und

Fig. 9 eine schematische Ansicht des Schaltmechanismus unter Darstellung des für den Zusammenbau des Schaltmechanismus ver­ wendeten Eichverfahrens.

In den Figuren sind gleiche Teile durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einen auf einen Zustand (beispielsweise die Temperatur) ansprechenden elektrischen Schaltmechanismus (der allgemein mit 10 bezeichnet ist) einge­ baut gezeigt, der üblicherweise als Thermostat oder Kältesteu­ ervorrichtung bezeichnet wird. Der Schaltmechanismus hat ein Gehäuse, das allgemein mit 12 bezeichnet ist, mit einem iso­ lierenden Gehäuseabschnitt 14, der einen ersten Flachkontakt 16 und einen zweiten Flachkontakt 18 trägt, die jeweils zum Steck­ anschluß an einen Stromkreis, wie beispielsweise eine Stark­ stromleitung für einen Kompressor (nicht gezeigt) aus dem Gehäuse vorstehen. Der Stromkreis wird zwischen den ersten und zweiten Flachkontakten 16, 18 durch Betätigung eines bistabilen Federschaltelements wahlweise geöffnet und geschlossen, das allgemein mit 20 bezeichnet, fest mit dem ersten Flachkontakt 16 verbunden ist und einen beweglichen Kontakt 22 trägt, der mit einem feststehenden Kontakt 24 an dem zweiten Flachkontakt 18 wahlweise in Eingriff gebracht werden kann. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein zweites Schaltelement 26, das zwischen dem ersten Flachkontakt 16 und einem zentralen Flachkontakt 28 ver­ läuft zum Abschalten des Schaltmechanismus (beispielsweise zum Ausschalten eines Kühlschranks) vorgesehen. Andere Schalter­ merkmale, die dem Fachmann bekannt sind und im Umfang der vorliegenden Erfindung nicht direkt eingesetzt werden, können ebenfalls eingeschlossen sein.

Eine auf einen Zustand ansprechende Einrichtung zur Verwendung bei der Betätigung des Federschaltelements 20 weist einen Faltenbalg 30 in dem Gehäuse 12 und ein Kapillarrohr 32 auf, das mit dem Faltenbalg verbunden ist und vom Gehäuse weg ver­ läuft. Der Faltenbalg 30 und das Kapillarrohr 32 werden mit einem Arbeitsfluid (beispielsweise einem Kältemittel) gefüllt, das sich als Funktion der Temperatur einer im Wärmekontakt mit der Arbeitsflüssigkeit in dem Kapillarrohr stehenden Stelle ausdehnt und zusammenzieht, wo die Temperatursteuerung beibe­ halten werden soll, wie beispielsweise in einem Abteil eines Geräts (nicht gezeigt). Der Faltenbalg 30 zieht sich anspre­ chend auf die Ausdehnung und das Zusammenziehen des Arbeits­ fluids im Faltenbalg in axialer Richtung aus bzw. zieht sich in dieser Richtung zusammen.

Die Bewegung des Faltenbalgs 30 wird durch ein Betätigungsele­ mentverbindungsglied 34 zu einem Schalterbetätigungselement 36 übertragen, der zur Betätigung des Federschaltelements zwischen den Stromkreisöffnungs- und -schließpositionen im Eingriff steht. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Schalter­ betätigungselement 36 ein nach außen vorspringender Vorsprung an dem Betätigungselementverbindungsglied 34 auf der gegenüberliegenden Seite eines (nicht gezeigten) Schwenkpunkts, von wo aus das Verbindungsglied durch den Faltenbalg 30 beaufschlagt ist. Ein Einstellmechanismus des Schaltmechanismus 10 enthält zwei Federn 38, 40, die in dem Gehäuse 12 angebracht und direkt oder indirekt mit dem Betätigungselementver­ bindungsglied 34 verbunden sind. Die Federn 38, 40 sind derart verbunden, daß sie gegen das Betätigungselementverbindungsglied 34 drücken, um es in entgegengesetzte Richtungen zu schwenken. Durch Einstellung dieser Federn 38, 40 kann die zur Bewegung des Schalterbetätigungselementes 36 erforderliche Kraft größer oder kleiner gemacht werden, wodurch (im Zusammenhang mit einem Kühlschrank oder einem Tiefkühlgerät) der Temperatur-Sollwert eingestellt wird. Die Einstellung des Sollwerts kann durch einen Knopf 42 erfolgen, der aus dem Gehäuse 12 vorsteht. Schrauben (nicht gezeigt) sind zur Vornahme der Anfangsspan­ nungseinstellungen der Federn 38, 40 vorgesehen.

Wie in den Fig. 2-6 gezeigt, umfaßt das Federschaltelement 20 einen Kopf 46, auf dem der bewegliche Kontakt 22 angebracht ist, zwei Arme (die jeweils allgemein mit 48 bezeichnet sind), die vom Kopf nach außen verlaufen, und ein bistabiles Federblatt bzw. Kippelement 50, das von einer Stelle zwischen den Armen aus vom Kopf nach außen verläuft. Der Kopf 46, die Arme 48 und das bistabile Federblatt 50 sind bevorzugt aus einem einzigen Stück eines geeigneten elektrisch leitenden Materials (beispielsweise Berylliumkupfer) gebildet. Das in den Schaltmechanismus 10 eingebaute Federschaltelement 20 ist zu einer Umschnappbewegung zwischen zwei konvexen und konkaven Konfigurationen entsprechend den Stromkreisöffnungs- und Stromkreisschließpositionen ausgelegt. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das bistabile Federblatt 50 in dem Gehäuse 12 zum Eingriff durch das Schaltbetätigungselement 36 sowie zur Bewegung mit diesem angeordnet. Wie in Fig. 3 durch durchgezogene Linien gezeigt, befindet sich das Federschaltelement 20 in der stromkreisöffnungsposition, wobei sich das bistabile Federblatt 50 ungefähr im Schaltpunkt befindet, in dem jede weitere Bewegung der bistabilen Lamelle in der durch einen Pfeil 52 gezeigten Richtung das Schaltelement dazu veranlaßt, in die Stromkreisschließkonfiguration (die in Phantomlinien gezeigt ist) umzuschnappen, in welcher der bewegliche Kontakt 22 in Eingriff mit dem feststehenden Kontakt 24 des zweiten Flachkontaktes 18 steht. Aus der Stromkreisschließposition veranlaßt eine Bewegung des bistabilen Federblatts 50 von dem Schaltpunkt in die durch den Pfeil gezeigte Richtung das Feder­ schaltelement 20 dazu, in die Stromkreisschließposition zurückzuschnappen. Bei der vorliegenden Ausführungsform veran­ lassen zunehmende Temperaturen in dem Gerät den Faltenbalg 30 dazu, sich auszudehnen und das bistabile Federblatt 50 in die Richtung des Pfeils 52 zu bewegen, und abnehmende Temperaturen veranlassen den Faltenbalg dazu, sich zusammenzuziehen und das bistabile Federblatt in die Richtung des Pfeils 54 zu bewegen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Federschaltelement 20 nicht in der Lage, zwischen den Stromkreisöffnungs- und -schließpositionen umzuschnappen, bis es in den Schaltmechanis­ mus 10 eingebaut ist. Da sie vor dem Einbau in den Schaltmecha­ nismus 10 endgültig ausgeformt werden, sind die Arme 48 frei von einer Verbindung miteinander an ihren distalen Enden gegenüberliegend zum Kopf 46 und nehmen eine durch gestrichelte Linien in Fig. 4 gezeigte entspannte Position ein. Die Arme 48 werden aus ihren entspannten Positionen einwärts zueinander ausgelenkt und in dieser Konfiguration am ersten Flachkontakt 16 durch eine einzige Niete 56 befestigt. Die Auslenkung der Arme 48 erzeugt eine Spannung in dem Federschaltelement 20 und veranlaßt es dazu, eine allgemein konvexe Konfiguration einzu­ nehmen. Das Federschaltelement 20 ist nunmehr dazu in der Lage, das Umschalten zwischen den beiden (Stromkreisöffnungs- und Stromkreisschließ-) Positionen durchzuführen. Das Federschalt­ element 20 verbleibt in der konkaven Stromkreisschließposition lediglich so lange, wie eine an das bistabile Federblatt 50 an­ gelegte Kraft größer als ein bestimmter Betrag ist.

Beim Zusammenbau des Schaltmechanismus 10 wird das Auslenken der Arme 48 durch nach oben Biegen von zwei Lappen 58 erreicht, die als Teil des ersten Flachkontaktes 16 gebildet sind (Fig. 2 und 6). Die Lappen 58 stehen mit einem jeweiligen Arm 48 in Ein­ griff und lenken diesen Arm um einen vorbestimmten Betrag ein­ wärts aus. Das Biegen der Lappen 58 wird derart gesteuert, daß das erwünschte Auslenkungsausmaß der Arme 48 aus ihren ent­ spannten Positionen aufgetreten ist, wenn die Lappen ihre End­ positionen erreichen. Die Arme 48 haben Fingerabschnitte 60 an ihren distalen Enden, die aufeinander zu einwärts vorspringen. Halbkreisförmige Ausschnitte 62 (Fig. 2) auf den seitlichen Innenkanten der Fingerabschnitte 60 nehmen gegenüberliegende Abschnitte der Niete 56 auf, die verwendet wird, um die Arme 48 in ihren ausgelenkten Konfigurationen sicher zu befestigen. Die Niete 56 befestigt die Arme 48 am ersten Flachkontakt 16 durch einen ausschließlichen Eingriff mit den seitlichen Innenkanten­ rändern der Fingerabschnitte 60. Die seitlichen Außenkantenrän­ der der Fingerabschnitte 60 und die distalen Enden der Arme 48 können sich, wie in Fig. 6 in Phantomlinien gezeigt, frei ver­ biegen, wenn sich das Federschaltelement 20 in seiner Schließposition befindet. Die distalen Enden der Arme 48 ruhen auf einer hochstehenden Plattform 63 über dem ersten Flachkontakte 16, um die Arme von dem ersten Flachkontakte zu beabstanden, um diese Verbiegung zuzulassen.

Das bistabile Federblatt 50 des Federschaltelements 20 liegt allgemein in der Ebene des Kopfs 46 mit Ausnahme seines dista­ len Endes, das für einen Eingriff durch das Betätigungselement 36 mit einer Erhebung 64 ausgebildet ist. Das bistabile Feder­ blatt 50 ist bevorzugt innerhalb der Begrenzungen der Gesamtab­ messungen des Schaltmechanismus 10 so groß wie möglich gemacht und in dem Schaltmechanismus zum Eingriff durch das Schaltbetä­ tigungselement 36 so nahe wie möglich an seinem distalen Ende aufgebaut und angeordnet. Es, sind zwei Schlitze (die jeweils mit 66 bezeichnet sind) in dem Federschaltelement 20 auf jeder Seite des bistabilen Federblatts 50 vorgesehen, die teilweise zwischen jedem Arm 48 und der benachbarten Kante des bistabilen Federblatts festgelegt sind. Die Schlitze 66 verjüngen sich einwärts an ihren Längsendabschnitten in unmittelbarer Nähe des Kopfs 46. Die Arme 48 haben einen im wesentlichen konstant breiten Abschnitt 68, der vom Fingerabschnitt 60 auf den Kopf 46 entlang dem entsprechenden Schlitz 66 zu der Stelle verlau­ fen, wo die Schlitze sich einwärts zu verjüngen beginnen. Von diesem Punkt zu seinem Schnittpunkt mit dem Kopf 46 hat jeder Arm 48 einen Abschnitt 70 zunehmender Breite. Der Scheitel des gekrümmten Federschaltelements 20 ist, wenn sich dieses in sei­ ner Stromkreisschließkonfiguration befindet, allgemein an der Verbindung des konstant breiten Abschnitts 68 und eines Abschnitts 70 zunehmender Breite jedes Arms 48 angeordnet. Der Scheitel ist die Stelle, wo sich die Steigung bzw. Schräge des Federschaltelements 20 zwischen positiv und negativ ändert.

Die Arme 48 und der Kopf 46 des Schalters sind bevorzugt aus einem Rohling ausgestanzt und liegen anfänglich im wesentlichen in derselben Ebene. Die Arme 48 werden daraufhin jedoch entlang entsprechenden Biegelinien 72 dauerhaft aus der Ebene des Kopfs 46 sowie aufeinander zu derart verformt, daß das Federschalt­ element 20 eine geringfügig konvexe Konfiguration einnimmt. Wie in Fig. 5 gezeigt, werden die Arme 48 aus der Ebene des Kopfs 46 besonders bevorzugt zwischen 3,5° und 4,5° herausgebogen. Es ist wünschenswert, den Biegewinkel zwischen 3° und 6° zu hal­ ten, obwohl es klar ist, daß der Biegewinkel aus diesem Bereich herausfallen und trotzdem in den Schutzumfang dieser Erfindung fallen würde. Die Biegung wird bevorzugt durch Reibformen gebildet, wobei der Kantenrand des (nicht gezeigten) Stempels, um den die Biegung gebildet wird, auf einem Radius liegt, und die (nicht gezeigte) Stanze ist nach außen um einen deutlichen Abstand von dem formgebenden Kantenrand des Stempels beabstan­ det, wenn dieser auf das Federschaltelement 20 schlägt. Jede der Biegelinien 72 verläuft schräg zur Längsmittenlinie CL des Federschaltelements 20 und läuft allgemein durch das Längsende des entsprechenden Schlitzes 66 benachbart zum Kopf 46 (Fig. 4). Bevorzugt liegt der Winkel zwischen jeder Biegelinie 72 und der Längsmittenlinie CL zwischen 30° und 60°, und besonders bevorzugt zwischen 39° und 41°. Es versteht sich jedoch, daß die Biegelinien 72 mit der Mittenlinie CL Winkel einschließen können, die außerhalb der bevorzugten und besonders bevorzugten Bereiche liegen und trotzdem in den Schutzumfang der vor liegen­ den Erfindung fallen.

Bei einem speziellen Beispiel des erfindungsgemäßen Schaltme­ chanismus 10 hat das Federschaltelement 20 eine Gesamtlänge von 0,899 Zoll (sämtliche Abmessungen sind Nominalabmessungen, wobei 1 Zoll 25,4 mm entspricht)), eine Breite (über die Arme gemessen) von 0,512 Zoll und eine Dicke von 0,007 Zoll. Die Länge der Arme beträgt 0,622 Zoll und diejenige des Abschnitts zunehmender Breite der Arme 0,168 Zoll oder etwa 27% der gesamten Länge jedes Arms. Die Länge der Arme wird zwischen Linien senkrecht zur Längsachse des Schaltelements gemessen, wobei die eine Linie am distalen Ende der Arme liegt und die andere am Schnittpunkt der Längsenden der Schlitze am Kopf 46. Als Begrenzung der Arme 48 am Kopf ende des Schaltelements wird jedoch allgemein die Biegelinie 72 für die vorliegend diskutierten Zwecke erachtet. Die Fingerabschnitte 60 der Arme sind an ihrer engsten Annäherung zueinander vor der permanenten Biegung in dem Schaltelement durch 0,042 Zoll getrennt. Das bistabile Federblatt 50 ist 0,445 Zoll lang und 0,158 Zoll breit, und die Schlitze 66 sind 0,545 Zoll lang. Die Bie­ gelinien 72 sind jeweils um eine Strecke von einer parallelen Linie L, die durch das Zentrum des beweglichen Kontakts 22 hin­ durchgeht, zwischen etwa 0,196 und 0,236 Zoll, und besonders bevorzugt zwischen 0,211 und 0,221 Zoll beabstandet. Bei diesem Beispiel werden die Arme 48 einwärts aufeinander zu aus ihrem anfänglichen Zustand koplanar mit dem Kopf 46 um eine Gesamt­ strecke von 0,028 Zoll (quer über das Federschaltelement 20 an den distalen Enden der Arme gemessen) gezogen. Die Arme 48 wer­ den durch die Ausbildung der dauerhaften Biegungen um etwa 0,004 Zoll einwärts gezogen, wobei der Rest (0,024 Zoll) bei der elastischen Auslenkung der Arme aus ihren entspannten Posi­ tionen beim Einbau in den Schaltmechanismus auftritt. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird jeder Arm 48 etwa 0,012 Zoll aus seiner entspannten Position beim Einbau in den Schaltmechanismus 10 ausgelenkt. Es versteht sich, daß das Vorstehende lediglich ein Beispiel ist, und daß die Abmessungen des Schaltmechanismus 10 und die Strecke, um die die Arme 48 ausgelenkt werden, vom vor­ stehend Beschriebenen abweichen kann und trotzdem in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fällt.

Zwei Betriebscharakteristiken eines Schaltmechanismus nach dem Stand der Technik der in der US-A 4 224 488 beschriebenen Art, die durch den beweglichen Kontakt gegen den festen Kontakt angelegte Kontaktkraft und die durch das Schaltbetätigungsele­ ment an das bistabile Federblattelement angelegte Kraft, sind in den Fig. 7A und 7B der Zeichnungen als Funktion der Bewegung des Schaltbetätigungselements aufgetragen. Dieselben Schaubil­ der für einen erfindungsgemäßen Mechanismus sind in den Fig. 8A und 8B gezeigt. Wie aus Fig. 7A hervorgeht, fällt die an den feststehenden Kontakt durch den auf dem Umschnappfederschalt­ element der Vorrichtung nach dem Stand der Technik angelegte Kraft im wesentlichen auf 0 ab, wenn das Betätigungselement sich dem Schaltpunkt aus einer Richtung nähert, die den Schal­ ter dazu veranlaßt, in die Stromkreisöffnungsposition und den Anschluß bzw. die Verbindung zu unterbrechen (beispielsweise einen Kompressor in einem Kühlschrank oder einem Tiefkühlgerät auszuschalten). Wie in Fig. 8 gezeigt ist, behält im Gegensatz dazu das erfindungsgemäße Federschaltelement 20 eine hohe Kon­ taktkraft bei, wenn das Betätigungselement 36 sich dem Schalt­ punkt nähert, an welchem das Schaltelement in die Stromkreis­ öffnungsposition umschnappt. Bevorzugt fällt die Kontaktkraft um nicht mehr als 50% ab, wenn das Schaltbetätigungselement 36 (und das bistabile Federblatt 50) sich dem Schaltpunkt nähern. Es wurde jedoch gefunden, daß die Kontaktkraft des Schalt­ elements gemäß der vorliegenden Erfindung um nicht mehr als 25% bis 30% abfällt- wenn das Schaltbetätigungselement 36 den Schaltpunkt erreicht.

Das erfindungsgemäße Federschaltelement ist außerdem über einen weiten Kontakttrennungs-Einstellbereich betreibbar, der eine signifikante Einstellung der Empfindlichkeit des Schaltmecha­ nismus 10 erlaubt. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine Spaltein­ stellschraube 74, die in dem isolierten Gehäuseabschnitt 14 des Schaltmechanismus 10 in einem Gewinde geführt ist, mit dem Kopf 46 des Federschaltelements 20 hinter dem beweglichen Kontakt 22 (oder mit einem Befestigungsabschnitt des beweglichen Kontakts, der durch den Kopf verläuft) in Eingriff bringbar, um den Abstand des beweglichen Kontakts vom feststehenden Kontakt in der Stromkreisöffnungsposition einzustellen. Ein Verengen des Spalts erhöht die Empfindlichkeit des Schaltmechanismus 10 für den ermittelten Zustand (d. h. das Federschaltelement 20 schnappt aus seinen Stromkreisöffnungs- und -schließpositionen in den jeweils anderen mit einem kürzeren Bewegungsweg des Schaltbetätigungselements 36 und des bistabilen Federblatts 50 um), und eine Vergrößerung des Spalts vermindert die Empfind­ lichkeit des Schaltmechanismus. Die Fig. 8A und 8B zeigen die Stelle des "Einschalt"-Punkts für das Federschaltelement 20 des vorstehend beschriebenen speziellen Beispiels für Spalte von 1,15 mm, 0,075 mm und 0,038 mm (0,045, 0,030 und 0,015 Zoll). Der Schaltmechanismus "Ausschalt"-Punkt ist derselbe ungeachtet des Spalts zwischen den Kontakten. Daraus wird deutlich, daß der Schaltmechanismus 10 dazu in der Lage ist, das Öffnen und Schließen des Stromkreises für sämtliche drei Abstände auszuführen.

Zugunsten der Wirtschaftlichkeit ist eine automatische Montage des Schaltmechanismus 10 soweit als möglich bevorzugt. Bei der vorliegenden Erfindung werden der Faltenbalg 30, das Betätigungselementverbindungsglied 34, das Schaltbetätigungs­ element 36, der Einstellmechanismus (z. B. die Federn 38, 40), das Federschaltelement 20 und weitere Bauteile zusammengebaut, und der Schaltmechanismus 10 wird geeicht, bevor das Kapillar­ rohr 32 angeschlossen wird. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird Luft verwendet, um den Schalter durch ein dichtes Anschließen einer Düse 76 an ein Ende einer Luftleitung 78 zu eichen, die sich von einer Druckluftquelle 80 zu der Öffnung an der Oberseite des Faltenbalgs 30 erstreckt, wo das Kapillarrohr 32 letztendlich befestigt wird. Der Luftdruck in dem Faltenbalg 30 wird daraufhin rampenartig erhöht und abgesenkt, über und unter den gewünschten Drücken, bei denen das Federschaltelement 20 zwischen den Stromkreisschließ- und -öffnungspositionen umschnappen (kippen) soll, wenn der Faltenbalg mit dem Arbeitsfluid gefüllt ist. Der Betrieb des Federschaltelements 20 in Bezug auf den Druck im Faltenbalg 30 wird überwacht, und der Betätigungselementeinstellmechanismus wird derart manipuliert (d. h. die Spannung der Federn 30, 40 wird derart eingestellt), daß das Umschalten bei den gewünschten Drücken auftritt.

Nach der Eichung werden die Düse 76 und die Luftleitung 78 ent­ fernt, und ein Ende 82 des Kapillarrohrs 32 wird durch die Oberseite des Faltenbalgs 30 von der Außenseite des Gehäuses 12 eingeführt (Fig. 1). Das Kapillarrohr 32 wird beispielsweise durch Anlöten an der Außenseite des Gehäuses 12 dicht befe­ stigt. Die Luft wird daraufhin aus dem Kapillarrohr 32 und dem Faltenbalg 30 abgezogen, und diese beiden Teile werden mit einem Inertgas, wie beispielsweise Helium, gefüllt. Die Verbin­ dung, wo das Kapillarrohr 32 dicht am Schaltgehäuse 12 ange­ bracht wurde, wird auf Undichtigkeit überwacht. Das Inertgas wird daraufhin aus dem Kapillarrohr 32 und dem Faltenbalg 30 abgezogen, und das Arbeitsfluid wird eingespritzt. Typischer­ weise werden das Kapillarrohr 32 und der Faltenbalg 30 mit Arbeitsfluid gefüllt, und dieses wird mehrmals abgezogen, um sicher zu gehen, daß Luft und andere Verunreinigungen herausge­ spült werden. Das Ende des Kapillarrohrs 32 gegenüberliegend zu dem Faltenbalg 30 wird geschlossen, wobei das Arbeitsfluid in dem Kapillarrohr und dem Faltenbalg eingeschlossen wird.

Die Betriebsgenauigkeit des Schaltmechanismus 10 im Zusammen­ hang mit einem Kühlschrank oder einem Tiefkühlgerät hängt von der Fähigkeit des Schaltmechanismus ab, den Kompressor sehr nahe an den tatsächlich gewünschten Temperatureinstellungen in dem Gerät zu aktivieren und zu deaktivieren. Ein Schlüsselmerk­ mal bei der Massenproduktion eines insgesamt exakt arbeitenden Schaltmechanismus 10 ist die Beibehaltung der Reinheit des Arbeitsfluids in dem Faltenbalg 30 und im Kapillarrohr 32. Je reiner das Arbeitsfluid, umso näher dehnt es sich aus und zieht es sich zusammen gemäß den idealen Spezifikationen für das Arbeitsfluid. Das in das Kapillarrohr 32 und den Faltenbalg 30 zu füllende Arbeitsfluid wird aus dem Boden des (nicht gezeig­ ten) Versorgungsbehälters entfernt bzw. abgezogen. Das abgezo­ gene Arbeitsfluid ist sehr rein, weil keine Luft oder andere gasförmige Verunreinigungen im Vorratsbehälter zurückbleiben. Das Arbeitsfluid wird in einem (nicht gezeigten) Verdampfer durch ein Bad mit kontrollierter Temperatur geleitet, wo das Arbeitsfluid in die Gasform überführt wird, in der es in das Kapillarrohr 32 und den Faltenbalg 30 eingespritzt wird.

Claims (32)

1. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus mit:
einem Gehäuse (12), das einen isolierenden Gehäuseabschnitt enthält,
ersten und zweiten Flachkontakten (16,18), die an dem isolierenden Gehäuseabschnitt angebracht sind und aus diesem für eine Verbindung mit einem elektrischen Stromkreis nach außen vorstehen, wobei der zweite Flachkontakt einen feststehenden Kontakt trägt,
einer auf einen Zustand ansprechenden Einrichtung (10), einschließlich einem Betätigungselement, das ansprechend auf einen ermittelten Zustand bewegt werden kann,
einem bistabilen Kipp- bzw. Federschaltelement (20), das einen beweglichen Kontakt (22) trägt und dazu ausgelegt ist, zwischen einer Stromkreisöffnungsposition, in welcher der bewegliche Kontakt von dem feststehenden Kontakt beabstandet ist, und einer Stromkreisschließposition, in welcher der bewegliche Kontakt im Eingriff mit dem feststehenden Kontakt steht, eine Kipp- bzw. Umschnappbewegung auszuführen, wobei das Federschaltelement (20) enthält:
einen Kopf (46) zur Anbringung des beweglichen Kontakts daran,
ein Paar von Armen (48), die von dem Kopf nach außen verlaufen und an ihren distalen Enden gegenüberliegend zum Kopf verbindungsfrei voneinander gebildet sind,
wobei die Arme am ersten Flachkontakt lediglich entlang seitlichen Innenkantenrändern ihrer distalen Enden in einer aus ihren entspannten Positionen ausgelenkten Konfiguration befestigt sind, um das Schaltelement zum Umschnappen zwischen den Stromkreisöffnungs- und -schließpositionen vorzuspannen, die von dem Kopf ausgehend von einer Stelle im wesentlichen zwischen den Armen auswärts verläuft und durch Eingriff mit dem Betätigungselement der auf einen Zustand ansprechenden Einrichtung für eine Bewegung durch einen Schaltpunkt hindurch betätigbar ist, an welchem das Federschalt­ element zwischen der Stromkreisöffnungs- und der Strom­ kreisschließposition umschnappt.

2. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die distalen Enden der Arme (48) an dem ersten Flachkontakt durch ein einziges Befestigungselement befestigt sind, das die inneren Kantenränder beider distaler Enden an dem zweiten Flachkontakt befestigt und die seitlichen Außenkantenränder sich frei biegen läßt.

3. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (48) fünf Fingerabschnitte an ihren distalen Enden haben, die aufeinander zu vorstehen, wobei das Befestigungselement die Arme an dem ersten Flachkontakt befestigt, der die Arme an den seitlichen Innenkantenrändern der Fingerabschnitte beaufschlagt.

4. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Flachkontakt (16) zwei Lappen bzw. Ansatzstücke (58) hat, die die jeweiligen Arme des Schaltelements beaufschlagen und zum Halten der Arme in Positionen angeordnet sind, die aus ihren entspannten Positionen um ein vorbestimmtes Ausmaß ausgelenkt sind.

5. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federschaltelement (20) derart aufgebaut und angeordnet ist, daß es den beweglichen Kontakt in Eingriff mit dem feststehenden Kontakt in der Stromkreisschließposition mit einer Kontakteingriffkraft drängt, die dann, wenn das bistabile Federblatt sich dem Schaltpunkt nähert, nicht auf im wesentlichen Null abfällt.

6. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakteingriffskraft um nicht mehr als 50% vermindert wird, wenn das bistabile Federblatt sich dem Schaltpunkt nähert.

7. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakteingriffskraft um nicht mehr als 25% vermindert wird, wenn das bistabile Federblatt sich dem Schaltpunkt nähert.

8. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (48) des Federschaltelements (20) entlang einer Biegelinie aus der Ebene des Kopf s des Federschaltelements heraus dauerhaft verformt ist.

9. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (48) in ihren entspannten Positionen mit der Ebene des Kopf s einen Winkel zwischen 3° und 6° bilden.

10. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (48) in ihren entspannten Positionen mit der Ebene des Kopfs einen Winkel zwischen 3,5° und 4,5° bilden.

11. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegelinie schräg zu der Längsmittenlinie des Federschalt­ elements verläuft.

12. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Biegelinie mit der Längsmittenlinie einen Winkel zwischen 30 und 60 einschließt.

13. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Biegelinie mit der Längsmittenlinie einen Winkel zwischen 39° und 41° einschließt.

14. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Schlitze (66), die in wenigstens teilweise zwischen jedem Arm und der ent­ sprechenden benachbarten Kante des bistabilen Federblatts festgelegt sind und zum Kopf des Federschaltelements hin sich verjüngen.

15. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (48) jeweils einen konstant breiten Abschnitt (68) und einen Abschnitt (70) zunehmender Breite haben, der entlang dem Schlitz (66) verläuft, wo er sich zum Schnittpunkt des Arms mit dem Kopf verjüngt.

16. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitel des Federschaltelements (20) in der Schließ­ position im wesentlichen an der Verbindung des konstant breiten Abschnitts und des Abschnitts zunehmender Breite jedes Arms angeordnet ist.

17. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (48) des Federschaltelements (20) entlang einer Biegelinie aus der Ebene des Kopf s des Federschaltelements heraus dauerhaft verformt ist, wobei jede Biegelinie schräg zu der Längsmittenlinie des Federschaltelements schräg verläuft und im wesentlichen durch das Längsende des entsprechenden Schlitzes benachbart zum Kopf verläuft.

18. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Federblatt zum Eingriff mit dem Betätigungsele­ ment im wesentlichen am distalen Ende des bistabilen Feder­ blatts angeordnet ist.

19. Auf einen Zustand ansprechender elektrischer Schaltmecha­ nismus nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Federblatt an seinem distalen Ende eine Erhöhung hat, die zum Eingriff durch das Betätigungselement vorgese­ hen ist.

20. Federschaltelement zur Verwendung in einem auf einen Zustand ansprechenden Schaltmechanismus zum wahlweisen Öffnen und Schließen eines elektrischen Stromkreises zwi­ schen einem ersten Anschluß und einem zweiten Anschluß, wobei das Federschaltelement umfaßt:

einen Kopf, der zum darauf Anbringen eines elektrischen Kontakts ausgelegt ist,
ein Paar Arme, die von dem Kopf nach außen verlaufen, wobei die Arme an ihren distalen Enden gegenüber dem Kopf verbin­ dungsfrei in Bezug aufeinander sowie beabstandet voneinan­ der gebildet sind, wobei jeder Arm an seinem distalen Ende einen Fingerabschnitt einschließt, der seitlich einwärts vom Arm auf den Fingerabschnitt des gegenüberliegenden Arms zu verläuft, wobei die Arme dazu ausgelegt sind, an dem ersten Anschluß an den seitlichen Innenkantenrändern der Fingerabschnitte befestigt zu werden, wobei die seitlichen Außenkantenränder der Arme an ihren distalen Enden frei verbiegbar belassen sind, wobei die Arme an dem ersten Anschluß in einer aus ihr er entspannten Position ausge­ lenkten Konfiguration befestigt sind, um das Schaltelement zum Umschnappen zwischen zwei Positionen vorzuspannen bzw. zu spannen,
ein bistabiles Federblatt, das von dem Kopf von einer Stelle im wesentlichen zwischen den Armen nach außen ver­ läuft, wobei das bistabile Federblatt zu einer Bewegung durch einen Schaltpunkt hindurch ausgelegt ist, an dem das Federschaltelement zwischen den beiden Positionen umschnappt.

21. Federschaltelement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Arm entlang einer Biegelinie aus der Ebene des Kopfs des Federschaltelements heraus dauerhaft verformt ist.

22. Federschaltelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, daß die Arme in ihren entspannten Positionen mit der Ebene des Kopf s einen Winkel zwischen 3° und 6° einschlie­ ßen.

23. Federschaltelement nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich­ net, daß die Arme in ihren entspannten Positionen mit der Ebene des Kopfs einen Winkel zwischen 3,5° und 4,5° ein­ schließen.

24. Federschaltelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, daß die Biegelinie schräg zu der Längsmittenlinie des Federschaltelements verläuft.

25. Federschaltelement nach Anspruch 24, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Biegelinie mit der Längsmittenlinie einen Winkel zwischen 30° und 60° einschließt.

26. Federschaltelement nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Biegelinie mit der Längsmittenlinie einen Winkel zwischen 39° und 41° einschließt.

27. Federschaltelement nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Schlitze, die wenigstens teilweise zwischen jedem Arm und der benachbarten Kante des bistabilen Federblatts fest­ gelegt sind und sich zum Kopf des Federschaltelements hin verjüngen.

28. Federschaltelement nach Anspruch 27, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Arm einen konstant breiten Abschnitt und einen Abschnitt zunehmender Breite hat, der entlang dem Schlitz verläuft, wo er sich zu dem Schnittpunkt der Arme mit dem Kopf verjüngt.

29. Federschaltelement nach Anspruch 28, dadurch gekennzeich­ net, daß der Scheitel des Federschaltelements in der Schal­ terschließposition im wesentlichen an der Verbindung des konstant breiten Abschnitts mit dem Abschnitt zunehmender Breite jedes Arms angeordnet ist.

30. Federschaltelement nach Anspruch 27, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Arm entlang einer Biegelinie aus der Ebene des Kopfs des Federschaltelements heraus dauerhaft verformt ist, wobei jede Biegelinie schräg zu der Längsmittenlinie des Federschaltelements sowie im wesentlichen durch das Längsende des entsprechenden Schlitzes benachbart zum Kopf des Federschaltelements verläuft.

31. Federschaltelement nach Anspruch 27, dadurch gekennzeich­ net, daß das bistabile Federblatt eine Erhöhung an seinem distalen Ende hat, das zum Eingriff durch das Betätigungs­ element ausgelegt ist.