DE2558620C2 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit wenigstens einem, einen bewegbaren Kontakt tragenden Kontaktarm mit zugeordnetem Gegenkontakt und einem gegen die Kraft einer Rückstellfeder bewegbaren Betätigungsorgan, wobei zwischen das Betätigungsorgan und den beziehungsweise jeden Kontaktarm eine bzw. je eine vorgespannte Feder eingesetzt ist und das Betätigungsorgan ein Auflaufglied aufweist, in dessen Bewegungsbahn sich ein Nocken od. dgl. befindet, wobei beim Schalten der Nocken vor der Kontaktgabe wenigstens bis zu seiner höchsten Erhebung überfahren wird.

Ein derartiger elektrischer Schalter ist beispielsweise durch die DE-AS 20 31364 bekannt. Dort ist ein Schnappwerk vorgesehen, bei welchem die Wirkungslinie einer Schnappfeder über deren Neutrallage hinweggeführt wird, wobei das Schnappwerk mil Erreichen dieser Neutrallage von selbst in die Umschaltstellung springt. |e mehr sich der Kontaktarm seiner Neutrallage nähen, um so stärker nimmt der Kontaktdruck ab. Beim Erreichen der Neutrallage hat er den Wert Null. Andererseits ist der Kontaktdruck am stärksten, wenn das Betätigungsorgan seine Umschalt-Endstellung erreicht hat. Die Rückstellfeder ist bestrebt, dts Betätigungsorgan in die Ausgangsstellung zurückzuführen. Sobald die Betätigungskraft nachläßt, kann sich die Kraft der Rückstellfeder auswirken und dies führt zu einem Zurückstellen des Betätigungsorgans bei

ίο gleichzeitiger Verringerung des Kontaktdruckes. Wenn man einen derartigen Schalter in ein elektrisches Handwerkzeug einbaut und mit seiner Hilfe einen Stromkreis, beispielsweise für den Antriebsmotor dieses elektrischen Handwerkzeugs, so lange geschlossen hält, wie man das Betätigungsorgan niederdrückt, so besteht in vielen Benutzungsfällen die Gefahr, daß der das Betätigungsorgan niederdrückende Finger bei längerer Benutzung des Handwerkzeugs erlahmt und sich dadurch der Kontaktarm in die Nähe seiner Totpunktstellung bewegt. Bei geringstem weiteren Nachlassen der Betätigungskrafi oder auch bei einer Erschütterung des Handwerkzeugs kann es dann zum Rückschalten des Schnappwerks und damit zum Abstellen des Antriebrmotors mit all seinen Folgen kommen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Gattung so weiterzubilden, daß auch bei nachlassender oder schwankender Betätigungskraft sowie dadurch bedingter teilweiser Zurückstellung seines Betätigungsorgans aus der Umschaltlage ein möglichst starker Kontaktdruck gewährleistet bleibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bezeichneten Mittel gelöst.

Dadurch ergeben sich Vorteile. Zwar kann aufgrund der Beibehaltung von Nocken und Auflaufglied die Bedienungsperson auch bei diesem Schalter möglicherweise das Rückstellen am Betätigungsorgan erfühlen, jedoch hindert das insbesondere bei längerer Benutzungsdauer eines derartigen Schalters in Verbindung mit einem elektrischen Handwerkzeug trotzdem nicht das Nachlassen der Betätigungskraft. Der Kontaktdruck nimmt bei dieser Teilrückstellung des Betätigungsorgans in der angestrebten Weise weniger stark ab als beim vorbekannten Schalter. Selbst unmittelbar vor dem Trennen der Kontakte ist noch ein guter, vom Wert Null verschiedener Kontaktdruck vorhanden. Das hängt mit dem Verzicht auf ein Schnappwerk mit Neutrallage zusammen, ohne deshalb auf den Vorteil einer schlagartigen Kontaktgabe verzichten zu müssen. Diese erreicht man beim beschriebenen Schalter ausschließlich durch das Zusammenwirken von Auflaufglied und Nocken, d. h. durch eine Erhöhung des Verschiebewiderstands mit plötzlicher Entlastung nach dem

Überfahren des Nockens durch das Auflaufglied am Betätigungsorgan. Hierdurch wird auch eine schleichende Kontakttrennung vermieden, die zu einer erheblichen Reduzierung der Lebensdauer des Schalters führt. Vorteile ergeben sich auch bei Weiterbildung des beschriebenen elektrischen Schalters mit Mitteln gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2. Durch das verdickte, freie Ende des Auflaufglieds wird praktisch ein Gegennocken gebildet, der am feststehenden, durch den vorbekannten Schalter bereits bekannten, angeformten Gehäusenocken aufläuft, und zwar sowohl bei der Hin- als auch der Rückbewegung. Dabei wird dann in jeder Bewegungsrichtung des Betätigungsorgans das elastische Auflaufglied geringfügig elastisch ausgelenkt.

Es ist zweckmäßig, wenn der Kontaktarm aus elektrisch leitendem Material besteht, wenn das eine Ende des Kontaktarms im Schaltergehäuse gehalten ist, und wenn das andere bzw. freie Ende des Kontaktarms den bewegbaren Kontakt trägt odei als solcher ausgebildet ist.

Der Zusammenbau des Schalters läßt sich dadurch vereinfachen, daß das eine, kontaktferne Ende des Kontaktarms — anders als beim Stand der Technik, wo ein Schneidenlager vorgesehen ist — zwischen eine Schaltergehäusewand und eine Klemmfeder od. dgl. einer Anschlußklemme für einen elektrischen Leiter eingeklemmt ist. Einen sicheren Halt erhält dieses Kontaktarmende, wenn es U-fönnig gestaltet ist und eine Gehäuseleiste umfaßt, wobei sich dann das is U-Bogenstück an eine Gehäusewand abstützen kann. Das Anbringen oder Anformen des bewegbaren Kontaktes am freien Ende des Kontaktarms ist ailgemein bekannter Stand der Technik.

Vorteilhafterweise ist der beschriebene, elektrische Schalter als Drucklaste ausgebildet und in an sich bekannter Weise insbesondere in der gedrückten Stellung verriegelbar. Hier wirkt sich die beschriebene Ausbildung des Schalters besonders günstig aus, weil es bei verriegelbaren Drucktasten üblich, wenn nicht gar unvermeidlich ist, daß der Kontaktarm nach dem Verriegeln geringfügig zurückgestellt wird. Dank der Druckfeder bleibt der Kontaktdruck nach Beendigung des Verriegelungsvorgangs noch weitgehend erhalten.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin- jo dung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen jeweils eine Draufsicht bei abgenommenem Schalterdeckel in drei verschiedenen Stellungen des Betätigungsorgans bzw. des Schaltermechanismus.

Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen js zweipoligen Schalter mit Arbeitskontakten. Er besitzt infolgedessen zwei parallel angeordnete, im wesentlichen langgestreckte und aus elektrisch leitendem Material herges'ellte Kontaktarme 1 deren Querschnitt dem einer Blattfeder entspricht und die in der Zeichnung hochkantstehend angeordnet sind. Ihr festgehaltenes Ende 2 ist U-förmig gestaltet und ihr freies Ende 3 trägt je einen bewegbaren Kontakt 4. Das U-förmige Ende umfaßt klemmend eine Gehäuseleiste 7 und stützt sich mit seinem Bogenstück an der Gehäusewand 8 ab. In der Gegenrichtung wird der Kontaktarm durch die innere Gehäusewand 9 gegen Verschieben gesichert. Der abgenommene Gehäusedekkel verhindert eine Bewegung nach oben. Die Verschiebung nach unten, d. h. senkrecht zur Bildebene übernimmt der Gehäuseboden 10 bzw. daran angeformte Leisten oder andere Erhebungen.

Wenn man von dem U-förmigen Befestigungsende 2 des Kontaktarmes absieht, so verläuft er zunächst einmal geradlinig, wobei das Mittelstück 11 bogenförmig ausgebuchtet ist. Auf diese Weise entsteht eine Anlagefläche für das eine Ende der Druckfeder 13 deren Längsmittelachse etwa senkrecht dazu verläuft. Das andere Ende der Druckfeder 13 greift in eine als Führung ausgebildete Ausnehmung 14 des Betätigungsorgans 15 ein, dessen äußeres Ende als Drücker 16 gestaltet ist. Sofern die Druckfedern 13 unter Vorspannung stehen, nehmen der Boden der Ausnehmung 14 einerseits und die Anlagewand 17 bzw. 18 andererseits die Vorspannkraft auf. Auch diese Flächen gehören, wie gesagt, dem Betätigungsorgan 15 an, weswegen das Schaltsystem trotz vorgespannter Druckfedern in Ruhe bleibt. Die Wände 17 und 18 können außerdem noch die Funktion des Aufreißens verschweißter Kontakte übernehmen.

An den gerade verlaufenden, mit dem bogenförmigen Mittelstüek 11 versehenen Teil des Kontaktarmes schließt sich ein winkelförmiger Endteil 19 an, welcher an dem als Stützfläche für die Druckfeder 13 ausgebildeten Teil des Kontaktarmes schräg angesetzt ist. Auf diese Weise erhält man einen vergleichsweise großen Kontaktweg 20.

Der Drücker 16 bzw. das Betätigungsorgan 15 ist in Richtung des Pfeils 21 gegen die Kraft der Rückstellfeder 22 (F i g. 2) eindrückbar. Bei dem beschriebenen, elektrischen Schalter ist außer der Druckfeder 13 noch eine Art Schnappvorrichtung vorgesehen, welche aus dem Auflaufglied 23 und einem sich in dessen Bewegungsbahn befindlichen Nocken 24 besteht. Das Auslaufglied ist an das Betätigungsorgan 15 angeformt. Sein freies Ende ist ebenfalls in der Art eines Nockens bzw. Gegennockens 25 gestaltet. In der Ausgangslage des Schalters (Fig. 1) hat dieser Gegennocken vom Nocken 24 einen festgelegten Abstand. Beim Eindrükken des Betatigungsorgans trifft er an der vorderen Nockenflanke 26 (Fig. 1) auf. Dabei haben sich die bewegbaren Kon:akte 4 ihren Gegenkontakten 5 zwar genähert, sie aber noch nicht erreicht. Des weiteren hat sich an der Spannung der Druckfedern 13 noch nichts geändert, während die Druckkraft der Rückstellfeder 22 bereits einen bestimmten Wert erreicht hat oder uir. einen bestimmten Wert erhöht wurde. Eine Schließung der Kontakte ist nur dann möglich, wenn der Gegennocken 25 den ihm durch den Nocken 24 entgegengesetzten Widerstand überwindet, d. h. über den Nocken 24 hinweggleitet. Dabei wird das Auflaufglied 23 in Richtung des Pfeils 27 elastisch umgebogen. Zur Überwindung des Nockens 24 muß die Betätigungskraft erhöht werden und dies führt dazu, daß die Endphase der Bewegung des Betätigungsorgan schlagartig erfolgt. In der angestrebten Weise erreicht man so die besonders rasche Schließung der Kontakte.

Aus Fig. 3 ersieht man, daß in der Endstellung der bewegbaren Teile des Schaltmechanismus die Druckfedern 13 gespannt sind und dadurch für den notwendigen Anpreßdruck der bewegbaren Kontakte an die Festkontakte sorgen. Außerdem hat sich nunmehr der Gegennocken 25 an der hinteren Nockenflanke 28 angelegt. Er kann davon sogar einen geringen Abstand haben. Wenn das Betätigungsorgan von der Bedienungsperson nicht mit konstanter Kraft niedergehalten wird, so wird die Kraft der Rückstellfeder 22 wirksam. Trotzdem kommt es nicht gleich zu einem Abheben der bewegbaren Kontakte, weil einerseits die Druckfedern 13 in der Art eines Stoßdämpfers einen gewissen Rücklaufweg zulassen — der beim Einschalten einen sogenannten Nachlaufweg darstellt — und zum anderen auch die Rücklaufbewegung des Gegennockens 25 über den Nocken 25 am Drücker 16 spürbar wird bzw. werden kann. Im letzteren Falle wird die Bedienungsperson den Drücker unverzüglich wieder stärker belasten, um ein Öffnen der Kontakte zu verhindern. Sofern der Drücker 16 eine n'cht gezeigte Verriegelungseinrichtung besitzt, ist nach deren Verrastung ohnehin ein geringer Rücklaufweg des Drückers 16 bzw. des Betatigungsorgans 15 üblich. Der Grund liegt darin. da^a man den Drücker 16 zur automatischen Entriegelung wieder etwas eindrücken können muß. Auch in diesem Falle haken die Druckfedern 13 in verriegeltem Zustand der Taste 16 den Kontaktdruck in genügenden! Maße aufrecht. Da eine Blocklage der Druckfedern 13

nicht vorgesehen ist (F i g. 3), weil die Endlage der Taste 16 beispielsweise durch den Geliäuseanschlag 29 erreicht wird, sind die verhältnismäßig schwachen Kontaktarme gegen Beschädigung gut geschützt. Im übrigen gestatten der große Konlakiweg 20 und die schlagartige Kontaktgabc bzw. Kontakttrennung die Verwendung vergleichsweise einfachen Kontakimaterials, d. h. umgekehrt ausgedrückt, man erspart sich dadurch teuere Edelmetallkontakte.

Jeder Kontaktarm kann beim Ausführungsbeispiel mit zwei verschiedenen elektrischen Leitern lot- bzw. schraublos verbunden werden. Es reicht, wenn man sein blankes Ende durch eine der beiden Gehäuseöffniingen 30 oder 31 hindurchsteckt. Sobald er zwischen den Federschenkel 32 und den zugeordneten Teil des U-Schenkels des festgehaltenen Kontaktarmendes 2 eingeklemmt ist, hat man eine gute elektrische Verbindung zwischen diesem Leiter und dem jeweiligen Kontaktarm hergestellt. Im Normalfalle reicht es aus. wenn man für jeden Kontaktarm nur eine schraub- oder lötlose Anschlußklemme 33 vorsieht. Die beim Ausführungsbeispiel vorhandene zweite Anschlußklemme jedes Kontaktarmes stellt demnach eine Sonderausführung dar und ermöglicht das Anschließen eines zweiten Drahtes b/.w. bestimmter elektrischer Elemente an diesen Schalter.

Die Bewegung des Auflaufgliedes 23 verläuft beim Ausführungsbeispiel in der Bildebene. Es ist ohne weiteres denkbar, den Nocken 24 beispielsweise am Schalterboden anzubringen. In diesem Falle müßte die Schwenkbewegung des Auflaufgliedes 23 senkrecht zur Bildebene verlaufen. Sofern man eine Verkürzung der Kontaktarme wünscht oder sie zumindest in Kauf nimmt, kann man dann die Verrasteinrichtung beispielsweise unterhalb der Druckfeder 13 anbringen. Der Schalter wird dadurch schmäler.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Palentansprüche:

1. Elektrischer Schalter mit wenigstens einem, einen bewegbaren Kontakt tragenden Kontaktarm mit zugeordnetem Gegenkontakt und einem gegen die Kraft einer Rückstellfeder bewegbaren Betätigungsorgan, wobei zwischen das Betätigungsorgan und den bzw. jeden Kontaktarm eine bzw. je eine vorgespannte Feder eingesetzt ist und das Betätigungsorgan ein Auflaufglied aufweist, in dessen Bewegungsbahn sich ein Nocken od. dgl. befindet, wobei beim Schalten der Nocken vor der Kontaktgabe wenigstens bis zu seiner höchsten Erhebung überfahren wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Feder als Druckfeder (13), insbesondere Schraubendruckfeder, ausgebildet ist, deren eines Ende an einer entgegen der Betätigungsrichtung (2J) des Betätigungsorgans (15) weisenden Fläche seines zugeordneten Kontaktarms (1) und deren anderes Ende in einer Bohrung (14) des Betätigungsorgans (15) abgestützt sind, wobei jeder Kontaktarm an ein mit dem Betätigungsorgan verbundenes, insbesondere daran angeformtes Stützglied (17, 18) angepreßt und aus blattfederartigem Material gefertigt ist.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (24) od. dgl. am Schaltergehäuse (9) angebracht, insbesondere angeformt ist und das Auflaufglied (23) eine etwa leistenartige Gestalt mit verdicktem, etwa in Betätigungsrichtung (21) des Betätigungsorgans (15) weisendem freien Ende (25) besitzt sowie elastisch biegbar ist.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (1) aus elektrisch leitendem Material besteht, daß das eine Ende (2) des Kontaktarms (1) im Schaltergehäuse gehalten ist, und daß das andere bzw. freie Ende (3) des Kontaktarms (1) den bewegbaren Kontakt (4) trägt oder als solcher ausgebildet ist.

4. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (15) als Drucktaste ausgebildet und in an sich bekannter Weise insbesondere in der gedrückten Stellung verriegelbar ist.