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Stösselschalter mit Reibkontaktgabe
Die Erfindung bezieht sich auf Stösselschalter mit Reibkontaktgabe, bei denen die Reibbewegung zwischen mindestens einer starren Kontaktbrücke und ortsfesten Kontaktstücken durch schräge oder bogenför- mige Führungen aussen am Stösselkörper während des Nachlaufhubes erfolgt.
Eine schleifende Bewegung nach Kontaktgabe zwischen beweglichem und festem Kontaktstück wird bei einer bekannten Ausführung durch das Anordnen von Kurvenstücken im Gehäuse erreicht. Auf den Kurvenstücken bewegt sich die in dem Stössel senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung geführte Kontaktbrücke während des Betätigungshubes bis zur Kontaktgabe.
Durch das zusätzliche Anordnen der Kurvenstücke im Gehäuse und durch die Lage der festen Kontaktstücke, deren Kontaktflächen parallel zur Bewegungsrichtung des Stössels liegen, besitzt diese Ausführung gegenüber herkömmlichen Stösseltastern ohne Reibkontaktgabe wesentlich grössere Abmessungen.
Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen im Gegensatz zu den Schleifkontakten durch entsprechende Ausbildung und Lagerung der beweglichen Kontaktstücke keine reine schleifende, sondern eine überwiegend wälzende Bewegung die Selbstreinigung der Kontaktflächen bewirkt. Diese Bewegung ist jedoch bei bekannten Ausführungen keine zwangsläufige, d. h. beim Auftreten von Schweissperlen oder ähnlichen Abbranderscheinungen an den Kontaktflächen ist die Selbstreinigung in Frage gestellt.
Bekannt ist weiterhin, auf einem einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Stössel schraubenförmige Nuten aufzubringen, in denen das bewegliche Kontaktstück gleitet. Dieser Stössel muss jedoch an seinen Lagerstellen besonders ausgebildet werden, damit er verdrehungssicher geführt ist und die Reibbewegung mit Sicherheit eintreten kann. Hinzu kommen ebenfalls eine Volumenvergrösserung durch die drehende Bewegung des beweglichen Kontaktstückes sowie technologische Schwierigkeiten bei der Herstellung, z. B. beim Einbringen der schraubenförmigen Nut.
Bei einer weiteren neuerdings vorgeschlagenen Ausführung, die die Kontaktbrücken in speziellen, leicht verstellbaren, balkonartigen Hohlkörpern seitlich am Stössel trägt, wird eine Verschiebung der Kontaktbrücke und die damit verbundene zwangsläufige Reibung durch Anordnung entsprechender Rippen in den einzelnen Kontaktträger-Hohlkörpern erreicht. Da eine seitliche Anbringung der Kontaktbrücken nicht ohne Einfluss auf die Baugrösse ist, sind derartige Stösseltaster bei beengten Raumverhältnissen un- günstig. Die Anbringung getrennter Rippen für die einzelnen Kontaktbrücken ist auch fertigungstechnisch relativ aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stösselschalter mit zwangsläufiger Reibkontaktgabe zu schaffen, der in seinen Abmessungen nicht von denen mit normalem Druckkontakt abweicht, die sichere Führung aller beweglichen Kontaktstücke gewährleistet und fertigungstechnisch besonders einfach gestaltet ist.
Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass nur zwei Führungen für mehrere Kontaktbrücken an zwei gegenüberliegenden parallelen Seiten des Stössels angeordnet sind, die mehrere schräge Bahnteile, je einen für jede Kontaktbrücke, aufweisen und bis zum unteren Ende des Stössels reichen. Der Reibdruck, der zwischen den beweglichen Kontaktbrücken und den festen Kontaktstücken auftritt, wird durch die vorzugsweise zylindrische Kontaktdruckfeder, wie beim Druckkontaktsystem, bestimmt. Diese Ausbildung hat den Vorzug, dass eine einfache Formgebung der Kontaktbrücken möglich ist und die Ausführungsform
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des gesamten Gerätes dem eines mit Druckkontaktsystem ähnelt, ohne hiebei zusätzliche Bauelemente verwenden zu müssen.
Damit wird auch ein minimales Bauvolumen des Schaltgerätes erreicht und die bisher bei Schleif- und Wälzkontakten unumgängliche Vergrösserung der Abmessungen in bezug auf Gesamthub und Bauvolumen vermieden. So kann z. B. ein Reibkontaktsystem im selben Gehäuse mit den gleichen räumlich angeordneten festen Schaltstücken wie ein Druckkontaktsystem eingebaut werden. Eine solche
Möglichkeit bietet fertigungsseitig den Vorteil, dass die gleichen Grundelemente verwendet werden können.
In der Praxis sind die gleichen Montagemasse und die gleiche Art der Betätigung von grossem Vorteil.
Durch entsprechende Formgebung der Führungen an oder in dem Stössel kann erreicht werden, dass die Reibbewegung der beweglichen Kontaktbrücken auf den feststehenden Kontaktstücken entweder während des gesamten Nachlaufhubes oder nur während eines Teiles vorhanden ist. Die Begrenzung der Reibbewegung hat den Vorteil, bei grossen Nachlaufhüben des Stössels den mechanischen Verschleiss der Kontaktstücke auf ein Minimum zu beschränken, indem sich die Kontaktstücke nur so lange aufeinander reiben, bis die einwandfreie Kontaktgabe gewährleistet ist.
Die Erfindung sowie weitere Merkmale und Vorteile werden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen : Fig. 1 Kontaktsystem und Gehäuse eines Tastschalters, Fig. 2 die Seitenansicht des Stössels mit den festen Kontaktstücken im nichtbetätigten Zustand, Fig. 3 die Seitenansicht des Stössels mit den festen Kontaktstücken im betätigten Zustand, Fig. 4 und 4a verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Kontaktbrückenführung (die schraffierte Fläche stellt den Stösselquerschnitt dar), Fig. 5 und 5b verschiedene Führungen des Stössels, Fig. 6 Schaubild des Reibweges in Abhän- gigk3Ít des Nachlaufhubes.
In einem Gehäuse 1 sind in bekannter Weise die feststehenden Kontaktstücke 2 : 3 angeordnet, so dass ihre Kontaktflächen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stössels 4 liegen. Der Stössel 4 selbst trägt die beweglichen Kontaktstücke 5 : 6, die als Kontaktbrücken ausgebildet sind sowie die Kontaktdruckfeder 7, die die jeweils nicht betätigte Kontaktbrücke gegen einen als Anschlag dienenden Reiter 8 oder 9 drückt. Der Stössel 4 ist im Gehäuse in bekannter Weise gelagert. Eine Rückdruckfeder 10 sorgt dafür, dass der Stössel 4 bei Wegfall einer Betätigungskraft jeweils in seine Ausgangslage zurückgebracht wird. In bzw. am Stössel 4 sind Führungen 4. 1 vorgesehen, in denen die entsprechend ausgebildete Kontaktbrücke 5 bzw.
6 geführt wird.
In den Fig. 4 und 4a sind Möglichkeiten der Lagerung der Kontaktbrücke 5 bzw, 6 in der Führung 4. 1 dargestellt. So zeigt Fig. 4 eine Ausführung, bei der der Stössel 4 eine Nut 4. 11 besitzt, in die Ansätze 5. 1 bzw. 6. 1 der Kontaktbrücken 5 bzw. 6 eingreifen. Fig. 4a hingegen zeigt, dass der Stössel 4 Rippen 4. 12 besitzt, die ihrerseits in Aussparungen 5. 2 bzw. 6.2 der Kontaktbrücke 5 bzw. 6 eingreifen. Durch Anwendung der in Fig. 4 und 4a dargestellten Kontaktbrückenführungen wird der Querschnitt des Stö- ssels 4 entweder gar nicht oder nur im geringen Masse geschwächt, so dass das Einbringen einer Bohrung 11 in Stösselachsrichtung, z. B. zur Aufnahme der Rückdruckfeder 10, ohne weiteres möglich ist.
Um ein einwandfreies Führen der Kontaktbrücken 5 ; 6 auf dem Stössel 4 zu gewährleisten, sind auf den Ansätzen 5. 1 ; 6. 1 der in Fig. 4 dargestellten Kontaktbrücke Hohlrollen 12 aufgesetzt, die ein einwandfreies Gleiten der Kontaktbrücken 5 ; 6 in den Nuten 4. 11 des Stössels 4 gewährleisten.
Indem der Stössel 4, abgesehen vom Anbringen der Führung 4. 1, in seiner Form von herkömmlichen Ausführungen nicht abweicht, ist auch die Verstellbarkeit der Schaltfunktionen (Öffner und Schliesser mit und ohne Überschneidung), wie bei bekannten Ausführungen mit Druckkontaktsystem, gegeben.
Auch die Form der Führung 4. 1 kann verschieden ausgebildet sein. So zeigen z. B. die Fig. 5-5b verschiedene Arten. Zweckmässigerweise ist die Führung jeweils symmetrisch aufgebaut, weil nach dem Ausführungsbeispiel zwei Kontaktbrücken 5 : 6 geführt werden sollen. So zeigt Fig. 5 eine geradlinige Führung, indem die Nuten 4. 11, Rippen 4. 12 oder ähnliche Kontaktbrückenlagerungen in einem Winkel von max. 300 zur Bewegungsrichtung des Stössels 4 vorgesehen sind. Eine solche Führung bedingt eine konstante Reibgeschwindigkeit während des gesamten Nachlaufhubes. Hingegen ist bei der in Fig. 5a dargestellten Führung die Reibgeschwindigkeit und damit der zurückgelegte Weg zu Beginn des Hubes relativ gross und nimmt gegen Ende allmählich ab.
Die in Fig. 5b dargestellte Führung ermöglicht es hingegen, dass nach einer hohen Reibgeschwindigkeit diese während eines Teiles des Nachlaufhubes gleich Null ist. Die Reibbewegung wird also auf einen Teil des Hubes begrenzt. In Fig. 6 ist das entsprechende Schaubild des Reibweges in Abhängigkeit vom Nachlaufhub dargestellt. Die Buchstaben an den Kurven in Fig. 6 verweisen auf die entsprechenden Führungsformen der Fig. 5 - 5b.
Im nichtbetätigten Zustand drückt die Rückdruckfeder 10 den Stössel 4 bis zu dem als Anschlag dienenden Reiter 8, so dass die Kontaktbrücke 5 gegen die feststehenden Kontaktstücke 2 gedrückt wird. Die
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Kontaktbrücke 6 wird durch die Kontaktdruckfeder 7 an den Reiter 9 gedrückt, so dass zwischen ihr und den festen Kontakten 3 die Öffnungsstrecke e vorhanden ist. Die Kontaktbrücke 5 hingegen hat sich, da ihre Bewegung in Stösselrichtung durch die Anlage an die festen Kontaktstücke 2 begrenzt ist, in der Füh- rung 4. 1 des Stössels 4 so verschoben, dass sie in der unteren Hälfte zu liegen kommt.
Beim Betätigen des Stössels 4 in der angegebenen Pfeilrichtung wandert die Kontaktbrücke 5, sich immer noch an den fest- stehenden Kontaktstücken 2 abstützend, in der Führung 4. 1 nach oben, dabei an den Kontaktflächen der festen Kontaktstücke 2 reibend, bis bei weiterer Betätigung des Stössels die Kontaktbrücke an dem Reiter
8 zum Anliegen kommt und die Brücke 5 druckkontaktartig abgehoben wird. Die Kontaktbrücke 6, die durch die Kontaktdruckfeder 7 gegen den Reiter 9 gedrückt wird, bewegt sich in der Zwischenzeit senkrecht gegen die festen Kontaktstücke 3 und gleitet nach Kontaktgabe in der Folge der weiteren Betätigung bis zur Endstellung des Stössels 4 in der Führung 4. 1 nach unten, dabei senkrecht an den Kontaktstücken
3 reibend.
Durch die zwischen der Kontaktdruckfeder 7 und den Kontaktbrücken 5 ; 6 jeweils formschlüssig auf dem Stössel 4 angeordneten Isolierscheiben 13 werden die mit einem entsprechend der Führung vergrösser- ten Durchbruch versehenen Kontaktbrücken einwandfrei senkrecht auf die feststehenden Kontaktstücke zu bewegt. Darüber hinaus wird durch diese Anordnung die erforderliche galvanische Trennung zwischen den
Kontaktstücken hergestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stösselschalter mit Reibkontaktgabe, bei dem die Reibbewegung zwischen mindestens einer starren
Kontaktbrücke und ortsfesten Kontaktstücken durch schräge oder bogenförmige Führungen aussen am Stö- sselkörper während des Nachlaufhubes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass nur zwei Führungen (4. 1) für mehrere Kontaktbrücken (5,6) an zwei gegenüberliegenden parallelen Seiten des Stössels (4) angeordnet sind, die mehrere schräge Bahnteil, je einen für jede Kontaktbrücke, aufweisen und bis zum unteren Ende des Stössels reichen.