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Kippschalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kippschalter mit einem ortsfesten Kontakt und einem beweglichen
Kontakt am freien Ende einer vorgespannten Kontaktfeder und einem von einer Kippfeder belasteten, mit seinem freien Ende auf die Kontaktfeder einwirkenden Kipparm, sowie einem auf den Kipparm einwirkenden, von einer äusseren Kraft beeinflussbaren Bedienungsarm.
Bei einer bekannten Ausführung eines solchen Schalters wirkt das freie Ende eines Bimetallstreifens auf einen von einer Kippfeder belasteten Kipparm ein, dessen freies Ende in den hakenartigen Mitnehmer einer vorgespannten Kontaktfeder eingreift. Die Kippfeder ist als Schraubendruckfeder ausgebildet und liegt etwa in der Verlängerung des Kipparmes, wodurch sich für diesen Schalter eine grosse Baulänge ergibt. Da überdies die Drehachse des Kipphebels etwa in der Mitte dieses Hebels liegt, sind verhältnismässig grosse Kräfte erforderlich, um den Kipphebel von einer Endlage in die andere überzuführen.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Kippschalters der eingangs angeführten Art, bei dem die vorstehenden Nachteile vermieden sind und der in der Arbeitsstellung einen einstellbaren Kontaktabstand und einen wesentlich grösseren Kontaktabstand in einer von Hand aus einstellbaren Ruhestellung aufweist ; ein solcher Schalter ist besonders für Thermostaten, Pressostaten u. ähnl. Geräte von Bedeutung. Bei Thermostaten, z. B. eines Verdampfers, ist in der Arbeitsstellung ein Kontaktabstand von wenigen Zehn- telmillimeternerwünscht, wogegen in der Ruhestellung ein Kontaktabstand von etwa 3 mm oder mehr gefordert wird.
Darüber hinaus löst die Erfindung die Aufgabe, die Grösse des Kontaktabstandes in der Arbeitsstellung des Schalters von Hand aus einstellbar zu machen, wobei der grosse Kontaktabstand in der Ruhestellung des Schalters unverändert bleibt.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, dass der vorzugsweise als U-förmiger Bügel ausgebildete, an einem Ende um einen festen Drehpunkt schwenkbare und am andern Ende mit einem Widerlager für die Kippfeder versehene Bedienungsarm einen mit dem Kipparm zusammenwirkenden verstellbaren Anschlag aufweist. Durch diesen Anschlag sind die Kräfte für die Überführung des Schalters aus der Ruhe- in die Arbeitsstellung und für die Schliessung der Kontakte gering. Dadurch, dass mit dem Bedienungsarm auch das Widerlager für die Kippfeder mit verschwenkt wird, wird die zur Überwindung der Totpunktlage erforderliche Kippkraft weiter herabgesetzt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der verstellbare Anschlag am Bedienungsarm näher zu dessen Drehpunkt als zum Angriffspunkt der Stellkraft angeordnet sein, wodurch sich eine Untersetzung des Schaltweges gegenüber dem Weg des Angriffspunktes der äusseren Kraft ergibt. Der verstellbare Anschlag kann vorzugsweise als einstellbare Schraube ausgebildet sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann als verstellbarer Anschlag das eine Ende eines am Bedienungsarm drehbar gelagerten zweiarmigen Hebels dienen, dessen anderes Ende mit einer am festen Teil des Kontaktsystems angeordneten einstellbaren Anschlagschraube zusammenwirkt. Bei dieser Ausbildung ist es besonders vorteilhaft, dass die Anschlagschraube ortsfest im Schaltergehäuse sitzt, so dass es durch die dadurch gegebene leichte Einstellung besonders einfach ist, das durch den zweiarmigen Hebel mögliche grosse Übersetzungsverhältnis in optimaler Weise auszunützen. Bei geringer Betätigungskraft folgt eine grosse Kontaktöffnung bei geringer Bewegung des Bedienungsarmes.
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in den das freie Ende des Kipparmes mit Spiel eingreift.
Die U-förmige Ausbildung des freien Endes des beweglichen Kontaktes ist zwar bei dem eingangs beschriebenen Schalter ebenfalls angewendet, doch er- 'gibt diese Ausbildung im Zusammenhang mit den übrigen Merkmalen der Erfindung eine besonders günstige
Wirkung ; es werden grosse Ein-und Ausschaltgeschwindigkeiten des beweglichen Kontaktes erreicht. Um jedoch das Prellen des Kontaktes mit Sicherheit auszuschliessen, kann schliesslich am Kipparm ein in der
Schliessstellung des Kippschalters in unmittelbarer Nähe des beweglichen Kontaktes an der Kontaktfeder anliegender Anschlag angeordnet sein.
Inder Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines Schalters nach der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform eines Kontaktsystems gemäss der Erfindung in Ruhestellung und in Arbeitsstellung mit geschlossenem Kontakt. Die Fig. 3 - 5 zeigen eine zweite Ausführungsform eines Kontaktsystems gemäss der Erfindung in Ruhestellung und in Arbeitsstellung mit geschlossenem und offenem Kontakt.
Der Bedienungsarm 1, der zur Übertragung einer äusseren Kraft auf das Kontaktsystem dient, ist drehbar um einen festen Punkt 2 gelagert und ist wie ein umgekehrtes U geformt, dessen einer Schenkel weiter nach unten geht als der andere und an seinem freien Ende um Punkt 2 drehbar ist. Eine Zugfeder 3 greift in 5 in das freie Ende des Kipphebels 6 ein und verbindet dieses mit dem Ende 4 des Bedienungsarmes ; der Kipparm ist in dem feststehenden Schneidenlager 7 gelagert. Der Kipparm wirkt mit einer als Blatt- feder ausgebildeten Kontaktfeder zusammen, die an ihrem freien Ende den beweglichen Kontakt 9 des
Schalters trägt und deren entgegengesetztes Ende bei 10 mit Vorspannung in Richtung des festen Kontaktes
11 eingespannt ist, wodurch ein genügender Kontaktdruck erreicht wird, bis der Kontakt momentan un- terbrochen wird.
Die niedrige Lage des Drehpunktes 2 für den Bedienungsarm 1 im Verhältnis zu den Be- festigungspunkten der Feder 3 bewirkt, dass der Bedienungsarm in Ruhestellung steht, wenn er nicht von äusserer Kraft beeinflusst wird.
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die der Einspannung 10 zugewendet ist, so dass hier ein Knotenpunkt für eventuelle Schwingungen in der Kontaktfeder 8 gebildet wird.
Bei der in den Fig. l und 2 dargestellten Ausbildungsform bildet die Schraube 12 im Bedienungsarm den verstellbaren Anschlag, durch'den die Kontaktöffnung in der Arbeitsstellung einstellbar ist. Zur Überführung des Schalters in die Arbeitsstellung wirkt auf den Bedienungsarm die Kraft p, die über die Anschlagschraube 12 am Kipparm wirksam wird ; durch die Abstände des Angriffspunktes von p und der Schraube 12 vom Drehpunkt des Bedienungsarmes tritt an der Anschlagschraube eine Übersetzung der Kraftwirkung ein. In der Arbeitsstellung des Schalters (Fig. 2) wirkt auf den Bedienungsarm weiterhin die Kraft p, die etwa von einem Verdampferthermostat herrühren kann.
Nimmt diese Kraft ab, so bewegt sich der Bedienungsarm durch die Feder 3 nach oben, bis die Punkte 4,5 und 7 in einer Reihe liegen, worauf der Kipparm bei fortgesetzter geringer Bewegung des Armes 1 nach oben schnappt und eine U-förmige Umbiegung am freien Ende der Kontaktfeder 8 trifft, so dass die Kontakte 9 und 11 getrennt werden. Da die Kontaktfeder 8 in Richtung des festen Kontaktes 11 vorgespannt ist, bleibt der Kontaktdruck bestehen, bis der Kipparm 6 mit grosser Geschwindigkeit das U-förmige Ende 13 der Feder 8 trifft. Die Bewegung wird fortgesetzt, bis der Kipparm 6 die Einstellschraube 12 trifft.
Wenn die Kraft p wieder zunimmt, bewegt der Arm 1 sich nach unten, ebenso wie auch die Stellschraube 12 sich nach unten bewegt, bis die Punkte 4,5 und 7 wieder in gleicher Linie liegen, wonach eine ganz geringe Kraftsteigerung den Kipparm 6 momentan drehen lässt, wodurch die Kontaktfeder 8 ihre Bewegung nach unten mit grösserer Geschwindigkeit fortsetzt, bis der Anschlag 12'am Kipparm 6 die Feder 8 trifft.
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nungsarm 1 hier mit einem Lager 14 versehen, in dem ein zweiarmiger Hebel 15 gelagert ist, der an seinem einen Ende einen Anschlag 16 trägt, der beim Übergang von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung den Kipparm 6 beeinflusst. Am entgegengesetzten Ende drückt der zweiarmige Hebel gegen eine Stellschraube 17, die am Kontaktgehäuse befestigt ist und daher leicht einstellbar ist.
Ebenso wie oben beschrieben drücktderAnschlagIss, wenn der Schalter in Arbeitsstellung betätigt wird, gegen die Oberseite der Kippfeder 6, bis diese ihre Totlage passiert hat, durch manuelle Einwirkung auf den Arm 1 mit einer Kraft p, Fig. 3. Wenn der Arm 1 in Arbeitsstellung von der äusseren Kraft p beeinflusst wird, wird der bewegliche Kontakt 9 bei schwingendem Druck sich zwischen den in den Fig. 4 und 5 gezeigten Stellungen bewegen.
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Man sieht, dass die Verwendung des zweiarmigen Hebels 15 bewirkt, dass das Übersetzungsverhältnis bei dieser Konstruktion grösser ist als bei der Konstruktion inden Fig.1 und 2, sodass eine geringere Kraft p zur Steuerung des Kontaktes ausreicht. Ausserdem bekommt man eine grössere Kontaktöffnung bei geringerer Bewegung des kraftübertragenden Bedienungsarmes 1. Falls die Kraft p ansteigt, wenn sich der Kipparm in der in Fig. 4 gezeigten Stellung befindet, so bewegt der Arm 1 sich nach unten, aber gleichzeitig dreht sich der zweiarmige Hebel 15 in dem Lager 14, so dass ein schnelleres Herabdrücken des Kipparmes 6 als in dem vorhergehenden Fall erfolgt, und wenn die drei Punkte 4,5 und 7 in einer Linie liegen, schlägt der Kipparm in die in Fig. 5 gezeigte Stellung über.
Wenn die Kraft p wieder abnimmt, schnappt der Kipparm 6 nach oben und nimmt die Kontaktfeder 8 mit, bis sie den Anschlag 16 trifft. Eine weitere Bewegung wird dadurch verhindert, dass der Hebel 15 gegen die Stellschraube 17 schlägt.
Die vorstehende Beschreibung berücksichtigt nur zwei Anwendungsformen der Erfindung ; es sind jedoch zahlreiche andere Ausbildungen möglich, die sämtlich im Rahmen der Erfindung liegen. So kann die angestrebte Wirkung auch erreicht werden, wenn die beschriebenen Hebel direkt auf die Kontaktfeder wirken. Weiterhin kann die Öffnungs- und Schliessbewegung der Kontakte auch in anderer Weise erreicht werden, als durch das beschriebene U-förmige Ende des beweglichen Kontaktträgers der Kontaktfeder ; so kann z. B. ein Ansatz des Kipparmes die Kontaktfeder untergreifen oder aber dann, wenn nur kleine Kontaktdrücke gefordert werden, die Kontaktfeder im Öffnungssinne vorgespannt sein.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Kippschalter mit einem ortsfesten Kontakt und einem beweglichen Kontakt am freien Ende einer vorgespannten Kontaktfeder und einem von einer Kippfeder belasteten, mit seinem freien Ende auf die Kontaktfeder einwirkenden Kipparm, sowie einem auf den Kipparm einwirkenden, von einer äusseren Kraft beeinflussbaren Bedienungsarm, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise als U-förmiger Bügel ausgebildete, an einem Ende um einen festen Drehpunkt (2) schwenkbare und am andern Ende mit einem Widerlager (4) für die Kippfeder (3) versehene Bedienungsarm (1) einen mit dem Kipparm (6) zusammenwirkenden verstellbaren Anschlag (12) aufweist.