<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft einen Schnappschalter mit einer Schnappfeder, die durch zwei Längsschlitze in ein Paar äussere Schenkel und mindestens einen mittleren Schenkel unterteilt ist, eine Unterbrechung aufweist, die durch einen im Betrieb starren Träger überbrückt ist, mit dem Träger zu einem geschlossenen Kräftesystem verspannt ist, in dem mindestens einer der Schenkel auf Druck beansprucht ist und durch Einwirkung einer äusseren Antriebskraft auf die Schnappfeder zwischen zwei Stellungen umschnappen kann, in denen er verschiedene Biegungen aufweist, und in einem Abstand vom Träger mindestens einen Schaltkontakt trägt, den sie mit dem Träger elektrisch verbindet.
Schnappschalter im Sinne der Erfindung sind mechanisch arbeitende Schalter, die unter dem Einfluss einer äusseren Antriebskraft abrupt von einer Schaltstellung in eine zweite umschnappen, wenn die Antriebskraft einen definierten kritischen Wert erreicht hat. Die Umschaltgeschwindigkeit zwischen den Schaltstellungen ist weitgehend unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der sich die Antriebskraft ändert.
Bei einem aus der US-PS Nr. 2, 172, 673 bekannten Schnappschalter der eingangs beschriebenen Gattung ist eine Schnappfeder durch zwei parallele Längsschlitze in zwei äussere Schenkel und einen mittleren Schenkel unterteilt und derart unterbrochen, dass alle drei Schenkel in die gleiche Richtung weisende freie Enden haben. Der mittlere Schenkel ist mit einer Schraube am Mittelteil eines U-förmigen Trägers befestigt, der an den Enden seiner beiden Schenkel je eine Nut aufweist.
Die beiden äusseren Schenkel stützen sich mit ihrem Ende an je einer dieser Nuten ab und bilden mit ihr zusammen ein Schneidenlager.
Entsprechendes gilt auch für einen weiteren, aus der US-PS Nr. 2,693, 520 bekannten Schnappschalter ; auch hier ist eine Schnappfeder mit einem längeren mittleren Schenkel und zwei kürzeren äusseren Schenkeln an einem U-förmigen Träger befestigt, der in seinem mittleren Teil ein Loch
EMI1.1
Schenkel aufweist.
Gemäss der AT-PS Nr. 162513 ist eine ebenfalls blattfederartige Schnappfeder durch zwei parallele Längsschlitze in zwei äussere Schenkel und einen Mittelteil unterteilt, der seinerseits durch eine mittig angeordnete Unterbrechung in zwei mittlere Schenkel unterteilt ist. Der eine mittlere Schenkel weist an seinem äusseren Ende ein Loch auf, durch das sich eine Schraube zur Befestigung der Schnappfeder an einem Träger hindurcherstreckt. Die beiden einander zugewendeten Enden der mittleren Schenkel liegen in je einer Kerbe eines Betätigungshebels, wodurch wieder zwei Schneidenlager gebildet sind.
Für alle im vorstehenden beschriebenen Schnappfedern und ihre Montage am zugehörigen Träger gilt, dass die Verspannung der Schnappfeder, die deren Verhalten im Betrieb bestimmt, von unvermeidlichen Fertigungsungenauigkeiten der Schnappfeder selbst und des Trägers abhängt und ausserdem von Reibung in den Schneidenlagern beeinflusst ist, die sich im Laufe der Zeit durch Verschleiss und möglicherweise auch durch Korrosion verändert.
Es ist ferner ein Schnappschalter bekannt, dessen Schnappfeder eine Blattfeder ist, bei der zwei parallele Längsschlitze ein Paar äusserer Schenkel von einem mittleren Teil mit zu den äusseren Schenkeln paralleler Längserstreckung abgrenzen. Der mittlere Teil weist eine sich quer über seine gesamte Breite erstreckende Einprägung auf, durch die er eine Dickenverminderung und einen damit verbundenen Längenzuwachs erhalten hat. Der Längenzuwachs des mittleren Teils hat bei unverändert gebliebener Länge der den mittleren Teil rahmenartig umgebenden äusseren Schenkel zur Folge, dass der mittlere Teil eine Druckvorspannung aufweist, unter deren Einfluss er sich nach der einen oder andern Seite der Ebene der beiden äusseren Schenkel auswölbt, während die beiden äusseren Schenkel unter einer entsprechenden Zugvorspannung stehen und eben bleiben.
Dieser bekannte Schnappschalter hat gegenüber den zuvor erwähnten Schnappschaltern zwar die Vorteile, dass beim Umschnappen nur innere Reibungswiderstände zu überwinden sind, die sehr gering und vor allem konstant sind, und dass ein guter Stromübergang zwischen dem Träger und der Schnappfeder sich durch eine Klemmverbindung ohne weiteres gewährleisten lässt. Nachteilig ist aber, dass die Vorspannung der Schnappfeder, die sich aus der Einprägung und dem damit verbindenden Längenzuwachs des mittleren Teils ergibt, in einer Massenfertigung
<Desc/Clms Page number 2>
nur äusserst schwer hinreichend konstant gehalten werden kann, weshalb man mit erheblichen
Unterschieden der Umschnappcharakteristika rechnen muss.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schnappschalter zu schaffen, der sich auch unter den Bedingungen einer Grossserienfertigung mit grosser Genauigkeit auf ein vorgegebenes Umschnappverhalten einstellen lässt und dieses Verhalten im Verlauf einer langen Lebensdauer mit zahlreichen Schaltspielen nicht nennenswert ändert.
Die Aufgabe ist, ausgehend von einem Schnappschalter der eingangs beschriebenen Gattung, erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Verspannung der Schnappfeder durch Schweissungen bestimmt ist, durch die ihre Schenkel beiderseits der Unterbrechung am Träger befestigt sind.
Es ist-auch unter den Bedingungen einer Serienfertigung - einfach, zwei durch eine Unterbrechung voneinander getrennte Schenkel in eine Stellung zu bringen, in der die Schnappfeder insgesamt unter einer genau definierten Vorspannung steht. Es ist ferner einfach, die genannten Schenkel in dieser Stellung derart mit dem Träger zu verschweissen, dass die eingestellte Vorspannung aufrechterhalten wird.
Aus fertigungstechnischen Gründen ist es vorteilhaft, die Erfindung bei einem Schnappschalter anzuwenden, bei dem die Unterbrechung der Schnappfeder auf halber Länge der beiden Längsschlitze angeordnet ist und zwei mittlere Schenkel voneinander trennt. In diesem Fall werden erfindungsgemäss die Enden der beiden mittleren Schenkel mit dem Träger verschweisst. Diese Enden lassen sich besonders leicht in eine Schweissvorrichtung einlegen, in der die Schnappfeder einer vorbestimmten Biegespannung ausgesetzt wird.
Schliesslich ist es vorteilhaft, wenn die Schweissungen die durch die Unterbrechung voneinander getrennten Schenkel mit je einem von zwei gegeneinander beweglichen Teilen des Trägers verbinden. Durch Verstellen der gegeneinander beweglichen Teile des Trägers lässt sich der Abstand der Schweissungen nötigenfalls derart verändern, dass die für ein bestimmtes Umschnappverhalten erforderliche Verspannung in der Feder erhalten wird.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Es zeigt : Fig. la eine Teildraufsicht eines ersten Schnappschaltersj Fig. 1b den Schnitt 1-1 in Fig. la ; Fig. 2a eine Teildraufsicht eines zweiten Schnappschalters ; Fig. 2b den Schnitt II-II in Fig. 2a ; Fig. 3a eine Teildraufsicht
EMI2.1
entsprechenden Schnitt des dritten Schnappschalters während seiner Montage auf seiner Vorrichtung zum Einstellen seiner Vorspannung.
Der in Fig. la und 1b dargestellte Schnappschalter hat eine Schnappfeder --12-- in Gestalt einer rechteckigen Blattfeder mit zwei parallelen Längsschlitzen --14--, die ein Paar äusserer Schenkel --16-- derart begrenzen, dass sie nur an ihren beiden Enden miteinander und mit einem mittleren Teil der Schnappfeder --12-- zusammenhängen. Der mittlere Teil besteht aus zwei mittleren Schenkeln --18--, die durch eine Unterbrechung --20-- voneinander getrennt sind. Die beiden Längsschlitze --14-- werden durch die Unterbrechung --20-- etwa in ihrer Mitte miteinander verbunden, so dass sich insgesamt eine H-förmige Aussparung ergibt.
Die beiden durch die Unterbrechung --20-- voneinander getrennten mittleren Schenkel --18-- sind durch je zwei der Unterbrechung --20-- eng benachbarten Schweisspunkte --22-- an einem starren Träger --24-- derart befestigt, dass die Gesamtlänge der beiden mittleren Schenkel --18-- und
EMI2.2
jedes der beiden äusseren Schenkel --16--. Die beiden mittleren Schenkel --18-- können infolgedessen nicht in der gemeinsamen Ebene der äusseren Schenkel --16-- liegen, sondern bilden einen Bogen, der sich entweder nach der einen oder nach der andern Seite der gemeinsamen Ebene der äusseren Schenkel --16-- wegwölbt. Dabei stehen die beiden äusseren Schenkel --16--
EMI2.3
in eine andere Endstellung umspringt und umgekehrt.
Der Träger --24-- ist an einem nur in Fig. lb und dort auch nur andeutungsweise dargestellten Gehäuse --26-- aus Isolierstoff befestigt. An dem Gehäuse --26-- sind im Abstand
<Desc/Clms Page number 3>
vom Träger --24-- und voneinander zwei Kontakte --28 und 30-- einander gegenüber angeordnet.
Das eine Ende der Schnappfeder-12-ragt in den Zwischenraum zwischen den beiden Kontakten - 28 und 30-- und trägt einen Schaltkontakt --32--, der gemäss Fig. lb am oberen gehäusefesten Kontakt --28-- anliegt. Die Schnappfeder --12-- ist so bemessen, dass sie in ihrer aus Fig. lb ersichtlichen Schaltstellung bestrebt ist, den an ihr befestigten Schaltkontakt --32-- weiter nach oben zu drücken als es der obere gehäusefeste Kontakt --28-- erlaubt, und dass sie unter der Einwirkung einer mit dem Pfeil 34 in Fig. lb angedeuteten Kraft in eine Schaltstellung umspringt, in der sie bestrebt ist, den Schaltkontakt --32-- weiter nach unten zu drücken als es der untere gehäusefeste Kontakt --30-- erlaubt.
Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Schaltkontakt --32-- jeweils mit einem ausreichenden Kontaktdruck an einem der beiden gehäusefesten Kontakte --28 und 30-- anliegt. Die Grösse des Kontaktdruckes ist bei gegebenem Abstand zwischen den gehäusefesten Kontakten --28 und 30--festgelegt durch die Grösse der Vorspannung, die beim Herstellen der Schweissverbindung zwischen den mittleren Schenkeln --18-und dem Träger --24-- entstanden ist.
Die Einzelteile des in Fig. 2a und 2b dargestellten Schnappschalters sind, soweit vergleichbar, mit gleichen Bezugsziffern versehen, wie die Einzelteile des in Fig. la und 1b dargestellten Schnappschalters, wobei jedoch unterschiedliche Ausgestaltungen durch Indizes angedeutet sind.
Die Schnappfeder --12'-- entspricht in ihrem äusseren Umriss der Schnappfeder --12--, untercheidet sich jedoch darin, dass ihre beiden Längsschlitze --14'-- nicht mittig, sondern endseitig durch eine Unterbrechung --20'-- miteinander verbunden sind, so dass die Schnappfeder --12-- eine insgesamt U-förmige Aussparung aufweist, die einen einzigen mittleren Schenkel --18'-- begrenzt.
An Stelle des gemäss Fig. la und 1b verhältnismässig einfach gestalteten Trägers --24-- ist gemäss Fig. 2a und 2b ein gabelförmiger Träger --24'-- vorgesehen, der zwei in einer gemeinsamen Ebene liegende, zinkenartige äussere Teile --36-- und einen nach unten gebogenen zinkenartigen mittleren Teil --38-- aufweist.
Der Träger --24'-- ist bis zu einem gewissen Grad elastisch und sein mittlerer Teil --38-kann am Gehäuse --26'-- abgestützt sein, beispielsweise über eine in den Boden des Gehäuses - 26-eingeschraubte Justierschraube-39-, deren nach oben weisendes Ende von unten her gegen den mittleren Teil --38-- drückt und in diesem eine Biegespannung hervorruft.
EMI3.1
worden, die bewirkt, dass ihr mittlerer Schenkel --18'-- in ihrer aus Fig. 2b ersichtlichen Schaltstellung S-förmig gekrümmt ist. Aus dieser Schaltstellung kann die Schnappfeder --12'-- in entsprechender Weise wie die Schnappfeder --12-- in eine Stellung umschnappen, in welcher der Schaltkontakt --32-- am unteren gehäusefesten Kontakt --30-- anliegt.
Das Umschnappen geschieht dadurch, dass eine mit dem Pfeil 34'in Fig. 2b angedeutete Kraft auf die beiden äusseren Teile Trägers --24'-- einwirkt und dadurch eine elastische Verformung des Trägers bewirkt.
Die Einstellung der Justierschraube --39-- bestimmt die Stellung des mittleren Teils --38-des Trägers --24'--, und damit auch das Verhalten der Schnappfeder --12'--. Gemäss Fig. 2b ist die Justierschraube --39-- so eingestellt, dass der Wendepunkt der vom mittleren Schenkel
EMI3.2
der Justierschraube --39-- ist die Schnappfeder --12'-- bistabil. Dies bedeutet, dass der Schaltkontakt --32-- gegen den oberen gehäusefesten Kontakt --28-- drückt, solange die Kraft-34'einen bestimmten Betrag nicht überschreitet.
Wird dieser Betrag aber, wenn auch nur vorübergehend, überschritten, dann springt die Schnappfeder --12'-- in eine untere Stellung um, in der ihr Schaltkontakt --32-- gegen den unteren gehäusefesten Kontakt --30-- drückt. Aus dieser unteren Stellung kehrt die Schnappfeder --12'-- nur dann in ihre obere Stellung gemäss Fig. 2b zurück, wenn eine dem Pfeil 34'entgegengerichtete äussere Kraft von einer bestimmten Grösse auf die äusseren Schenkel --16'-- der Schnappfeer --12'-- wirkt. Die Schnappfeder--12'-
<Desc/Clms Page number 4>
gemäss Fig. 2a und 2b verhält sich also bei der gezeichneten Stellung der Justierschraube --39-- ähnlich wie die ebenfalls bistabile Schnappfeder --12-- in Fig. 1 und 2.
Verdreht man jedoch die Justierschraube --39-- so, dass sie den Teil --38-- des Trägers - -24'-- in einer erheblich höheren Stellung hält, dann springt die Schnappfeder --12'-- immer von selbst in ihre untere Schaltstellung um, in der die Kontakte --30 und 32-aneinanderliegen.
In diesem Fall lässt sich die Schnappfeder --12'-- nur durch eine äussere Kraft in ihrer oberen Schaltstellung halten ; die Schnappfeder ist also monostabil.
Verdreht man die Justierschraube --39-- dagegen so, dass sie den Teil --38-- eine erheblich tiefere Stellung als die in Fig. 2b gezeichnete einnehmen lässt, dann kehrt die Schnappfeder-12'immer von selbst in ihre obere Schaltstellung gemäss Fig. 2b zurück ; auch in diesem Fall ist die Schnappfeder monostabil, denn sie lässt sich nur durch eine äussere Kraft in ihrer unteren Schaltstellung halten.
Die im Träger --24'-- selbst entstehenden elastischen Rückstellkräfte können je nach
EMI4.1
aufzuzwingen, wenn die mit dem Pfeil 34'angedeutete äussere Antriebskraft wegfällt.
Der in Fig. 3a und 3b dargestellte Schnappschalter unterscheidet sich von dem in Fig. 2a und 2b dargestellten vor allem dadurch, dass an Stelle der schmalen Unterbrechung --20'-- eine in Längsrichtung der Schnappfeder --12'-- sehr viel breitere Unterbrechung --20"-- das Paar äusserer Schenkel --16"-- vom mittleren Schenkel --18"-- trennt. Ein weiterer Unterschied besteht
EMI4.2
--24"-- mitSchenkeln --16"-- verschweisst, während der Flansch --42-- nur die Breite des mittleren Schenkels --18"-- hat und mit diesem verschweisst ist.
Diese Gestaltung ermöglicht es, die beiden äusseren Schenkel --16"-- durch eine mit dem Pfeil 34"in Fig. 3b angedeutete Kraft so zu verformen, wie mit gestrichelten Linien angedeutet ; diese Vorformung hat die Folge, dass die Schnappfeder - -12"-- in die Schaltstellung umspringt, bei der ihr Schaltkontakt --32-- am unteren gehäusefesten Kontakt --30-- anliegt.
Die Schnappfeder --12"-- des in Fig. 3a und 3b dargestellten Schnappschalters erhält ihre Vorspannung dadurch, dass zunächst das Paar äusserer Schenkel --16"-- mit dem Flansch --40-- des Trägers-24"-- verschweisst wird und beide zusammen gemäss Fig. 3c auf eine Grundplatte --44-- aufgelegt werden. Die Grundplatte --44-- hat eine Aussparung --46--, die einen Teil des Trägers --24"-- aufnimmt und dadurch den Träger sowie die Schnappfeder-12"in einer bestimmten Lage festhält. In die Grundplatte --44-- ist eine Stellschraube --48-senkrecht eingeschraubt, die mit ihrem freien Ende den an der Schnappfeder --12"-- schon festgenieteten Schaltkontakt --32-- abstützt und dadurch das in Fig. 3c linke Ende der Schnappfeder --12"-- in einer bestimmten Höhenstellung festhält.
Sodann wird das freie Ende des mittleren
EMI4.3
die Grundplatte --44-- als ortsfeste Elektrode dient, die mit einer in der Senkrechten beweglichen Elektrode --50-- zusammenwirkt.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.