Schalter Die Erfindung betrifft einen Schalter mit Kunststoff gehäuse, mit einer oder mehreren Kontaktfedern und mit einem Betätigungsorgan zum Steuern mindestens ei ner Kontaktfeder. Schalter solcher Art sind in vielen elektromechanischen Geräten und Schützen in Ge brauch. Die Kontaktfedern bestehen dabei aus Metall streifen, die mit einem Ende im Gehäuse eingespannt sind und am freien Ende ein Kontaktstück, beispiels weise aus Silber, tragen.
Die Schaltungen erfolgen vor zugsweise so, dass man die Kontaktfeder zunächst ela stisch verbiegt, indem man das freie Kontaktfederende auf die auswärts gekrümmte Steuerbahn eines Schalt- nockens auflaufen lässt und auf diese Weise anhebt und es dann, zum augenblicklichen Unterbrechen oder öff nen eines Stromkreises, unter Freigabe der in der Kon taktfeder gespeicherten Deformationsenergie von einer Steuerkante des Schaltnockens abfallen lässt, wodurch das vom Kontaktfederende getragene Kontaktstück von einem benachbarten Kontaktstück getrennt oder da mit in Berührung gebracht wird.
Schalter der genannten Art müssen mit hoher Prä zision hergestellt sein und tragen merklich zu den Her stellungskosten der Schaltgeräte bei. Bei manchen ver breiteten Bauformen sind die Schalter vielteilige und mechanisch recht verwickelte Vorrichtungen, die zu mal dann die Geräte verteuern, wenn die Kontaktfedern durch Annieten oder Festschrauben auf Klemmstücken relativ zum Gehäuse eingespannt werden und die um ständliche Montage heikle Einstellarbeit verlangt.
Die Erfindung betrifft eine vereinfachte Bauweise des Schal ters, bei welcher zur unmittelbaren Halterung im Ge häuse die mindestens eine Kontaktfeder formschlüssig gegen Längsverschieblichkeit gesichert auf einem Teil ihrer Länge in einem Kanal eingespannt ist, welcher Kanal in der Längsrichtung des Gehäuses verläuft.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, einen Schalter der genannten Art weiter zu vereinfachen und zu ver billigen, namentlich dadurch, dass ermöglicht werden soll, dass ausser den Kontaktfedern auch das Betäti gungsorgan im Gehäuse auf einfachste Weise festgehal- ten wird, und zwar ist der erfindungsgemässe Schalter dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Ober- und einen Unterteil aufweist, wobei der Längskanal ei ner jeden Kontaktfeder nach oben offen im Unterteil ausgespart ist, damit die Kontaktfeder von oben her eingelegt werden kann, und wobei der Unterteil eine Lagerstelle für das Betätigungsorgan enthält,
und dass der Oberteil den Kanal mit der eingelegten Kontaktfe der verschliesst und eine Gegenlagerstelle zum Festhal ten des Betätigungsorganes bildet.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Schalters dargestellt: ein Um schalter und ein Maximumschalter mit Schaltnocken- antrieb und ein Kippschalter, welcher durch, einen schwenkbaren Hebel zu betätigen ist.
Es stellen dar: Fig. 1 eine Ansicht auf den Gehäuseunterteil eines Umschalters mit eingelegten Kontaktfedern und zum Angriff am Schaltnockenträger ansetzendem Schaltrei ter, Fig. 2 eine Kontaktfeder, in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 gesehen, Fig. 3 ein Distanzstück, in Richtung des Pfeiles III der Fig. 1 gesehen,
Fig. 4 eine Ansicht auf den Gehäuseunterteil eines Maximumschalters, Fig. 5 eine Ansicht auf den Gehäuseunterteil eines Kippschalters und Fig. 6 eine Ansicht auf die Schnappfeder des Kipp schalters, in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 5 gesehen.
Das Gehäuse des in Fig. 1 gezeigten Umschalters besteht aus einem im Spritzgussverfahren hergestellten Unterteil 1 aus Kunststoff und einem ebenso beschaf fenen, nicht gezeigten Ober- und Abschlussteil mit spie gelbildlicher Kontur.
Im Unterteil 1 sind drei Kontakt federn 2, 3, 4 formschlüssig gegen Längsverschieblich- keit gesichert auf einem Teil ihrer Länge eingespannt, indem im Unterteil 1 nach oben offene Kanäle 5, 6, 7 ausgespart sind, welche in der Gehäuselängsrichtung verlaufen und in welche die Kontaktfedern 2, 3, 4 von oben her eingelegt sind. Alle drei Kontaktfedern sind in der gezeigten Stellung so vorgespannt, dass sie sich in Richtung des Pfeiles II zu bewegen suchen.
Im Gehäuseunterteil 1 ist ferner eine Lagerstelle für einen Nockenträger 8 vorgesehen, in Form eines Blindloches, worin eine stählerne Achse 9 sitzt, auf welche der Nockenträger 8, welcher als Betätigungsor gan zum Steuern der Kontaktfedern 2, 3, 4 dient, frei drehbar gesteckt ist.
Im Gehäuseoberteil ist ein ent sprechendes Blindloch als Gegenlagerstelle für die Ach se 9 angebracht; wird der Gehäuseoberteil auf den Un terteil 1 aufgesetzt, hält er nicht nur den Nockenträger 8 in. seiner Betriebsstellung relativ zu den Kontaktfe dern 2, 3, 4 fest sondern auch diese Kontaktfedern selbst, indem er die Kanäle 5, 6, 7 verschliesst. Auch der Nockenträger 8 ist ein einfaches Spritzgusstück aus isolierendem Kunststoff.
Das in Fig. 1 rechte Ende jeder Kontaktfedern 2, 3, 4 ist mit zwei welligen Ausbiegungen 10, 11 verse hen, welche in entsprechenden Ausbuchtungen 12, 13 ruhen, welche in den Seitenwänden der Kanäle 5, 6' 7 ausgespart sind und die Kontaktfedern im Gehäuseun terteil 1 verspannen.
Die äusseren Federn 2 und 4 sind durch ein Distanzstück 14 aus Isolierstoff mit der aus Fig. 3 ersichtlichen Rahmengestalt auseinandergehalten; im Fenster 15 des Rahmens kann sich die mittlere Kon taktfeder 3 frei bewegen, während Vorsprünge 16 und 17 in. Schlitze 18 der äusseren Kontaktfedern 2 und 4 ragen und das Distanzstück 14 derart am Wandern längs der Kontaktfedern hindern.
Die in Fig. 1 und 2 linken Enden der Kontaktfedern 2, 3, 4 tragen Kon taktstücke 19, 20, 21 aus Silber, die rechten Enden sind aus dem Gehäuseunterteil 1 herausgeführt und dienen als Lötfahnen für die Anschlussdrähte, zwischen denen durch die Kontaktstücke 19, 20, 21 Stromkreise geschlossen und geöffnet werden sollen.
Der Nockenträger 8 ist mit drei Steuerbahnen 22, 23, 24 versehen die in dieser Reihenfolge in Richtung der Achse 9 hintereinander liegen. Die Steuerbahnen 22 und 24 weisen je drei in Umfangsrichtung des Nok- kenträgers 8 äquidistante Schaltzähne auf; sie sind kongruent, aber um eine halbe Zahnteilung in Um fangsrichtung versetzt.
Die Kontur der mittleren Steuer bahn 23 verbindet jeweils die Spitze eines Schaltzahnes der Steuerbahn 22 mit der Spitze des in der durch einen Pfeil 25 angedeuteten Richtung folgenden Schaltzahnes der Steuerbahn 24 durch einen Kreisbogen; ihre Auf laufbahnen decken sich mit denen der Schaltzähne der Steuerkurve 22 und ihre Abfallkanten mit denen der Steuerkurve 24. Die freien Enden der Kontaktfedern 2 und 3 sind so ausgeschnitten, dass die Spitze der Kontaktfeder 3 auf der mittleren Steuerbahn 23 und die der Kontaktfeder 2 auf der hinteren Steuerbahn 24 gleitet, wenn kein mechanischer Kontakt zwischen den Kontaktstücken 19 und 20 besteht.
Der beschriebene Umschalter kann an eine Ein- richtung angebaut werden, deren Programmscheibe sich in Richtung des Pfeiles 26 bewegt und Reiter 27 trägt, die so angeordnet sind, dass sie abwechslungsweise mit den Schaltzähnen der Steuerbahnen 22 und 24 in Ein griff gelangen. Beim Durchgang eines Reiters wird der Nockenträger 8 jeweils um einen Sechstelskreis weiter geschaltet, wobei die mittlere Kontaktfeder 3 je weils von der einen auf die andere der äusseren Kon taktfedern 2 und 4 umgeschaltet wird.
Durch Rückwärtsdrehen des Nockenträgers 8 aus der in Fig. 1 gezeigten Lage entgegen dem Pfeil 25 könnten die Kontaktfedern 2 und 3 beschädigt wer den. Um dem vorzubeugen, ist in eine Ausnehmung 28 im Gehäuseunterteil 1 eine geschlitzte Feder 29 ein gelegt, welche mit den Schaltzähnen der Steuerbahnen 22 und 24 als Rückdrehsperre zusammenwirkt. Durch ein Fenster 30 im Gehäuseunterteil 1 lässt sich der Zu stand der Kontaktstücke 19, 20, 21 beobachten und das korrekte Arbeiten des Schalters prüfen.
Der beschriebene Umschalter ist nicht nur einfach im Aufbau, sondern auch billig in der Herstellung. Die beiden Gehäuseteile und der Nockenträger 8 sind Spritzgusstücke, die keine Nacharbeit verlangen; die Kontaktfedern 2, 3, 4 können in einfachen Vorrichtun gen zurechtgebogen werden und sitzen dank ihrer Form gebung unter elastischer Deformation fest im Gehäuse unterteil 1, wie auch die Achse 9 ohne alle weiteren Verbindungsmittel unverrückbar festgehalten wird, wenn der Gehäuseoberteil den Unterteil 1 verschliesst. Bis auf die hierzu nötigen Nieten kommt der Umschal ter ohne alle Verbindungsmittel aus, und ausser dem Gehäuse enthält er nur funktionsnotwendige Teile.
Vor allem bringt die Gestaltung und Anordnung des Nok- kenträgers 8 den Vorteil, dass der Umschalter ohne Vermittlung eines Schaltsternes oder ähnlichen Schalt mechanismen von den Schaltreitern 27 selbst weiterge schaltet werden kann. Das bringt eine wesentliche Ver einfachung und Verbilligung und gestattet zudem die baukastenartige Zusammenfassung mehrerer Schalter, die beispielsweise von einer entsprechenden Anzahl auf der gleichen Achse übereinander angebrachter Pro grammscheiben gesteuert werden.
Hierzu ist es zweck- mässig, die Gehäuseteile durch Rohrnieten zu verbin den, welche durch Löcher 31, 32 im Unterteil 1 und dazu spiegelbildlich angeordnete Löcher im Oberteil hindurchragen und durch die Bogen gesteckt werden können, auf welche man die Schalter als Baueinheiten aufreihen und mit deren man sie übereinander auf dem sie steuernden Schaltgerät befestigen kann.
Fig. 4 stellt einen erfindungsgemässen Maximum schalter dar. Dieser dient zur Steuerung eines Maxi mumzählers mit einem Schleppzeiger, welcher das gröss- te Zählergebnis anzeigen soll, welches über einen länge ren Zeitraum z. B. einen Monat, während einer im mer wieder neu begonnen Messperiode, z. B. zwanzig Minuten oder einer Stunde, erreicht wurde.
Der Maximumschalter enthält drei Kontaktfedern 41, 42, 43, die ganz gleich wie die Kontaktfedern 2, 3, 4 in Längskanälen eines Gehäuseunterteiles 44 aus Kunststoff gehalten und eingespannt sind. Hingegen hat der als ihr Betätigungsorgan dienende Nockenträger 45 eine andere Formgebung als der entsprechende Teil 8, und zwar gleiten die Spitzen der Kontaktfedern 41 und 42 auf einer gemeinsamen spiraligen Steuerbahn 46 mit Abfallkante 47.
Dabei kommt die mittlere Feder 42 erst zum Tragen, nachdem die Kontaktfeder 41 von der Ab fallkante 47 freigegeben wurde, und zwar ist ihre Spitze mittels einer Stellschraube 48 so einstellbar, dass sie eine genau einzuhaltende Zeitspanne, üblicherweise ei nige Sekunden, später abfällt wenn sich der Nocken träger 45 mit gleichförmiger Geschwindigkeit in der durch einen Pfeil 49 angedeuteten Richtung dreht. Die Kontaktfeder 42 ist hierzu zu einer Ausbiegung 50 mit annähernd parallelen Wänden abgewinkelt, deren Ab stand durch Drehen an der Stellschraube 48 fein ein stellbar ist.
Der Nockenträger 45 ist auch hier ein Spritzguss- stück aus Kunststoff und sitzt drehfest auf einer Welle 51, welche in einer durch den Gehäuseunterteil 44 hin durchgehenden Bohrung als Lagerstelle gehalten ist. Ei ne dazu spiegelbildlich angebrachte Bohrung im Gehäu seoberteil dient als Gegenlagerstelle zum Festhalten der Welle 51, welche beidseits aus dem Gehäuse heraus ragt, und wenn das Oberteil auf den Gehäuseunterteil 44 gelegt wird, verschliesst er zugleich dessen Längs kanäle mit den eingelegten Kontaktfedern 41, 42, 43.
Im Betrieb des Maximumschalters wird die Welle 51 gleichförmig so angetrieben, dass der Nockenträger 45 in der vorgeschriebenen Zählperiode einmal umläuft. Solange der Stromkreis zwischen den Kontaktfedern 41 und 42 geschlossen ist, läuft ein Maximumzähler, welcher einen Schleppzeiger mitnimmt, wenn das Zähl ergebnis als der bisherigen Zählperioden erreicht und übertrifft. Wenn die Kontaktfeder 41 von der Kante 47 abfällt, wird dieser Stromkreis unterbrochen und kurzzeitig der zwischen den Kontaktfedern 42 und 43 geschlossen.
Während dieser Zeit läuft der Zähler mit dem Schleppzeigerantrieb auf Null zurück, und wenn dann auch die Kontaktfeder 42 abfällt, wird der Zäh ler wieder umgeschaltet, und eine neue Zählperiode be ginnt.
Um Beschädigungen der Kontaktfedern 41 und 42 durch Rückwärtsdrehen des Nockenträgers 45 entgegen dem Pfeil 49 zu verhindern, ist der Nockenträger 45 mit einem Sperrzahn 52 versehen, von welchem kurz vor dem Abfall der Kontaktfedern von der Kante 47 einer der Feder 29 in Fig. 1 entsprechenden, im Gehäuse oberteil eingelegten Sperrfeder der Weg nach rechts freigegeben wird, wodurch das Rückwärtsdrehen des Nockenträgers 45 verunmöglicht wird.
Fig. 5 zeigt einen Kippschalter mit einer einzigen Kontaktfeder 61, welche auf einem Teil ihrer Länge in einem nach oben offenen Längskanal eingespannt ist, welcher in einem Gehäuseunterteil 62 aus Kunststoff zwischen Auflagestellen 63, 64, 65 gebildet wird. Die Kontaktfeder 61 hat die aus Fig. 6 ersichtliche Kontur; die beiden Zungen sind gegeneinander gebogen und in dieser Lage durch eine aufgeschweisste Kontaktplatte 66 so verspannt, dass sich die Feder unbelastet nach unten biegt und, solange sie in der Nähe der Verzwei gungsstelle nach unten gedrückt wird, nach oben schnappt.
Seitlich ist die Kontaktfeder 61 durch einen Einschnitt 67 eingekerbt, und in diesen ragt ein von der unteren Schmalseite des Längskanals vorspringender Riegel, um die Kontaktfeder 61 gegen Längsverschie bungen relativ zum Gehäuseunterteil 62 zu sichern. Ei ne Kontaktzunge 68 ist auf ähnliche Weise im gegen überliegenden Ende des Gehäuseunterteiles 62 von oben her eingelegt und längsunverschieblich festgehal ten.
Als Betätigungsorgan für die Kontaktfeder 61 weist der Schalter einen Kipphebel 69 aus Kunststoff mit manschettenartigen Lagerzapfen 70 auf, die im Unterteil 62 und im dazu spiegelbildlich begrenzten Oberteil in topfartigen Vertiefungen festgehalten sind, wenn die bei den Gehäuseteile unter gleichzeitigem Verschluss der Längskanäle für die Kontaktfeder 61 und die Kontakt zunge 68 aufeinanderliegen. Der Schaltweg des Kipp- hebels 69 wird zum Schutz der Kontaktfeder 61 durch einen vom Gehäuseunterteil 62 vorstehenden Anschlag 71 begrenzt.
Zum Befestigen des Kippschalters auf einem Schalt gerät ist im Unterteil 62 eine Bohrung 72 und dazu spiegelbildlich auch im Oberteil eine Bohrung ausge- spart, durch die ein Niet zur Verbindung der beiden Gehäuseteile gesteckt werden kann. Ein zweites Niet lässt sich durch die hohlen Lagerzapfen 70 und ihre zu diesem Zweck durchbrochenen Lagerstellen in den beiden Gehäuseteilen hindurch anbringen. Zweckmässi- gerweise verwendet man auch hier Rohrniete, um den Schalter zu einer Baueinheit zusammenzuschliessen; durch diese Rohrniete hindurchgesteckte Bolzen kön nen dann dazu dienen, den ganzen Kippschalter am Ver wendungsort zu montieren.
Auch der in Fig. 5 gezeigte Kippschalter zeichnet sich dadurch aus, dass er lediglich funktionsnotwendi ge Teile enthält, keine Nacharbeit für die Kunststoff stücke und nur sehr wenig Montagearbeit verlangt. Auch der Kippschalter ist eine baukastenartig verwend bare und austauschbare Baueinheit.