CH450521A - Tilting mechanism, especially for a switching device - Google Patents

Tilting mechanism, especially for a switching device

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CH450521A
CH450521A CH1329566A CH1329566A CH450521A CH 450521 A CH450521 A CH 450521A CH 1329566 A CH1329566 A CH 1329566A CH 1329566 A CH1329566 A CH 1329566A CH 450521 A CH450521 A CH 450521A
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CH
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spring leaf
mechanism according
tilting mechanism
dependent
curvature
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CH1329566A
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German (de)
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Tschalaer Adolf
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Tschalaer Adolf
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H23/02Details
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    • H01H23/16Driving mechanisms
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    • HELECTRICITY
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    • H01H13/02Details
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    • H01H5/04Energy stored by deformation of elastic members
    • H01H5/18Energy stored by deformation of elastic members by flexing of blade springs
    • H01H5/20Energy stored by deformation of elastic members by flexing of blade springs single blade moved across dead-centre position

Description

  

  Kippwerk,     insbesondere        für    eine Schaltvorrichtung    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein     Kipp-          werk,    insbesondere für eine Schaltvorrichtung, z. B. einen  elektrischen Schalter.  



  Es sind Kippwerke und Kippschalter bekannt, die  eine als zylindrisch oder     kegelig    gewölbtes Federblatt  ausgebildete Kippfeder aufweisen, welche nach Leistung  eines gewissen Widerstandes sprunghaft     durchknickt.    Zy  lindrisch oder     kegelig    gewölbte Kippfedern haben z. B.  gegenüber sphärisch gewölbten Federblättern den Vorteil,  dass sie bei verhältnismässig grossen Nutzkräften auch  grosse     Verschiebungswege    der Nutzkräfte ermöglichen.

    Sie haben aber nur eine einzige stabile Form im     unge-          knickten    Zustand, sofern nicht von aussen auf das Feder  blatt einwirkende Kräfte die an sich unstabile geknickte  Form     stabilisieren.    Erst durch das Zusammenwirken des  gewölbten Federblattes mit einer zweiten Feder lässt sich  ein Kippwerk mit zwei stabilen Stellungen schaffen, die  je nach der Lage eines Betätigungsorgans miteinander  abwechseln und z. B. bei einem elektrischen Schalter  entsprechende Kontaktgaben ermöglichen.  



  Alle bekannten Kippwerke mit einem zylindrisch  oder     kegelig    gewölbten     Federblatt    als Kippfeder sind mit  dem Nachteil behaftet, dass sie eine zweite Feder benö  tigen oder dass das Federblatt an zwei voneinander ent  fernten Stellen beim Kippen     durchknickt    oder sich streckt.  In beiden Fällen brauchen die Federn verhältnismässig  viel Platz und ist für das Zusammenspiel der beiden  Federn bzw. Federteile ein besonderer Mechanismus er  forderlich, der zudem ziemlich genau ausgeführt sein  muss, wenn nicht eine ungleiche Arbeitsweise bei in  Mengen hergestellten Erzeugnissen in Kauf genommen  werden soll.  



  Die vorliegende Erfindung ermöglicht, ein Kippwerk  mit zwei stabilen Stellungen und einer einzigen zylindrisch  oder     kegelig    gewölbten Kippfeder zu schaffen, die an  sich schon einen     Kippmechanismus    darstellt und somit  für die     Nutzkippbewegung    keinen weiteren Mechanismus  erfordert.  



  Erfindungsgemäss wird die genannte Aufgabe da  durch gelöst, dass ein Federblatt inhärent zwei verschie  dene stabile     zylindrische    oder     kegelige    Wölbungsformen    aufweist, zwischen denen es elastisch sprunghaft kippbar  ist. Zweckmässig kann das Federblatt in seinen     zwei     stabilen Formen zylindrische Wölbungen aufweisen, de  ren     Krümmungsachsen    in zwei verschiedenen, vorzugs  weise zueinander rechtwinkligen Richtungen verlaufen.  



  Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen  des erfindungsgemässen Kippwerkes erläutert. Es zeigt:       Fig.    1 ein     zweifachgewölbtes    Federblatt in perspekti  vischer Ansicht, wobei mit vollausgezogenen Linien die  eine und mit gestrichelten Linien die andere Wölbungs  form veranschaulicht ist;       Fig.    2 ein Elementarteilchen des     zweifachgewölbten     Federblattes nach     Fig.    1 in perspektivischer Ansicht;       Fig.    3 ein Elementarteilchen eines anders ausgebil  deten     zweifachgewölbten    Federblattes;

         Fig.    4 die     Kraft/Weg-Charakteristik    eines zweifach  gewölbten Federblattes;       Fig.    5 bis 8 vier verschiedene Ausführungsformen  des Federblattes in Draufsicht;       Fig.    9 bis 13 verschiedene Ausführungsformen von  als Kippschalter ausgebildeten Kippwerken mit einem       zweifachgewölbten    Federblatt.  



  Das Federblatt gemäss     Fig.    1 besteht aus einem Blech  stück 11, das eine annähernd quadratische Form auf  weist und das in einer Richtung mit einem     Krümmungs-          radius        R1    zylindrisch gewölbt ist. Das Blechstück 11 trägt  bei seinen Ecken 12 eingenietete oder     aufgeschweisste     Kontaktstücke 14.

   Gemäss     Fig.    1 liegen die Ecken 12  etwa in einer Ebene 13, und somit befinden sich auch  die Kontaktstück 14 etwa in einer Ebene parallel zur  Ebene 13, aus der sich die Wölbung des Blechstückes 11  erhebt.     Die        Krümmungsachse    15 der mit voll ausgezoge  nen Linien veranschaulichten Wölbung verläuft parallel  bzw. rechtwinklig zu den Randkanten des Blechstückes  11. Das Blechstück 11 ist aus einem elastischen Material,  z. B. Stahl oder Federbronze hergestellt und durch pla  stische Verformung in die beschriebene Wölbungsform  gebracht worden. Es leistet daher einem von aussen der  Wölbung entgegenwirkenden Biegemoment bis zu einem  bestimmten Grade Widerstand.

        Sobald jedoch das Federblatt 11 durch das erwähnte  Biegemoment annähernd in die ebene Form gebracht  wird, kippt es in eine andere stabile Wölbungsform, wie  sie z. B. in     Fig.    1 gestrichelt eingezeichnet ist. Dabei wer  den die vorderen und hinteren, bisher gekrümmten Rand  kanten des Blechstückes 11 annähernd gerade, und die  vorhin annähernd geraden Randkanten nehmen einen  gekrümmten Verlauf an. Das Federblatt 1 ist dann mit  einem     Krümmungsradius    R", in bezug auf eine     Krüm-          mungsachse    16 zylindrisch gewölbt.

   Die     Krümmungs-          achsen    15 und 16 verlaufen wenigstens annähernd recht  winklig zueinander und liegen auf entgegengesetzten Sei  ten des Federblattes 11. Die gestrichelt dargestellte, ge  kippte Wölbungsform mit dem     Krümmungsradius        R2     ist wieder stabil; auch sie wurde vorher durch plastische  Verformung des Federblattes erzeugt. Das Federblatt 11  verharrt daher in dieser neuen Form, bis es durch ein  von aussen aufgebrachtes Biegemoment zurückgebogen  wird.  



  Die beschriebene Eigenschaft des Federblattes 11,  in der gleichen Zone zwei verschiedene stabile zylin  drische Wölbungsformen aufzuweisen, kann dadurch her  beigeführt werden, dass ein ursprünglich ebenes Feder  blatt einmal um eine zur Achse 15 parallele Achse und  das andere Mal um eine zur Achse 16 parallele Achse  gewölbt wird, wobei die     Krümmungsradien    nach     Mass-          gabe    des elastischen     Rückbiegungsbestrebens    des     Feder-          blatten    kleiner als die endgültigen Radien     R1    bzw.     R,;    sein  müssen.

   Die beiden Wölbungen können nur nacheinan  der durchgeführt werden und sind unter Umständen  wechselweise mehrmals zu wiederholen. Eine besonders  rationelle Verformung lässt sich bei bandförmigem Aus  gangsmaterial bewerkstelligen, indem dieses im Durch  zugsverfahren, z. B. mittels eines Ziehsteines, quergewölbt  und anschliessend durch     Umlenkführung    über eine zylin  drische Rolle längsgewölbt wird, wonach das Bandmate  rial in einzelne Blätter der gewünschten Form zerschnit  ten wird.  



  In jedem Elementarteilchen des Federblattes 11     ge-          mäss        Fig.    1, von denen eines in     Fig.    2 vergrössert darge  stellt ist, wirken dauernd innere Spannungen. Das darge  stellte Elementarteilchen hatte ursprünglich die Gestalt  eines Würfels mit quadratischen Flächen und zueinander  rechtwinklig verlaufenden Kanten, wobei die Kantenlänge  gleich der Materialstärke des Federblattes war. Bei der  Verformung des Federblattes durch Wölbung um die  Achse 15 wurde die untere Fläche in x-Richtung ver  kürzt, die obere jedoch verlängert. In den übrigen     Koor-          dinaten-Richtungen    y und z blieben die Abmessungen  praktisch unverändert.

   Beim Verformen des Federblattes  durch Wölbung um die Achse 16 wurde die untere Fläche  des Elementarteilchens in der     z-Richtung    verlängert, die  obere Fläche jedoch verkürzt, wie in     Fig.    2 mit gestri  chelten Linien gezeigt ist.  



  Hat das Federblatt 11 die in     Fig.    1 mit voll ausgezo  genen Linien dargestellte Wölbungsform, so ist das Ele  mentarteilchen gemäss     Fig.    2 in der unteren und der  oberen Fläche in     z-Richtung    auf Druck bzw. Zug ge  spannt. Ist hingegen das Federblatt gemäss den gestri  chelten Linien in     Fig.    1 gewölbt, so ist das Elementar  teilchen nach     Fig.    2 in der unteren und der oberen Fläche  einer Zug- bzw. Druckspannung in x-Richtung unter  worfen.

   Diese innere Spannungen in x- bzw.     z-Richtung     entstehen jeweils, wenn das Federblatt aus der um die  Achse 15 bzw. 16 gewölbten Form in die ebene Form ge  bracht wird, und nehmen während dieser Abflachung  des Federblattes zu; in der ebenen Form des Federblattes    heben sie sich in ihrer Wirkung auf die Form des     Feder-          blatten    auf, was einer labilen Form und damit einer     Kipp-          lage    des Federblattes gleichkommt. Wird von dieser Form  aus die Biegung des Federblattes um die Achse 15 bzw.  16 durch ein äusseres Biegemoment eingeleitet, so bleiben  die inneren Spannungen in der z- bzw. x-Richtung un  verändert und somit ohne Wirkung auf die weitere Bie  gung des Federblattes latent bestehen.

   Die Spannungen  in der x- bzw.     z-Richtung,    die nun die weitere Biegung  um die Achse 15 bzw. 16 bewirken, nehmen dabei ab,  bis das Federblatt seine stabile Form angenommen hat.  



  Die resultierende Federcharakteristik ist in     Fig.    4  durch die Kurve 17 dargestellt, wo auf der Abszisse der  Weg S eines Punktes, z. B. einer Ecke des Federblattes  11 und auf der Ordinate die Federkraft in diesem Punkt  des Federblattes aufgetragen sind.  



  Sobald eine bestimmte kritische Grösse FG der     äusse-          ren    Kraft     (Fig.    4) überschritten wird und sich das Feder  blatt seiner ebenen Form nähert, fangen die bei der vor  ausgegangenen Kippbewegung entstandenen und seither  latent vorhandenen inneren Spannungen im Federblatt  an, im gleichen Sinne wie die genannte äussere Kraft zu  wirken. Diese Wirkung nimmt bis zum Erreichen des  Kippunktes, der durch den Schnittpunkt des fallenden  Teiles der Kennlinie mit der     Abszissenachse    gekennzeich  net ist, noch zu und überwiegt nach Überschreiten des  Kippunktes gegenüber den bei der beschriebenen Abfla  chung entstandenen, nunmehr in steigendem Mass latent  gebundenen inneren Spannungen des Federblattes.

   Durch  eine sprunghafte     bewegung    nimmt nun das Federblatt  seine andere Wölbungsform an. Die dabei nach aussen  freiwerdende Kraft steigt bis zum Wert Fr; und fällt  dann bis auf den Nullpunkt, welcher der neuen stabilen  Form des Federblattes entspricht. Diese neue stabile  Form kann durch eine äussere, entgegengesetzt gerich  tete Kraft wieder in Richtung der ursprünglichen Form  verändert werden; sobald die äussere Kraft die Grösse der  Kraft     Fh    übersteigt, kippt das Federblatt wieder in die  ursprüngliche Form zurück. Bei einem anderen Angriffs  punkt der äusseren Kraft auf das Federblatt ist selbst  verständlich auch der erforderliche Weg S unterschied  lich, bis der Kippunkt erreicht ist; der ganze Vorgang  wickelt sich dann gemäss einer anderen Kurve ab, wie  z.

   B. durch die gestrichelte Kurve 18 in     Fig.    4 ange  deutet ist.  



  Bei jedem Kippen gibt das Federblatt seine während  des vorangegangenen     Kippens    aufgenommene Energie  wieder ab. wobei dann die Kräfte als Nutzkräfte in     Kipp-          richtung    eine Anwendung finden können, z. B. für eine  elektrische Kontaktgabe, für eine optische     Signalisierung     oder für die Betätigung von Ventilen.  



  Die Betätigungskräfte, die zur     Bewirkung    des     Kip-          pens    des Federblattes erforderlich sind, sowie die Nutz  kräfte verlaufen     zweckmässigerweise    im wesentlichen  rechtwinklig zur     Federblattebene    bzw. zu einer den beiden  Wölbungsformen gemeinsamen     Tangentialebene    des Fe  derblattes, damit die Ausbeute der inneren Spannung  beim Kippen am grössten ist.  



  Als Angriffsstelle der genannten     Betätigungs-    und  Nutzkräfte sowie der Reaktionskräfte an der Befesti  gungsstelle des Federblattes kommen insbesondere die  Randzonen und etwa die Mitte des Federblattes in Frage.  



  Geht die Wirkungsebene der Kräfte durch eine der       Krümmungsachsen    15 und 16 des Federblattes, so zeigt  seine     Feder-Kennlinie    einen extrem unsymmetrischen  Verlauf, etwa wie die Kurve 17: auf der einen Seite des  Kippunktes entsteht eine schmale und hohe Kraftspitze      mit dem     Maximum    FG, während auf der anderen Seite  der Verlauf verhältnismässig flach und breit ist, mit einem  niedrigeren Kraftmaximum     F"_,    .  



  Wo symmetrische Verhältnisse der Kennlinie des Fe  derblattes in bezug auf seinen Kippunkt erwünscht sind,  wie etwa Kurve 18 zeigt, muss die Kraftebene bzw. Mo  mentebene so liegen, dass sie mit den beiden     Krüm-          mungsachsen    15 und 16 des Federblattes gleiche Winkel  einschliesst, wobei dann für eine in bezug auf die Kraft  ebene symmetrische Form des Federblattes, auch die       Krümmungsradien        Rl    und     R2    gleich sein müssen, damit  die Kippkräfte FG und     FIS    bei gleich grossen Wegen S  gleich sind.

   Besonders gut ausgeprägt lassen sich die  erwähnten symmetrischen Verhältnisse bei der bisher  beschriebenen Ausführung des Federblattes mit auf ver  schiedenen Seiten des Federblattes liegenden     Krüm-          mungsachsen    15 und 16 erzielen. Diese Ausführung gibt  auch den Vorteil relativ grosser Wege der die Nutzkräfte  abgebenden Punkte des Federblattes.  



  Es ist auch eine andere Ausbildung des Federblattes mit  zwei auf der gleichen Seite desselben verlaufenden, z. B.  sich     rechtwinklig    kreuzenden     Krümmungsachsen    der bei  den stabilen     Wölbungsformen    möglich.  



  Ein Elementarteilchen eines solchen Federblattes ist  in     Fig.    3 dargestellt. Die Verhältnisse sind ähnlich wie  beim Elementarteilchen nach     Fig.    2: bei dem mit voll  ausgezogenen Linien dargestellten Zustand, welcher der  Krümmung des Federblattes um die Achse 15 in     Fig.    1  entspricht, ist wiederum die obere Fläche des Elementar  teilchens in x-Richtung verlängert und die untere Fläche  verkürzt.

   Im anderen Zustand gemäss den gestrichelten  Linien in     Fig.    3 ist jedoch die obere Fläche in     z-Richtung     gedehnt und die untere verkürzt; das ist der Fall, wenn  das Federblatt um eine     Krümmungsachse    gewölbt ist,  die in     Fig.    1 unterhalb des Federblattes rechtwinklig zur  Achse 15 verläuft.  



  Die     Kraft/Weg-Charakteristik    des Federblattes, wie  sie beispielsweise in     Fig.    4 gezeigt ist, hängt natürlich so  wohl von der Dicke als auch von der Form des Feder  blattes ab. Vier verschiedene Grundformen von Feder  blättern 11 sind in Aufsicht in den     Fig.    5 bis 8 ersichtlich.  Bei den Ausführungsformen nach     Fig.    5, 6 und 8 weist  das Federblatt 11 zwei oder vier Kontaktstücke 14 und  eine     Befestigungs-Ausnehmung    19 auf. Die annähernd  quadratische Form gemäss     Fig.    5, ähnlich wie in     Fig.    1,  eignet sich vorzüglich zum Tätigen der Kontaktgabe an  mehreren Kontaktstellen.

   Die beiden     Krümmungsachsen     verlaufen rechtwinklig zueinander und etwa parallel     bzw.     rechtwinklig zu den Rändern, wie es die mit dünnen  Linien angedeuteten Wölbungen ersichtlich machen.  



  Wenn bei einem Federblatt gemäss     Fig.    5 zwei diago  nal gegenüberliegende Ecken je symmetrisch abgeschnit  ten sind, entsteht ein schmales Federblatt gemäss     Fig.    6.  Wenn zwei diagonal gegenüberliegende Ecken je unsym  metrisch abgeschnitten sind und die     Befestigungs-Aus-          nehmung    19 aus der Mitte versetzt ist, ergibt sich die  Form gemäss     Fig.    7, bei der aber nur noch an einer Ecke  ein Kontaktstück vorhanden ist. Bei den zwei letzter  wähnten Formen verlaufen die     Krümmungsachsen    der  Wölbungen nur noch zum Teil parallel zu den Rändern.  



  Hingegen verlaufen die     Krümmungsachsen    des an  nähernd quadratischen Federblattes gemäss     Fig.    8 in  Richtung der Diagonalen von einer Ecke zur andern. Die  unterschiedlichen     Wölbungs-Richtungen        bzw.    -Formen  ergeben Unterschiede in der Charakteristik für die Ecken  des Federblattes. In diesem Falle, zum Unterschied von  der Feder nach     Fig.    5, verschieben sich beim Wechsel    aus der einen in die andere stabile Form die vier Ecken  in bezug auf die Mitte des Federblattes nach einem sehr  ungleichen Verlauf, und zwar je zwei auf einer Diagonale  liegende Ecken unterschiedlich zu den auf der andern  Diagonale liegenden Ecken.

   Eine symmetrische Kennlinie  mit auf beiden Seiten des Kippunktes hohen schmalen  Kraftspitzen lässt sich bei einer solchen Federart und  wenn die beiden     Krümmungsachsen    auf verschiedenen  Seiten des Federblattes verlaufen, erreichen, wenn man  z. B. die Betätigungskräfte in der Mitte wechselweise  auf beiden Seiten des Federblattes und die Nutzkräfte  nur als Druckkräfte auf der jeweils konkaven Seite des  Federblattes wirken lässt, so dass vor dem Kippen nur  die beiden auf der einen Diagonale liegenden Ecken und  nach dem Kippen nur die beiden auf der anderen Dia  gonale liegenden Ecken gedrückt werden. Die prinzipielle  Funktionsweise ist jedoch immer dieselbe.

   Dies gilt auch  für Sonderausführungen bei Federblättern, deren zwei       Krümmungachsen    nicht parallel zur Ebene des noch     unge-          wölbten    Federblattes und/oder nicht rechtwinklig zuein  ander verlaufen.  



  Als Anwendungsbeispiel der beschriebenen Feder  blätter 11, mit auf verschiedenen Seiten des Federblattes  verlaufenden     Krümmungsachsen,    in Kippwerken sind  in     Fig.    9 bis 13 elektrische Kippschalter dargestellt, die  gewisse Unterschiede aufweisen. Das Federblatt 11 ist  jeweils, ausgenommen in     Fig.    13, nur im Schnitt gezeich  net, und die weiter hinten sichtbaren unterschiedlichen  Konturen je nach der Wölbungsart sind dabei wegge  lassen, einerseits weil verschiedene Möglichkeiten gege  ben sind und andererseits der besseren Übersichtlichkeit  wegen, was ebenfalls für die mit gestrichelten Linien sym  bolisch angedeuteten Kipplagen der Federblätter gilt.  



  Gemäss     Fig.    9 sind in einem Gehäuse 20 mehrere an  gegenüberliegenden Seiten angeordnete Kontaktstücke 21  und 21a befestigt, die feststehend sind und zu denen von  aussen elektrische Leitungen führen. Das Federblatt 11  mit seinen Kontaktstücken 14 ist z. B. gemäss     Fig.    5 oder  6 ausgebildet und auf einem Stössel 22 befestigt, welcher  durch die Wände des Gehäuses 20 lose hindurchgeführt  ist und an seinen Erden Ansätze 23 für die Handbetäti  gung aufweist.

   Durch Verschieben des Stössels 22 in       Fig.    9 nach rechts kippt das Federblatt 11 in seine zweite  stabile Wölbungslage 11', und es kommen die Ansätze 23,  der Stössel 22 und das gekippte Federblatt 11 in die ge  strichelt gezeichnete Lage, wobei die Kontaktstücke 14  des Federblattes sich von den feststehenden Kontakt  stücken 21 abheben und mit den feststehenden Kontakt  stücken 21a an der gegenüberliegenden Seite des Gehäu  ses 20 in Berührung treten (14'). Der Einsatzpunkt der  äusseren Kraft auf das Federblatt 11 ergibt sich bei der  Betätigung des Stössels 22 an der Stelle, wo das Feder  blatt 11 am Stössel 22 befestigt ist. Da das Federblatt 11  in beiden Stellungen unter elektrischer Spannung sein  kann, müssen das Gehäuse 20 und die Ansätze 23 aus  Isoliermaterial bestehen.

   Ein Vorteil dieses Kippschalters  ist, dass alle ein Kontaktstück 14 tragenden Ecken des  Federblattes individuell federn und daher einen einwand  freien Kontaktdruck gewährleisten. Werden bei Verwen  dung eines Federblattes nach     Fig.    5 zwei Kontaktstücke  14 elektrisch vom Federblatt isoliert, und miteinander  verbunden, so können mit diesem Schalter beispielsweise  zwei voneinander getrennte Stromkreise bei je zweifacher  Unterbrechung gleichzeitig umgeschaltet werden.  



       Gemäss        Fig.    10 trägt ein Isoliergehäuse 20 innen die  beiden feststehenden Kontaktstücke 21 und 21a, sowie  einen elektrisch leitenden Lagerbock 27, in welchem eine      Achse 28 drehbar gelagert ist. Auf der Achse 28 sitzt  eine Nabe 26, die nach oben geschlitzt ist und in diesem  Schlitz das Federblatt 11 trägt.     Letzteres    ist durch ein  Niet 26a an der Nabe 26 gesichert und mittels der Nabe  26 und der Achse 28 mit dem Lagerbock 27 elektrisch  leitend verbunden. Auf der hinteren Seite trägt die Achse  28 in fester Verbindung einen Betätigungshebel 31. Die  beiden     Enddrehlagen    der Achse 28 sind durch am Boden  des Gehäuses 20 anschlagende     Fortsätze    26b und 26c der  Nabe 26 festgelegt.

   Vom     Lagerbock    27 und von den  Kontaktstücken 21 und 21a führen elektrische Leitungen  nach aussen.  



  Wenn der Hebel 31 aus seiner mit ausgezogenen Li  nien gezeichneten Lage in die gestrichelt gezeichnete La  ge 31' geschwenkt wird, so schwenkt die Nabe 26 samt  dem in ihr eingespannten Teil des Federblattes 11 mit.  Dabei kippt das Federblatt 11 mit seinem Kontaktstück  14 in die gestrichelt dargestellte zweite stabile Lage 11',  14'. Während vorher die Kontaktgabe mit dem feststehen  den Kontaktstück 21 erfolgte, geschieht sie jetzt mit dem  Kontaktstück 21a. Das Federblatt 11 hat hier etwa die  Form nach     Fig.    7, wobei aber die     Ausnehmung    19 aus  dem mittleren Teil nach dem linken Rand versetzt ist.  



  In     Fig.    11 ist das Beispiel eines     Wippenschalters    ge  zeigt. Das nach     Fig.    7 ausgebildet Federblatt 11 ist hier  in seinem mittleren Teil mittels eines Niets 33 auf einem  im Gehäuse 20 festsitzenden Blechsockel 32 elektrisch  leitend     aufgenietet.    Eine Betätigungswippe 25 ist in eine       Ausnehmung    24 des Gehäuses 20 eingesetzt und darin  seitlich geführt. An einem Schenkel der Wippe 25 ist  in einer Nut 29 das eine Ende des Federblattes 11 einge  rastet. Die Nut 29 ist V-förmig ausgebildet, derart dass  das Federblatt in der Nut frei schwenken kann.

   Die  Wippe 25 stützt sich nach unten mit zwei seitlichen Wan  gen 30 auf das Federblatt 11; gegen Verschiebung nach  oben ist sie durch einen hakenförmigen Ansatz 25a ge  sichert, der unter einen pilzförmigen Kopf des Niets 33  greift. Die     Abstützpunkte    der Wangen 30 auf dem Feder  blatt 11 liegen in     Fig.    11 vor und hinter dem Niet 33  und somit etwas links von der Mitte der Wippe 25. In  seinen zwei stabilen Lagen ist das Federblatt 11 nicht  nur in der Längsrichtung     (Fig.    11), sondern auch in der  Querrichtung nach unten oder oben gewölbt. Die Wan  gen 30 kommen daher je nach der Wölbung des Feder  blattes nach unten oder oben, tiefer oder höher zu liegen.

    Durch diese Anordnung der     Abstützpunkte    der Betäti  gungswippe ist es möglich zu erreichen, dass die Wippe  25, wie in     Fig.    11 gezeigt, in ihren beiden Endlagen mit  ihrer Mitte gleich hoch liegt, wie wenn sie dort ein ru  hendes Schwenklager hätte.  



  Am Beispiel gemäss     Fig.    12 ist gezeigt, wie ein Feder  blatt etwa nach     Fig.    7 ausgenützt werden kann, um einen  Umschalter mit Schnappschaltung in beiden     Kipprichtun-          gen    und mit Rückführung eines nur in einer Richtung  wirkenden     Betätigungsorgans    zu schaffen, ohne dass eine  besondere Rückführungsfeder erforderlich wäre. Das Fe  derblatt 11 ist an seinem linken Ende mittels eines Niets  34 auf einem Sockel 35 befestigt. Am rechten Ende trägt  das Federblatt 11 ein Kontaktstück 14, dem feststehen  den Kontaktstücke 21 und 21a zugeordnet sind, die dem  Kontaktstück 14 nur ein kleines Bewegungsspiel lassen.

    Zwischen der Mitte und dem eingespannten Ende des  Federblattes 11 liegt ein im Gehäuse 20     geradegeführter     Betätigungsstössel 36 auf dem Federblatt auf. Drückt  der Stössel nicht nach unten, so nimmt das Federblatt 11  die mit ausgezogenen Linien gezeichnete Form an,     d.h.     es ist auf seiner ganzen Länge konvex nach oben gewölbt.    Eine durch entsprechende Montage erzielte     Vorspannung     gewährleistet einen genügenden Kontaktdruck mit dem  Kontaktstück 21.

   Beginnt der Stössel nach unten zu     drük-          ken,    so flacht sich das Federblatt zunächst in der Zone  um die Druckstelle herum ab und krümmt sich dann in  dieser Zone konvex nach unten.     Druckt    der     Stöss21    35  noch weiter, so kippt das Federblatt, wobei das Ende mit  dem Kontaktstück 14 sich wie der mittlere Teil konvex  nach unten krümmt, wodurch das Kontaktstück 14  sprunghaft vom Kontaktstück 21 abgehoben und nach  oben gegen das Kontaktstück 21a bewegt wird bis es die  Lage 14' erreicht.

   Die neue in     Fig.    12 gestrichelt ge  zeichnete Form 11' des Federblattes weist am rechten  Ende und in der Mitte eine nach unten konvexe Krüm  mung auf, während sie am linken Ende eine gegenüber  der Anfangslage 11 verstärkt nach oben konvexe Krüm  mung zeigt. Weicht der Stössel 36 nach oben zurück, so  findet das Spiel im umgekehrten Sinne lediglich durch  die elastische Wirkung des Federblattes statt.  



  Ein ähnlich wirkender Mechanismus kann bei sonst  gleicher Anordnung mit einem Federblatt gemäss     Fig.    7  erreicht werden, wenn das Federblatt in seinem mittleren  Teil ruhend, etwa wie nach     Fig.    11 eingespannt und in  der nicht betätigten Lage konvex nach unten gewölbt  ist, wobei vorteilhaft das linke Ende des Federblattes  durch eine ruhende Stütze dauernd nach oben etwas  vorgespannt,     d.h.    über die der inhärenten stabilen Wöl  bungsform entsprechende Lage hinaus nach oben ge  drückt wird. Die Betätigung kann dann durch stärkeres  bzw. schwächeres Drücken von oben auf die obere oder  untere Ecke des Federblattes erfolgen, wonach das Fe  derblatt in die nach oben konvexe Form bzw. in die nach  unten konvexe Form kippt.  



  Ein Kippwerk mit hohen schmalen Kraftspitzen zu  beiden Seiten des Kippunktes lässt sich erreichen durch  Anwendung eines Federblattes gemäss     Fig.    8 in der in       Fig.    13 gezeigten Weise. Den Kontaktstücken 14 ist nur  auf der jeweils konkaven Seite des Federblattes ein Paar  feststehender Kontaktstücke 21 bzw. 21a zugeordnet. In  der mit ausgezogenen Linien gezeichneten Form 11 ist  das Federblatt längs seiner in der Zeichenebene liegen  den Diagonale nahezu gestreckt, und die beiden auf dieser  Diagonale liegenden Kontaktstücke 14 drücken mit     gros-          ser    Kraft gegen die beiden feststehenden Kontaktstücke  21.

   In der gestrichelt gezeichneten Form 11' des Feder  blattes ist dieses längs seiner rechtwinklig zur Zeichen  ebene stehenden Diagonale nahezu gestreckt und drückt  mit seinen auf dieser Diagonale liegenden, in     Fig.    13  nicht sichtbaren zwei Kontaktstücken ebenfalls mit     gros-          ser    Kraft gegen die beiden auf der in     Fig.    13 rechten       Federblattseite    liegenden feststehenden Kontaktstücke  21a, von denen in     Fig.    13 nur das hintere zum Teil sicht  bar ist.

   Das Kippen des Federblattes kann mittels eines  gleichen Mechanismus wie in     Fig.    9 durch Hin- und Her  schieben eines Stössels 22 herbeigeführt werden, wobei  in diesem Falle aber der Verschiebungsweg     verhältnis-          mässig    klein ist. Als     Federkennlinie    gilt hier auf jeder  Seite des Kippunktes der     Kraft/Weg-Verlauf    desjenigen       Kontaktstück-paares,    das auf der betreffenden Seite des  Kippunktes mit den feststehenden Kontaktstücken in  Berührung tritt.  



  Das     erfindungsgemässe    Kippwerk kann natürlich auch  für eine andere als die in den     Fig.    9 bis 13 beispielsweise  gezeigte Art seiner mechanischen Betätigung vorgesehen  werden. So ist es z. B. möglich, das Federblatt 11 unmit  telbar durch magnetische Felder, durch den Druck von  Flüssigkeiten oder Gasen oder durch Temperaturände-           rungen,    wobei das Federblatt aus Bimetall hergestellt ist,  zu betätigen. Es sind auch andere Befestigungsarten des  Federblattes möglich, z. B. die Einspannung am Rand  in schwenkbare Backen, wobei die Betätigung durch  Krafteinwirkung in der Mitte und die Auswirkung der  Nutzkräfte am gegenüberliegenden Rand des Federblattes  oder umgekehrt erfolgen kann.

   Bei fester Einspannung  des Federblattes am einen Rand kann die Betätigung  auch an der gleichen gegenüberliegenden Randstelle, wo  das Federblatt die     Nutzkräfte    abgibt, erfolgen; in diesem  Fall ist aber der Bewegungsverlauf der die Nutzkräfte  abgebenden Stelle des Federblattes von der Betätigungs  art abhängig.  



  Es können auch andere als die beschriebenen Feder  blattformen in Frage kommen, so etwa die kreisrunde  oder ovale Form oder die Form eines gleichschenkligen  Dreieckes, indem in     Fig.    7 die linke Ecke abgeschnitten  und die Betätigungskraft an der obern oder untern Ecke  angesetzt wird.  



  Die Vorteile des erfindungsgemässen Kippwerkes er  geben sich aus der Möglichkeit, bei denselben Dimensio  nen des Kippwerkes grössere Nutzkräfte, z. B. Kontakt  drücke, bzw. grössere     Federwege    zu erzielen oder mehr  Kontakte mit dem gleichen Kontaktdruck aufzubauen,  ohne dass besondere Mechanismen erforderlich sind.



  Tilting mechanism, in particular for a switching device. The present invention relates to a tilting mechanism, in particular for a switching device, e.g. B. an electrical switch.



  Rocker mechanisms and rocker switches are known which have a toggle spring designed as a cylindrically or conically arched spring leaf, which suddenly buckles after a certain resistance is provided. Zy lindrisch or conically curved toggle springs have z. B. compared to spherically curved spring leaves the advantage that they also allow large displacement paths of the useful forces with relatively large useful forces.

    However, they only have a single stable shape when they are not bent, provided that external forces acting on the spring leaf do not stabilize the bent shape, which is inherently unstable. It is only through the interaction of the curved spring leaf with a second spring that a tilting mechanism with two stable positions can be created, which alternate with one another depending on the position of an actuating element and, for B. enable corresponding contact making in an electrical switch.



  All known tilting mechanisms with a cylindrically or conically curved spring leaf as a tilt spring have the disadvantage that they require a second spring or that the spring leaf buckles or stretches at two distant points when tilting. In both cases, the springs require a relatively large amount of space and a special mechanism is required for the interaction of the two springs or spring parts, which must also be carried out fairly precisely, if an unequal working method is not to be accepted for products manufactured in large quantities.



  The present invention makes it possible to create a tilting mechanism with two stable positions and a single cylindrically or conically curved tilting spring, which in itself already represents a tilting mechanism and thus does not require any further mechanism for the useful tilting movement.



  According to the invention, the stated object is achieved in that a spring leaf inherently has two different stable cylindrical or conical curvature shapes, between which it can be tilted elastically abruptly. The spring leaf in its two stable forms can expediently have cylindrical curvatures, de ren axes of curvature extending in two different, preferably mutually perpendicular directions.



  Embodiments of the tipping mechanism according to the invention are explained with the aid of the drawing. 1 shows a double-arched spring leaf in a perspective view, one being illustrated with full lines and the other arching shape with dashed lines; FIG. 2 shows an elementary particle of the double-arched spring leaf according to FIG. 1 in a perspective view; 3 shows an elementary particle of a differently ausgebil Deten double-arched spring leaf;

         4 shows the force / displacement characteristic of a double-arched spring leaf; 5 to 8 four different embodiments of the spring leaf in plan view; 9 to 13 different embodiments of tilting mechanisms designed as toggle switches with a double-arched spring leaf.



  The spring leaf according to FIG. 1 consists of a sheet metal piece 11 which has an approximately square shape and which is cylindrically curved in one direction with a radius of curvature R1. The sheet metal piece 11 has riveted or welded contact pieces 14 at its corners 12.

   According to FIG. 1, the corners 12 lie approximately in a plane 13, and thus the contact pieces 14 are also approximately in a plane parallel to the plane 13 from which the curvature of the sheet metal piece 11 rises. The axis of curvature 15 of the curvature illustrated with full lines NEN runs parallel or at right angles to the edge edges of the sheet metal piece 11. The sheet metal piece 11 is made of an elastic material, for. B. made of steel or spring bronze and made by pla tical deformation in the arch shape described. It therefore offers up to a certain degree resistance to a bending moment counteracting the curvature from the outside.

        However, as soon as the spring leaf 11 is brought approximately into the flat shape by the aforementioned bending moment, it tilts into another stable curvature shape, as it is, for. B. in Fig. 1 is shown in dashed lines. Here who the front and rear, previously curved edge of the sheet metal piece 11 is approximately straight, and the previously approximately straight edge edges assume a curved course. The spring leaf 1 is then curved cylindrically with a radius of curvature R ″ in relation to an axis of curvature 16.

   The axes of curvature 15 and 16 run at least approximately at right angles to one another and lie on opposite sides of the spring leaf 11. The tilted curvature shown in dashed lines with the radius of curvature R2 is stable again; it was also created beforehand by plastic deformation of the spring leaf. The spring leaf 11 therefore remains in this new shape until it is bent back by an externally applied bending moment.



  The described property of the spring leaf 11 to have two different stable cylindrical curvature shapes in the same zone can be brought about by the fact that an originally flat spring leaf once around an axis parallel to the axis 15 and the other time around an axis parallel to the axis 16 is arched, the radii of curvature being smaller than the final radii R1 or R, according to the elastic tendency of the spring leaves to bend back; must be.

   The two arches can only be carried out one after the other and may have to be repeated several times alternately. A particularly efficient deformation can be achieved with strip-shaped output material from by this in the passage method, z. B. by means of a drawing die, arched transversely and then longitudinally arched by deflection guide over a cylin drical roller, after which the tape mate rial is cut into individual sheets of the desired shape.



  In each elementary particle of the spring leaf 11 according to FIG. 1, one of which is shown enlarged in FIG. 2, internal stresses act continuously. The illustrated elementary particle originally had the shape of a cube with square surfaces and edges running at right angles to one another, the edge length being equal to the material thickness of the spring leaf. During the deformation of the spring leaf by arching around the axis 15, the lower surface was shortened ver in the x-direction, but the upper one was lengthened. In the other coordinate directions y and z, the dimensions remained practically unchanged.

   When the spring leaf is deformed by curving about the axis 16, the lower surface of the elementary particle was lengthened in the z-direction, but the upper surface was shortened, as shown in FIG. 2 with dashed lines.



  If the spring leaf 11 has the curvature shape shown in FIG. 1 with fully drawn out lines, the ele mentarteilchen according to FIG. 2 in the lower and upper surface in the z-direction on pressure or train ge tensioned. If, however, the spring leaf is curved according to the dashed lines in FIG. 1, the elementary particles according to FIG. 2 are subjected to tensile or compressive stress in the x-direction in the lower and upper surfaces.

   These internal stresses in the x and z directions arise when the spring leaf is brought from the arched shape about the axis 15 or 16 ge into the flat shape, and take during this flattening of the spring leaf to; In the flat shape of the spring leaf, their effect on the shape of the spring leaf is canceled out, which equates to an unstable shape and thus a tilted position of the spring leaf. If the bending of the spring leaf around the axis 15 or 16 is initiated from this form by an external bending moment, the internal stresses in the z or x direction remain unchanged and thus latent without any effect on the further bending of the spring leaf consist.

   The tensions in the x or z direction, which now cause the further bending about the axis 15 or 16, decrease until the spring leaf has assumed its stable shape.



  The resulting spring characteristic is shown in Fig. 4 by the curve 17, where on the abscissa the path S of a point, z. B. a corner of the spring leaf 11 and on the ordinate the spring force at this point of the spring leaf are plotted.



  As soon as a certain critical magnitude FG of the external force (Fig. 4) is exceeded and the spring leaf approaches its flat shape, the internal tensions that have arisen during the previous tilting movement and have been latent since then begin in the same sense as to act the named external force. This effect increases until the tipping point is reached, which is marked by the intersection of the falling part of the characteristic curve with the abscissa axis, and after the tipping point is exceeded it predominates over the internal tensions that have arisen during the flattening described and are now increasingly latent of the spring leaf.

   With a sudden movement, the spring leaf now takes on its other curvature shape. The force released to the outside increases up to the value Fr; and then falls to the zero point, which corresponds to the new stable shape of the spring leaf. This new stable shape can be changed back in the direction of the original shape by an external, oppositely directed force; as soon as the external force exceeds the magnitude of the force Fh, the spring leaf tilts back into its original shape. At a different point of application of the external force on the spring leaf, the required path S is of course also different until the tipping point is reached; the whole process then takes place according to a different curve, such as

   B. by the dashed curve 18 in Fig. 4 is indicated.



  With each tilt, the spring leaf releases the energy it had absorbed during the previous tilt. where the forces can then be used as useful forces in the tilting direction, e.g. B. for making electrical contact, for optical signaling or for actuating valves.



  The actuating forces required to cause the spring leaf to tilt, as well as the useful forces, expediently run essentially at right angles to the spring leaf plane or to a tangential plane of the spring leaf common to the two arching shapes, so that the yield of the internal tension is greatest when tilting .



  In particular, the edge zones and approximately the center of the spring leaf come into question as the point of application of the aforementioned operating and useful forces and the reaction forces at the fastening point of the spring leaf.



  If the plane of action of the forces goes through one of the axes of curvature 15 and 16 of the spring leaf, its spring characteristic curve shows an extremely asymmetrical course, something like curve 17: on one side of the tipping point there is a narrow and high force peak with the maximum FG, while on the other hand the course is relatively flat and wide, with a lower maximum force F "_,.



  Where symmetrical relationships of the characteristic curve of the spring leaf with respect to its tipping point are desired, such as curve 18 shows, the force plane or moment plane must be such that it forms the same angle with the two axes of curvature 15 and 16 of the spring leaf, whereby then for a shape of the spring leaf that is symmetrical in relation to the force, the radii of curvature R1 and R2 must also be the same so that the tilting forces FG and FIS are the same with the paths S being the same.

   The above-mentioned symmetrical relationships can be achieved particularly well in the previously described design of the spring leaf with axes of curvature 15 and 16 lying on different sides of the spring leaf. This design also gives the advantage of relatively large paths of the points of the spring leaf which emit the useful forces.



  There is also a different design of the spring leaf with two on the same side of the same, z. B. at right angles intersecting axes of curvature possible in the stable arching shapes.



  An elementary particle of such a spring leaf is shown in FIG. The conditions are similar to those of the elementary particle according to FIG. 2: in the state shown in full lines, which corresponds to the curvature of the spring leaf about the axis 15 in FIG. 1, the upper surface of the elementary particle is again extended in the x direction and the lower surface is shortened.

   In the other state according to the dashed lines in FIG. 3, however, the upper surface is stretched in the z-direction and the lower surface is shortened; this is the case when the spring leaf is curved around an axis of curvature which, in FIG. 1, runs at right angles to the axis 15 below the spring leaf.



  The force / displacement characteristic of the spring leaf, as shown for example in Fig. 4, depends of course on the thickness as well as on the shape of the spring leaf. Four different basic forms of spring leaves 11 can be seen in plan view in FIGS. In the embodiments according to FIGS. 5, 6 and 8, the spring leaf 11 has two or four contact pieces 14 and a fastening recess 19. The approximately square shape according to FIG. 5, similar to that in FIG. 1, is particularly suitable for making contact at several contact points.

   The two axes of curvature run at right angles to one another and approximately parallel or at right angles to the edges, as can be seen from the curvatures indicated by thin lines.



  If in a spring leaf according to FIG. 5 two diagonally opposite corners are each symmetrically cut off, a narrow spring leaf according to FIG. 6 is created. If two diagonally opposite corners are each cut off asymmetrically and the mounting recess 19 is offset from the center 7 results, in which, however, a contact piece is only present at one corner. In the case of the last two forms mentioned, the axes of curvature of the bulges are only partially parallel to the edges.



  In contrast, the axes of curvature of the almost square spring leaf according to FIG. 8 run in the direction of the diagonals from one corner to the other. The different curvature directions or shapes result in differences in the characteristics for the corners of the spring leaf. In this case, in contrast to the spring according to FIG. 5, when changing from one stable shape to the other, the four corners move with respect to the center of the spring leaf in a very unequal course, namely two each on a diagonal Corners different from the corners lying on the other diagonal.

   A symmetrical characteristic with high, narrow force peaks on both sides of the tipping point can be achieved with such a type of spring and when the two axes of curvature run on different sides of the spring leaf, if one z. B. allows the operating forces in the middle to act alternately on both sides of the spring leaf and the useful forces only as compressive forces on the concave side of the spring leaf, so that before tilting only the two corners lying on one diagonal and after tilting only the two on the other diagonal corners are pressed. However, the basic functionality is always the same.

   This also applies to special designs for spring leaves, the two axes of curvature of which do not run parallel to the plane of the non-curved spring leaf and / or not at right angles to one another.



  As an application example of the spring leaves 11 described, with axes of curvature extending on different sides of the spring leaf, in tilting mechanisms, electrical toggle switches are shown in FIGS. 9 to 13, which have certain differences. The spring leaf 11 is in each case, except in Fig. 13, only in section drawn, and the different contours visible further back depending on the type of curvature are omitted, on the one hand because different possibilities are given and on the other hand because of the better clarity, which is also applies to the tilted positions of the spring leaves, symbolically indicated by dashed lines.



  According to FIG. 9, a plurality of contact pieces 21 and 21a, which are arranged on opposite sides and which are fixed and to which electrical lines lead from the outside, are fastened in a housing 20. The spring leaf 11 with its contact pieces 14 is z. B. according to Fig. 5 or 6 and attached to a plunger 22 which is loosely passed through the walls of the housing 20 and has on its earth lugs 23 for the Handbetäti supply.

   By moving the plunger 22 in Fig. 9 to the right, the spring leaf 11 tilts into its second stable curvature position 11 ', and there come the lugs 23, the plunger 22 and the tilted spring leaf 11 in the position shown in dashed lines, the contact pieces 14 of the Spring leaf from the fixed contact pieces 21 lift off and with the fixed contact pieces 21a on the opposite side of the hous ses 20 come into contact (14 '). The application point of the external force on the spring leaf 11 results when the plunger 22 is actuated at the point where the spring leaf 11 is attached to the plunger 22. Since the spring leaf 11 can be under electrical voltage in both positions, the housing 20 and the lugs 23 must be made of insulating material.

   An advantage of this toggle switch is that all corners of the spring leaf bearing a contact piece 14 are individually sprung and therefore ensure perfect contact pressure. When using a spring leaf according to FIG. 5, two contact pieces 14 are electrically isolated from the spring leaf and connected to one another, this switch can be used to switch, for example, two separate circuits with two interruptions at the same time.



       According to FIG. 10, an insulating housing 20 carries the two stationary contact pieces 21 and 21a on the inside, as well as an electrically conductive bearing block 27 in which an axis 28 is rotatably mounted. A hub 26 is seated on the axle 28 and is slotted upwards and carries the spring leaf 11 in this slot. The latter is secured to the hub 26 by a rivet 26a and is electrically conductively connected to the bearing block 27 by means of the hub 26 and the axle 28. On the rear side, the axle 28 carries an actuating lever 31 in a fixed connection. The two end rotational positions of the axle 28 are fixed by extensions 26b and 26c of the hub 26 which abut against the bottom of the housing 20.

   Electrical lines lead to the outside from the bearing block 27 and from the contact pieces 21 and 21a.



  When the lever 31 is pivoted from its position shown in solid lines into the dashed La ge 31 ', the hub 26 pivots along with the part of the spring leaf 11 clamped in it. The spring leaf 11 tilts with its contact piece 14 into the second stable position 11 ', 14' shown in dashed lines. While the contact was previously made with the fixed contact piece 21, it is now done with the contact piece 21a. The spring leaf 11 here has approximately the shape according to FIG. 7, but the recess 19 is offset from the middle part to the left edge.



  In Fig. 11, the example of a rocker switch is ge shows. The spring leaf 11 designed according to FIG. 7 is riveted in its middle part in an electrically conductive manner by means of a rivet 33 on a sheet metal base 32 which is firmly seated in the housing 20. An actuating rocker 25 is inserted into a recess 24 of the housing 20 and guided laterally therein. On one leg of the rocker 25, one end of the spring leaf 11 is locked in a groove 29. The groove 29 is V-shaped so that the spring leaf can pivot freely in the groove.

   The rocker 25 is based down with two lateral Wan conditions 30 on the spring leaf 11; it is secured against displacement upwards by a hook-shaped projection 25a which engages under a mushroom-shaped head of the rivet 33. The support points of the cheeks 30 on the spring leaf 11 are in front of and behind the rivet 33 and thus somewhat to the left of the center of the rocker 25 in FIG. 11. In its two stable positions, the spring leaf 11 is not only in the longitudinal direction (FIG. 11 ), but also curved upwards or downwards in the transverse direction. The cheeks 30 therefore come to lie depending on the curvature of the spring sheet down or up, lower or higher.

    By this arrangement of the support points of the Actuate supply rocker, it is possible to achieve that the rocker 25, as shown in Fig. 11, is at the same height in its two end positions with its center, as if it had a resting pivot bearing there.



  The example according to FIG. 12 shows how a spring leaf, for example according to FIG. 7, can be used to create a changeover switch with snap-action in both tilt directions and with return of an actuator acting only in one direction, without a special return spring would be required. The Fe derblatt 11 is attached at its left end by means of a rivet 34 on a base 35. At the right end, the spring leaf 11 carries a contact piece 14, which are fixed to the contact pieces 21 and 21a, which leave the contact piece 14 only a small amount of play.

    Between the center and the clamped end of the spring leaf 11, an actuating plunger 36, which is guided straight in the housing 20, rests on the spring leaf. If the plunger does not press down, the spring leaf 11 assumes the shape drawn in solid lines, i.e. it is convex upwards along its entire length. A preload achieved by appropriate assembly ensures sufficient contact pressure with the contact piece 21.

   If the plunger begins to press down, the spring leaf flattens out first in the zone around the pressure point and then curves convexly downwards in this zone. If the Stöss21 35 presses even further, the spring leaf tilts, whereby the end with the contact piece 14 curves convexly downwards like the middle part, whereby the contact piece 14 suddenly lifts off the contact piece 21 and moves upwards against the contact piece 21a until it reaches the Position 14 'reached.

   The new form 11 'of the spring leaf, shown in dashed lines in FIG. 12, has a downwardly convex curvature at the right end and in the middle, while at the left end it shows an upwardly convex curvature compared to the initial position 11. If the plunger 36 moves back upwards, the play in the opposite direction takes place only through the elastic effect of the spring leaf.



  A similarly acting mechanism can be achieved with an otherwise identical arrangement with a spring leaf according to FIG. 7, if the spring leaf is at rest in its middle part, for example as shown in FIG. 11, and is convexly curved downwards in the non-actuated position left end of the spring leaf is constantly biased slightly upwards by a resting support, ie on the inherent stable curvature shape corresponding position is also pushed upwards ge. The actuation can then be done by stronger or weaker pressure from above on the upper or lower corner of the spring leaf, after which the Fe derblatt tilts into the upwardly convex shape or into the downwardly convex shape.



  A tipping mechanism with high, narrow force peaks on both sides of the tipping point can be achieved by using a spring leaf according to FIG. 8 in the manner shown in FIG. The contact pieces 14 are assigned a pair of fixed contact pieces 21 and 21a only on the concave side of the spring leaf. In the form 11 drawn with solid lines, the spring leaf is almost stretched along its diagonal lying in the plane of the drawing, and the two contact pieces 14 lying on this diagonal press with great force against the two stationary contact pieces 21.

   In the dashed form 11 'of the spring leaf, this is almost stretched along its diagonal perpendicular to the plane of the drawing and, with its two contact pieces lying on this diagonal, not visible in FIG. 13, also presses with great force against the two on the In Fig. 13 right spring leaf side lying fixed contact pieces 21a, of which in Fig. 13 only the rear is partially visible bar.

   The tilting of the spring leaf can be brought about by means of the same mechanism as in FIG. 9 by sliding a plunger 22 back and forth, but in this case the displacement path is relatively small. The spring characteristic is the force / displacement curve of that contact piece pair that comes into contact with the fixed contact pieces on the relevant side of the tilt point on each side of the tilt point.



  The tipping mechanism according to the invention can of course also be provided for a type of mechanical actuation other than that shown in FIGS. 9 to 13, for example. So it is e.g. B. possible to actuate the spring leaf 11 directly by magnetic fields, by the pressure of liquids or gases or by temperature changes, the spring leaf being made of bimetal. Other types of fastening of the spring leaf are also possible, e.g. B. the clamping at the edge in pivoting jaws, the actuation can be done by force in the middle and the effect of the useful forces on the opposite edge of the spring leaf or vice versa.

   When the spring leaf is firmly clamped at one edge, actuation can also take place at the same opposite edge point where the spring leaf emits the useful forces; in this case, however, the course of movement of the point of the spring leaf releasing the useful forces is dependent on the type of actuation.



  There can also be other spring leaf shapes than those described, such as the circular or oval shape or the shape of an isosceles triangle by cutting off the left corner in FIG. 7 and applying the actuating force to the upper or lower corner.



  The advantages of the inventive Kippwerkes he give themselves from the possibility of the same Dimensio NEN of the Kippwerk greater useful forces, z. B. Press contact, or to achieve greater spring travel or to build up more contacts with the same contact pressure without special mechanisms being required.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Kippwerk, insbesondere für eine Schaltvorrichtung, mit einer als gewölbtes Federblatt ausgebildeten Kipp- feder, die nach Leistung eines Widerstandes selbsttätig eine andere Form annimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Federblatt (11) inhärent zwei verschiedene sta bile zylindrische oder kegelige Wölbungsformen aufweist, zwischen denen es elastisch sprunghaft kippbar ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Kippwerk nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das Federblatt (11) in seinen zwei stabilen Formen Wölbungen aufweist, deren Krümmungsachsen (15, 16) in zwei verschiedenen Richtungen verlaufen. 2. PATENT CLAIM Tilting mechanism, in particular for a switching device, with a tilting spring designed as a curved spring leaf which automatically assumes a different shape after a resistance is provided, characterized in that the spring leaf (11) inherently has two different stable cylindrical or conical curvature shapes, between which it can be tilted elastically by leaps and bounds. SUBClaims 1. Tilting mechanism according to claim, characterized in that the spring leaf (11) has arches in its two stable forms, the axes of curvature (15, 16) of which extend in two different directions. 2. Kippwerk nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Krümmungachsen (15, 16) wenigstens annähernd rechtwinklig zueinander verlaufen. 3. Kippwerk nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungsachsen (15, 16) auf verschiedenen Seiten des Federblattes (11) verlaufen. 4. Kippwerk nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungsachsen (15, 16) auf derselben Seite des Federblattes (11) verlaufen. 5. Kippwerk nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federblatt (11) wenigstens an nähernd quadratisch ist, und die Krümmungsachsen (15, 16) parallel bzw. rechtwinklig zu dessen Randkanten stehen. 6. Tilting mechanism according to dependent claim 1, characterized in that the axes of curvature (15, 16) run at least approximately at right angles to one another. 3. Tilting mechanism according to dependent claim 1 or 2, characterized in that the axes of curvature (15, 16) extend on different sides of the spring leaf (11). 4. Tilting mechanism according to dependent claim 1 or 2, characterized in that the axes of curvature (15, 16) run on the same side of the spring leaf (11). 5. Tilting mechanism according to dependent claim 1 or 2, characterized in that the spring leaf (11) is at least approximately square, and the axes of curvature (15, 16) are parallel or at right angles to its peripheral edges. 6th Kippwerk nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federblatt (11) wenigstens an nähernd quadratisch ist und die Krümmungsachsen (15, 16 parallel bzw. rechtwinklig zu dessen Diagonalen stehen. 7. Kippwerk nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzkraft am Rand des Federblattes (11) entsteht und die Betätigungskraft im mittleren Teil des Federblat tes angreift oder umgekehrt. B. Kippwerk nach Unteranspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, dass das Federblatt (11) in seinem mittleren Teil an einem Betätigungsorgan (22) befestigt ist und dass mindestens zwei Randstellen (12) des Federblattes (11) Kontaktstücke (14) tragen, denen feststehende Kon taktstücke (21, 21a) zugeordnet sind. Tilting mechanism according to dependent claim 1 or 2, characterized in that the spring leaf (11) is at least approximately square and the axes of curvature (15, 16 are parallel or at right angles to its diagonals. 7. Tilting mechanism according to patent claim or one of the dependent claims 1 and 2, characterized in that the useful force arises at the edge of the spring leaf (11) and the actuating force acts in the middle part of the spring leaf or vice versa. B. Tilting mechanism according to dependent claim 7, characterized in that the spring leaf (11) in its middle part on a Actuating member (22) is attached and that at least two edge points (12) of the spring leaf (11) wear contact pieces (14), which fixed con tact pieces (21, 21a) are assigned. 9. Kippwerk nach Unteranspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die Betätigungskraft im mittleren Teil des Federblattes (11) angreift, und dass wechselweise vor und nach dem Kippen die zwei in Richtung der einen bzw. andern Wölbungsachse (15, 16) des Federblattes einander gegenüberliegenden Randstellen gegen die jeweils Seite des Federblattes hin Nutzkräfte abgeben. 10. Kippwerk nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzkraft am Rande des Federblattes (11) entsteht und die Betätigungskräfte am gegenüberliegenden Rand angreifen. 11. 9. Tilting mechanism according to dependent claim 7, characterized in that the actuating force acts in the middle part of the spring leaf (11), and that alternately before and after tilting the two in the direction of one or the other arching axis (15, 16) of the spring leaf each other opposite edge points against the respective side of the spring leaf release useful forces. 10. Tipping mechanism according to claim or one of the dependent claims 1 and 2, characterized in that the useful force arises at the edge of the spring leaf (11) and the actuating forces act on the opposite edge. 11. Kippwerk nach Unteranspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, dass das Federblatt (11) an einer Rand stelle in einem schwenkbaren Betätigungsorgan (26, 31) eingespannt ist, und dass eine gegenüberliegende Rand stelle des Federblattes mit einem Kontaktstück (14) ver sehen ist, dem feststehende Kontaktstücke (21, 21a) zu geordnet sind. 12. Kippwerk nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das Federblatt (11) an seiner Stelle befe- stift ist, die verschieden von der Einwirkstelle eines Be tätigungsorgans (25) auf das Federblatt (11) und ver schieden von der eine Nutzkraft erzeugenden Stelle (14) des Federblattes (11) ist. 13. Tilting mechanism according to dependent claim 10, characterized in that the spring leaf (11) is clamped at one edge point in a pivotable actuating member (26, 31), and that an opposite edge point of the spring leaf with a contact piece (14) is seen ver fixed contact pieces (21, 21a) are assigned to. 12. Tilting mechanism according to claim, characterized in that the spring leaf (11) is fastened in its place, which is different from the point of action of an actuating element (25) on the spring leaf (11) and different from the point generating a useful force (14) of the spring leaf (11) is. 13. Kippwerk nach Unteranspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, dass das Federblatt (11) in seinem mitt leren Teil ruhend befestigt ist und dass Stellen des Feder blattes, an denen eine Betätigungskraft angreift bzw. eine Nutzkraft erzeugt wird, einander in bezug auf die Befe stigungsstelle gegenüberliegen. 14. Kippwerk nach Unteranspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass die Befestigungsstelle von der Stelle, wo die Nutzkraft erzeugt wird, weiter entfernt ist als von der Angriffsstelle der Betätigungskraft. 15. Kippwerk nach Unteranspruch 13 oder 14, da durch gekennzeichnet, dass an Teilen (32, 33), an denen das Federblatt (11) befestigt ist, die mittlere Partie einer Betätigungswippe (25) angelenkt ist, und dass ein Ende des Federblattes (11) mit einem Ende der Betätigungs wippe (25) gelenkig verbunden ist. 16. Tilting mechanism according to dependent claim 12, characterized in that the spring leaf (11) is fixed in its middle part and that points of the spring leaf on which an actuating force acts or a useful force is generated are opposite each other with respect to the fastening point . 14. Tilting mechanism according to dependent claim 13, characterized in that the fastening point is further away from the point where the useful force is generated than from the point of application of the actuating force. 15. Tilting mechanism according to dependent claim 13 or 14, characterized in that the middle part of an actuating rocker (25) is articulated on parts (32, 33) to which the spring leaf (11) is attached, and that one end of the spring leaf ( 11) is articulated to one end of the actuating rocker (25). 16. Kippwerk nach Unteranspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, dass das Federblatt (11) an einer Rand stelle ruhend eingespannt ist, die Nutzkraft am gegenüber liegenden Rand entsteht und die Betätigungskraft im mitt leren Teil des Federblattes angreift. Tilting mechanism according to dependent claim 12, characterized in that the spring leaf (11) is clamped in a resting position at one edge, the useful force arises at the opposite edge and the actuating force acts in the middle part of the spring leaf.
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