Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter mit mindestens einem Schutzrohrkontakt und einem mittels eines Betätigungsorgans gegen die Kraft eines Federelements verschiebbaren, auf den Schutzrohrkontakt zu seiner Steuerung wirkenden Permanentmagnet.
Bekannte Schalter dieser Art, insbesondere sogenannte Mikroschalter, sind, mindestens so weit sie für geringe Betätigungskräfte bis zu einer unteren Grenze von etwa 10p vorgesehen und ausgebildet sind, gegenüber Beschleunigungskräften, wie z. B. Schlägen und Erschütterungen, empfindlich und geben beim Auftreten solcher Kräfte zu unliebsamen Fehlschaltungen Anlass. Dies rührt davon her, dass die Wahl der Kraft eines den Permanentmagnet auch bei Erschütterungen in seiner Ruhelage haltenden Federelementes mit dem Erfordernis einer geringen Betätigungskraft unvereinbar ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, die genannten Nach teile zu vermeiden und einen Schalter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem ein Federelement nur noch der Rückstellung des Permanentmagnets in seine Ruhelage dient, nicht mehr aber der Vermeidung der Wirkung von Beschleunigungskräften auf den Schalter.
Erfindungsgemäss ist der Schalter dadurch gekennzeichnet, dass in einem den Schutzrohrkontakt enthaltenden Gehäuse eine Wippe angeordnet ist, deren einer, auf der einen Seite der Schwenkachse liegender Wippenteil den Permanentmagnet und deren bezüglich der Schwenkachse gegen überliegende Wippenteil ein Gegengewicht enthält, derart, dass die Wippe mindestens angenähert im Gleichgewicht ist, und dass eine Feder vorgesehen ist, welche den einen Wippenteil gegen das aus dem Gehäuse ragende Betätigungsorgan drückt.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Schalters werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels mit einem Schutzrohrkontakt bei offenem Gehäuse,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie ll-ll der Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels mit zwei Schutzrohrkontakten bei offenem Gehäuse,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schalter weist ein bei spielsweise aus Kunststoff bestehendes Gehäuse auf, das aus zwei schalenförmigen Teilen 1 und 2 zusammengesetzt ist, welche im zusammengebauten Zustand durch Rohrniete 3 zusammengehalten werden. Bei der Seitenansicht der Fig. list der Gehäuseteil 2 der Fig. 2 entfernt. Die beiden Gehäuseteile 1 und 2 weisen an ihren oberen Seitenwänden je eine halbkreisförmige Öffnung auf, welche Öffnungen zusammen eine kreisförmige Öffnung bilden, innerhalb welcher eine Kugel 4, beispielsweise eine Kunststoffkugel gefangen ist, derart, dass diese wohl in das Gehäuseinnere gestossen werden kann, jedoch nicht aus dem Gehäuse fallen kann.
Im unteren Teil des Gehäuses ist ein an sich bekannter Schutzrohrkontakt 5 untergebracht, dessen beidseitige Anschlüsse mit je einem in die Gehäuseteile 1 und 2 eingelegten Anschlusselement 6 verbunden sind. Die Anschlusselemente 6 sind an ihren aus den Gehäuseteilen 1, 2 ragenden Enden so ausgebildet, dass sie als Stecker, als Lötfahnen oder als Fahnen für eine Drahtwickelverbindung mit einem Anschlussdraht verwendet werden können. Der dargestellte Schutzrohrkontakt 5, der beispielsweise eine Länge von etwa 20 mm und einen Durchmesser von etwa 2,5 mm hat, weist bekanntlich zwei in ein mit Gas gefülltes Glasröhrchen eingebrachte Kontaktfedern auf, die unter dem Einfluss eines magnetischen Kraftfeldes in gegenseitige Berührung gebracht werden können.
Zur Betätigung dieser Kontaktfedern mittels eines Magnetfeldes ist in den Gehäuseteilen 1, 2 zwischen der Kugel 4 und dem Schutzrohrkontakt 5 eine balkenförmige Wippe 7 schwenkbar auf einer im wesentlichen unbeweglich in den Gehäuseteilen befestigten Achse 8 gelagert und durch einen Sicherungsring 9 axial festgehalten. Die beispielsweise ebenfalls aus einem Kunststoff bestehende Wippe 7 weist eine symmetrische Form auf und ist in ihrem Mittelpunkt gelagert. Nahe einer abgeschrägten Endfläche der Wippe 7 ist ein Permanentmagnet 10 eingesetzt, der in Längsrichtung ma- gnetisiert ist und eine Grösse von beispielsweise 6 x 3 x 3 mm3 aufweist.
Auf der Gegenseite bezüglich der Schwenkachse der Wippe 7 ist ein nichtmagnetisches Gegengewicht 11, beispielsweise aus Messing, eingesetzt, dessen Gewicht derart ist, dass die Wippe 7 im Gleichgewicht ist.
Um die Wippe 7 in der in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellten Ruhelage zu halten und gegen die an den Gehäuseteilen 1, 2 anliegende Kugel 4 zu drücken, ist sie der Federkraft einer Spiralfeder 12 ausgesetzt. Das eine Ende der Spiralfeder 12 ist in einen Schlitz 13 der Achse 8 eingelegt, während das andere Ende an einem Nocken 14 der Wippe 7 eingehakt ist. Die Achse 8 liegt mit ihrem einen, abgesetzten Ende gemäss Fig. 2 in einer Bohrung des Gehäuseteils 2 und ist an der Aussenseite des Gehäuseteils 2 umgebördelt. An diesem Ende der Achse 8 ist der Schlitz 13 verbreitert, so dass mittels eines Schraubenziehers die Achse 8 gegen den Reibungswiderstand ihrer Lagerung in den Gehäuseteilen 1, 2 gedreht werden kann und dadurch das von der Spiralfeder 12 auf die Wippe 7 ausgeübte Drehmoment ver ändert werden kann.
Zur Betätigung des dargestellten Schalters wird die Kegel gegen die Kraft der Spiralfeder 12 in das Gehäuseinnere gedrückt, so dass die Kugel 4 und die Wippe 7 in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Lage gelangen. In dieser Lage ist der magnetische Fluss des Permanentmagnets 10 über wesentlich kleinere Luftspälte als in der Ruhelage der Wippe 7 und die nicht dargestellten Kontaktfedern des Schutzrohrkon takts 5 geschlossen, so dass sich die Kontaktfedern anziehen und die beiden Anschlusselemente 6 für einen elektrischen Stromdurchgang verbinden. Beim Loslassen der Kugel 4 schwenkt die Spiralfeder 12 den Wippenteil mit dem Permanentmagnet 10 wieder nach oben, wodurch auch die Kugel 4 wieder an die Gehäuseteile 1, 2 zum Anliegen kommt und über das Gehäuse vorsteht.
Da die Wippe 7 infolge des Gegengewichts 11 im Gleichgewicht ist, kann sie durch Beschleunigungskräfte, die beispielsweise durch Klopfen oder Schlagen, hervorgerufen werden, nicht geschwenkt werden, so dass eine unbeabsichtigte Schalterbetätigung aufgrund solcher Beschleunigungskräfte verunmöglicht ist. Die Vorspannung der Spiralfeder 12 muss also nur noch so gross eingestellt werden, dass die Kugel 4 durch die Wippe 7 ausreichend gegen das Gehäuse 1, 2 gedrückt wird und die Wippe 7 beim Loslassen der gedrückten Kugel 4 gegen die magnetischen Kräfte im magnetischen Kreis des Permanentmagnets 10 und der Kontaktfedern des Schutzrohrkontakts 5 in die Ruhelage schwenken kann. Es hat sich gezeigt, dass sich erforderliche Betätigungskräfte von weniger als 10p, z. B. 5p, ohne weiteres erzielen lassen.
Wenn das im Betrieb des Schalters zu dessen Betätigung vorliegende, auf die Kugel 4 aufliegende Gewicht wesentlich kleiner als 5p, z. B. bloss 2p, ist, kann das von der Spiralfeder
12 ausgeübte Drehmoment nicht mehr ausreichend sein, um den Permanentmagnet 10 von den Kontaktfedern des Schutzrohrkontakts 5 abzureissen und die Wippe 7 in die in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellte Ruhelage zu bringen.
In diesem Falle kann in den Gehäuseteilen 1, 2 in der gleichen, in Fig. 1 oberen Seitenwand auf der anderen Seite der Schwenkachse der Wippe 7 eine zweite Kugel entsprechend der Kugel 4 angeordnet werden, welche bei ihrer Betätigung auf den das Gegengewicht 11 enthaltenden Wippenteil drückt und dadurch den Permanentmagnet 10 von den Kon taktfedern abreisst. Eine solche Massnahme kann beispielsweise bei Münzautomaten von Vorteil sein, bei welchen die zu prüfende Münze über die Kugel 4 des dargestellten Schal ters gleitet, wobei die zur Betätigung des Schalters erforderli che Auflagekraft sehr klein sein soll. Wird in der erwähnten
Weise eine zweite Kugel vorgesehen, über welche die
Münze anschliessend ebenfalls gleitet, so kann die Rückstel lung der Wippe 7 in ihre Ruhelage trotz der magnetischen
Kräfte sichergestellt werden.
Statt eines Schutzrohrschliesskontaktes kann natürlich auch ein als Wechsler ausgebildeter Schutzrohrkontakt an geordnet werden. Hierzu ist ein weiteres Anschlusselement entsprechend den Anschlusselementen 6 vorzusehen, wofür in Fig. 1 eine weitere Aussparung 15 dargestellt ist.
Ferner ist es möglich, einen Öffnungskontakt statt eines
Schliesskontaktes vorzusehen. Die hierzu erforderlichen Mo difikationen des dargestellten Schalters sind beispielsweise die folgenden:
Bei einer ersten Modifikation wird die Spiralfeder 12 um gedreht, so dass sie den Permanentmagnet 10 in der Ruhe lage der Wippe 7 auf den Schutzrohrkontakt 5 drückt. Die
Kugel 4 wird durch entsprechende Ausbildung der Gehäuseteile 1, 2 auf der anderen Seite der Schwenkachse der Wippe 7 angeordnet, so dass bei Betätigung des Schalters die Kugel auf den das Gegengewicht 11 enthaltenden Wippenteil drückt, den Magnet vom Schutzrohrkontakt entfernt und dadurch den Kontakt öffnet.
Bei einer zweiten Modifikation des dargestellten Schalters zwecks Ausbildung als Öffner wird unterhalb des Schutzrohrkontakts 5 gegenüber dem Permanentmagnet 10 bei gedrückter Lage der Wippe 7 (Fig. 1) ein zweiter, nicht dargestellter Permanentmagnet angeordnet. In der Ruhelage der Wippe 7 (mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage in Fig.
1) schliesst sich der magnetische Fluss dieses zweiten Permanentmagnets im wesentlichen über die Kontaktfedern des Schutzrohrkontakts 5, so dass diese geschlossen sind. Bei Betätigung des Schalters hebt der dem Schutzrohrkontakt 5 genäherte Permanentmagnet 9 die Wirkung des zweiten Permanentmagnets auf die Kontaktfedern in einem solchen Ausmass auf, dass die Kontaktfedern öffnen. Der zweite Permanentmagnet kann hierbei die gleiche oder die umgekehrte Polarität wie der Permanentmagnet 9 haben. Bei beiden der genannten Modifikationen sind die Vorteile der Unempfindlichkeit des vorliegenden Schalters gegenüber Beschleunigungskräften voll erhalten.
In den Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Schalters dargestellt, der zwei gleich- zeitig betätigbare, nebeneinander angeordnete Schutzrohrkontakte 5' und 5" aufweist. Die übrigen Teile sind im wesentlichen die gleichen wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2, und sie sind auch entsprechend bezeichnet. Fig. 2 zeigt hierbei eine Seitenansicht des Schalters bei entferntem Gehäuseteil 1'. Jeder Schutzrohrkontakt 5', 5" ist mit in die Gehäuseteile 1', 2' eingesetzten Anschlusselementen 6' bzw.
6" verbunden. Die Achse 8', auf welcher die Wippe 7 schwenkbar gelagert ist, ist durch die beiden Gehäuseteile 1' und 2' festgehalten. An ihrem einen Ende weist sie wiederum den Schlitz 13 für die Spiralfeder 12 auf. Das andere Ende der Achse 8' weist einen zylindrischen Kopf 16 auf, der einen Schlitz 17 zum Verdrehen der Achse 8' zwecks Einstellens der Vorspannung der Spiralfeder 12 hat. Die Funktionsweise und beispielsweise Modifikationen sind dieselben wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2.
Statt der beschriebenen und dargestellten Spiralfeder 12 kann auch ein anderes Federelement mit einer entsprechenden Einstellvorrichtung vorgesehen werden, z. B. eine Blattfeder. Ferner kann statt der Kugel 4 ein anderes Betätigungsorgan eingebaut sein, beispielsweise ein Stift. Eine Kugel hat jedoch den Vorteil, dass die Betätigungskraft erhöhende Reibungskräfte minimal sind.