DE1045512B - Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schalter, beispielsweise für die Verwendung bei Relais, bei welchen das bewegliche Schaltorgan mit seinen Gegenkontakten innerhalb einer Kammer angeordnet ist, die von einem rechteckigen Rahmen gebildet wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Hauptsache darin, solche Schalter derart auszubilden, daß sie sowohl einzeln als auch in Gruppen angewendet und mit anderen Schaltern gleicher Art in verschiedenen Anordnungen leicht auswechselbar zusammengebaut werden können. Dabei soll der Schalter für die Anwendung als Endschalter, Paketschalter, Programmschalter od. dgl. geeignet sein und die Auswechselbarkeit aus dem Schalterverband ohne Demontage des Relais oder der Sehalterpakete ermöglichen. Das Anbauen der Schalter soll in jeder Richtung, also übereinander, nebeneinander und hintereinander, möglich sein. Dabei muß der Schalter den elektrischen Sicherheitsvorschriften entsprechen.

Diese vielseitige Aufgabe ist bei dem nach der Erfindung ausgebildeten Schalter dadurch gelöst, daß sein rechteckiger Rahmen so ausgebildet ist, daß an jeder Seite desselben ein weiterer Schalter anzubauen ist, wobei sämtliche mit den Kontakten in stromleitender Verbindung stehenden Anschlüsse für die Zu- und Ableitung des Stromes an einer Rahmenaußenseite angeordnet sind, die mit Ausnehmungen zur Aufnahme der völlig versenkten Anschlüsse versehen ist. Dadurch ist ein Aufbau der Schalter nach dem Baukastenprinzip ermöglicht.

Bei einem bekannten Schalter mit rechteckigem Rahmen sind die Anschlüsse für die Zu- und Ableitung des Stromes an zwei verschiedenen Außenseiten des Rahmens angeordnet. Daher ist ein Aneinanderreihen dieser bekannten Schalter in Richtung der die Stromanschlüsse tragenden Schmalseiten nicht möglich, zumal die Stromanschlüsse schon wegen ihres Hinausragens über die Außenseiten des Rahmens ein solches Aneinanderreihen ausschließen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Schalters nach der Erfindung sind die Betätigungsorgane für die beweglichen Schaltelemente in der Weise ausgebildet und gelagert, daß nach dem Zusammenkuppeln einer Mehrzahl von Schaltern deren einzelne Betätigungselemente von einem einzigen Organ, z. B. von einer Stange, betätigt werden können. Zu diesem Zweck sind die eine oder beide der langen Rahmenseiten für die Lagerung bzw. Führung eines zur Betätigung des Schalterorgans dienenden Stößels ausgebildet, wobei der Stößel durch die zu seiner Lagerung bzw. Führung ausgebildeten Rahmenseiten hindurchtritt und mit den Stößeln der in deren Längsrichtung benachbarten Schaltern kuppelbar ist. Infolge der identischen Abmessungen der einzelnen Schalter kön-

Anmelder:

Magnetschultz

Spezialfabrik für elektromagnetische

Apparate G. m. b. H.-Verpächterin,

Memmingen (Allgäu)

Beanspruchte Priorität:

Schaustellung vom 24. April 1955 auf der am 24. April 1955

eröffneten Deutschen Industriemesse (Vereinigte Technische

Messe und Mustermesse) in Hannover

Dipl.-Ing. Josef Baur und Walter Stenzel,

Memmingen. (Allgäu),
sind als Erfinder genannt worden

nen diese schon vor dem Zusammenbau justiert werden. Zweckmäßig besitzen die Rahmen für die Schaltorgane eine solche Dicke, daß ihre vorderen und hinteren Seitenflächen die stromführenden Teile überragen. Der Rahmen kann ferner als ein beidseitig oder einseitig offenes Gehäuse ausgebildet sein, welches durch aufgelegte Abdeckplatten einseitig oder beidseitig abgeschlossen werden kann und eine Kammer für die Aufnahme der Schaltorgane bildet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rahmen für die Schaltorgane im wesentlichen eine längliche, z. B. rechteckige, plattenförmige Umrißform auf. Die Kammer für die Schaltorgane erstreckt sich hierbei vorzugsweise längs der einen Längsseite des Rechtecks, während die andere Längsseite zurücktritt und in Aussparungen die Stromanschlüsse des Schalters trägt.

Der das Schaltorgan betätigende Stößel, der beispielsweise durch den Anker eines Magneten angetrieben werden kann, ist vorzugsweise in einer oder beiden der langen Rahmenseiten gelagert bzw. geführt. Dieser Stößel kann derartig ausgebildet sein, daß er ein- oder beidseitig durch die Rahmenseiten bis an deren Außenflächen hindurchtritt und mit den Stößeln der in deren Längsrichtung benachbarten Schaltelemente kuppelbar ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.

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Fig. 1 zeigt ein Schaltelement mit Brückenkontakten mit symmetrischem Aufbau in Frontansicht;

Fig. 2 zeigt dasselbe Schaltelement, von der Anschlußseite aus gesehen;

Fig. 3 stellt einen Schalter für Federkontakte mit symmetrischem Aufbau in Frontansicht dar;

Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 und 6 zeigen in Front- und Stirnansicht einen Federkontaktschalter in unsymmetrischer Bauform;

Fig. 7 zeigt den Zusammenbau eines in den vorausgehenden Figuren dargestelltem Schaltelements mit einem Elektromagneten zu einem Relais in Seitenansicht ;

Fig. 8 stellt mehrere übereinander angeordnete, gleich ausgebildete Schaltelemente dar;

Fig. 9 bis 12 zeigen die Anwendung der Schaltelemente als Paketschalter für verschiedene Betätigungsarten.

Das als Kontaktfeder 27 oder -brücke 8 ausgebildete bewegliche Schaltorgan ist innerhalb eines in sich geschlossenen Rahmens 1 angeordnet. Die obere, waagerechte Rahmenseite 2 besitzt mehrere Aussparungen 3 an ihrer Außenseite, welche die Anschlüsse 4 für die Zu- und Ableitung des Stromes tragen. Diese Anschlüsse 4 können gemäß Fig. 1 und 2 mit Klemmschrauben 5, gemäß Fig. 3 und 4 mit Steckerstiften 6 oder gemäß der Ausführungsform nach Fig. 5 und ό mit Lötösen bzw. Lötfahnen 7 versehen sein.

Der unterhalb dieser oberen, waageiechten Rahmenseite 2 befindliche Raum ist für das Schaltorgan und dessen Gegenkontakte vorgesehen. Gemäß Fig. i und 2 ist das Schaltorgan aus einer Kontaktbrücke S gebildet. Der diese Kontaktbrücke betätigende Stößel 10 weist eine durch den Rahmen 1 hindurchführende Führungsstange 9 auf, welche in Durchbrechungen 11 der oberen und unteren Rahmenseite 2 und 12 gelagert und in diesen in ihrer Längsrichtung verschiebbar ist. Mittels einer Durchbrechung ist die Kontaktbrücke 8 auf diese Führungsstange 9 aufgesteckt und an derselben befestigt.

Durch eine mit ihrem einen Ende gegen die Innenfläche der oberen Rahmenseite 2 und mit ihrem anderen Ende gegen die Kontaktbrücke 8 anliegende Spiralfeder 13 wird diese Kontaktbrücke bei nicht betätigtem Stößel 10 gegen zwei an der Innenfläche der unteren Rahmenseite 12 angeordnete Gegenkontakte 14 gedruckt. Diese beiden unteren Gegenkontakte 14 sind durch Verbindungsstege 15 mit den beiden äußeren, an der oberen Rahmenseite2 angeordneten Stromanschlüssen 4 stromleitend verbunden.

An der Innenfläche der oberen Rahmenseite 2 sind, den beiden unteren Gegenkontakten 14 gegenüberliegend, zwei weitere Gegenkontakte 16 für die Kontaktbrücke 8 angeordnet, welche ebenfalls durch Verbindungsstege 17 mit den darüber befindlichen Anschlüssen 4 für die Zu- und Ableitung des Stromes verbunden sind. Diese aus abgewinkelten Metallstreifen bestehenden Verbmdungsstege 15 bzw. 17 sind in entsprechenden Quernuten 25 an der Rückseite des Rahmens 1 bzw. an dessen oberer Seite 2 angeordnet und beispielsweise durch Schrauben- oder Nietverbindungen 18 befestigt.

Zur besseren Kontaktgebung ist di&Kontaktbrücke 8 an ihren beiden Enden mit beidseitig angeordneten Kontaktkörpern 52 versehen, deren Kontaktflächen leicht nach auswärts gewölbt sind. Die Kontaktbrücke ist über eine U-förmig gebogene Blattfeder 19 elastisch mit dem Betätigungsstößel 10 und der Führungsstange 9 verbunden. Ihre Federeigenschaft ist mit der Spiralfeder 13 so abgestimmt, daß die Differenzkraft gleich dem Kontaktdruck auf das Kontaktpaar 52 und 14 ist und daß bei durchgedrücktem Schalter der Kontaktdruck auf das Kontaktpaar 52 und 16 vom Stößel elastisch übertragen wird und mittels eines bestimmten Durchhubes den vom Abbrand herrührenden Kontaktdickenverlust ausgleicht.

Die einzelnen, in 'Ausnehmungen 3 der oberen Rahmenseite 2 angeordneten Stromanschlüsse 4 sind durch

ίο Zwischenstege 20 voneinander getrennt.

Zwecks Befestigung des Rahmens 2 mit seinem Schaltorgan sind die beiden vertikalen kurzen Rahmenseiten 21 mit Durchbrechungen.22 versehen, welche zur Aufnahme je einer Befestigungsschraube dienen.

Die Rahmen 1 sind derart ausgebildet, daß eine beliebige Aneinanderreihung mehrerer Rahmenelemente sowohl neben- als auch übereinander möglich ist. Zu diesem Zweck sind entsprechende Passungen 23 und 24 für den Zusammenhalt an der Ober- und Unterseite der Rahmen ausgebildet.

Die Enden der sowohl durch den oberen als auch unteren Rahmenschenkel 2 bzw. 12 hindurchgeführten Führungsstange 9 sind mit je einem Stößel 10 bzw. 26 versehen, welcher für die gegenseitige Verbindung bzw. Kupplung bei Übereinandeflagerung mehrerer Rahmen mit nach auswärts bzw. einwärts gewölbten Enden versehen sind.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Schalter eignet sich auf Grund seiner Bauweise in erster Linie als Umschaltkontaktanordnung, wobei beispielsweise der an der linken Anschlußstelle zugeführte Strom über die an den. beiden unteren Gegenkontakten 14 anliegende Kontaktbrücke 8 zur rechten Anschlußstelle des Schaltelements geführt wird. In diesem Fall ist eine stromleitende Verbindung zwischen den beiden äußeren Stromanschlußstellen hergestellt. Wird die Kontaktbrücke 8 durch Betätigung des Stößels 10 nach oben gedrückt, so verbindet sie die beiden inneren Stromanschlußstellen miteinander, während der Stromfluß zwischen den beiden äußeren Stromanschlußstellen unterbrochen ist.

Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform eines Schalters unterscheidet sich von der in Fig. 1 und 2 gezeigten im wesentlichen nur durch die Verwendung einer Kontaktfeder 27 an Stelle einer Kontaktbrücke. Der Rahmen 1 und die Gegenkontakte gleichen in konstruktiver Hinsicht denjenigen der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform.

Die Kontaktfeder 27 ist an der Unterseite der oberen Rahmenseite 2 unterhalb eines der beiden inneren Stromanschlüsse 4 mittels einer Schraube oder eines "Niets 28 befestigt. Sie besteht aus einem schmalen Federblatt, welches, von seiner Befestigungsstelle an der Innenseite der Rahmenseite 2 gegen die benachbarte vertikale Rahmenseite 21 gerichtet, mit einem Durchzug 52 gegen Verdrehung gesichert und in gewissem Abstand von diesem haarnadelförmig gebogen ist. Das andere, nahezu der oberen bzw. unteren Rahmenseite 2 bzw. 12 parallel gerichtete Ende des Federblattes ist an beiden Seiten mit je einem Kontaktkörper 29 versehen, welche in ihrer konstruktiven Ausbildung derjenigen der Kontaktbrücke 8 entsprechen. Diese Kontaktkörper 29 liegen in einem unteren und einem oberen, an der Innenseite der unteren bzw. oberen Rahmenseite 2 bzw. 12 angeordneten Gegenkontakt 30 bzw. 31 gegenüber.

Die Gegenkontakte 30 und'Sl sind wie bei dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 über Verbindungsstege 15 und 17 mit den Stromanschlüssen 4 an der Außenfläche der oberen Rahmenseite 2 verbunden,

welche in Quernuten 25 im oberen Rahmenschenkel 2 gelagert sind.

Der etwa durch den Rahmen 1 hindurchgeführte, an dessen beiden horizontalen Seiten 2 und 12 gelagerte Betätigungsstößel 10 ist durch eine Durchbrechung der Kontaktfeder 27 hindurchgeführt. Ein "Mitnehmen der Kontaktfeder durch den nach aufwärts geschobenen Stößel 10 wird durch den Andruck dei oberen Kuppe 32 desselben erzielt, welche mit einem Flansch auf der unteren Rahmenseite 12 bei nicht betätigtem Stößel 10 aufliegt. Im Gegensatz zu dem mit der Kontaktbrücke ausgestatteten Schaltelement erfolgt hier die Zuführung des Stromes zur Kontaktfeder 27 über den äußeren linken Stromabschluß 4, welcher über einen Verbindungssteg 17 mit der Befestigungsschraube oder dem Niet 28 für die Kontaktfeder stromleitend verbunden ist.

Die Feder 27 ist so eingestellt bzw. justiert, daß sie bei nicht betätigtem Stößel 10 an dem an der unteren Rahmenseite 12 angeordneten Gegenkontakt 30 anliegt und eine stromleitende Verbindung zum äußeren rechten Stromanschluß 4 herstellt. Wird der Stößel 10 nach oben geschoben, so drückt dieser mit seinem oberen Teil 32 die Kontaktfeder 27 nach oben und gegen den an der oberen Rahmenseite 2 angeordneten Gegenkontakt 31, wodurch der bisherige Stromfluß zum äußeren rechten Stromanschluß unterbrochen, dagegen eine Verbindung mit dem inneren rechten Stromanschluß hergestellt wird.

In Fig. 5 und 6 ist eine kleinere vereinfachte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltelements dargestellt, welche ebenfalls mit einer Kontaktfeder 27 ausgerüstet ist. Der Stößel 33 ragt in seiner Längenausdehnung jedoch nur bis zur Unterseite der haarnadelförmig gebogenen Kontaktfeder 27 und ist ausschließlich in der unteren horizontalen Rahmenseite 34 geführt. Die Befestigungsstelle 37 der Kontaktfeder 27 und die Gegenkontakte 30 und 31 sind wiederum über Verbindungsstege 35 und 36 mit den oberen Stromanschlußstellen 7 verbunden. Der Rahmen 38 ist ferner durch eine an seine Rückseite angeklebte Abdeckplatte 39 einseitig abgeschlossen.

In Fig. 7 ist die Anordnung der erfindungsgemäßen Schaltelemente 43 bei einem Relais veranschaulicht. Hierbei sind die Schaltelemente 43 mit dem Kern 50 eines Elektromagneten 42 über eine gemeinsame abgewinkelte Befestigungsplatte 49 verbunden. Die über die Außenfläche der unteren Rahmenseite hinausragenden Stößelenden 40 werden durch eine am Anker 41 des Elektromagneten 42 befestigte Winkelplatte 51 derart betätigt, daß beispielsweise bei nicht angezogenem Anker der Stößel in seiner Normalstellung verharrt, während er bei angezogenem Anker nach oben gedruckt wird und den gewünschten Schaltvorgang verursacht.

Um mehrere Schaltvorgänge der gleichen Art gleichzeitig durch den gleichen Betätigungsmagneten durchführen zu können, sind die Rahmen 1 der Schaltelemente derart ausgebildet, daß beliebig viele dieser Schaltelemente übereinander oder nebeneinander angeordnet werden können, wie dies in Fig. 8 bzw. 9 bis 12 dargestellt ist. Um eine ausreichende Isolierung zu erzielen, können nebeneinander angeordnete Schaltelemente durch angeklebte Seitenscheiben bzw. Abdeckplatten 39 voneinander getrennt werden. Diese Abdeckplatten 39 dienen gleichzeitig dazu, die Schaltorgane staub- und schmutzsicher zu halten.

Bei der Anordnung nach Fig. 8 bilden die nach Fig. 1 bis 4 ausgebildeten Stößel 10, 32 bzw. 26 mit ihren Führungsstangen 9 bei Anordnung der Rahmen 1 übereinander eine zentral durch die Schaltelemente hindurchgehende Betätigungsstange für die einzelnen Schaltorgane.

Die erfindungsgemäßen Schaltelemente können gemaß Fig. 9 bis 12 auch als Paketschalter Anwendung finden und werden in diesem Fall zweckmäßig durch eine zahnförmig ausgebildete Schubstange 46 betätigt. Diese Schubstange kann magnetisch oder auch mechanisch angetrieben sein und mit ihren vorspringenden

ίο Bunden die gegen diese Schubstange anliegenden Stößel 10 betätigen (Fig. 9 und 10). Bei der Anwendung als Programmschalter können die Stößel 10 gegen die Umfangsfläche je einer Nockenscheibe 47 anliegen, welche bei mehreren Schaltelementen 43 versetzt auf einer Welle 48 angeordnet sein können (Fig. 11 und 12).

Die erfindungsgemäße Ausführung eines Schalters gewährleistet infolge der geschlossenen Kastenform bei kleinstem Raumbedarf große Kriechwege und

ao Luftabstände zwischen den spannungsführenden Teilen. Mit einer begrenzten Anzahl vorgearbeiteter standardisierter Einzelteile kann jede Art von Schalter und Schaltbild hergestellt werden. Durch die harmonische Stromführung durch den Schalter kann keine einseitige magnetische Einwirkung auf den Lichtbogen stattfinden. Dieser Lichtbogen wird daher nicht durch sogenannte Blasung verlängert, sondern reißt unter dem Einfluß der üblichen Funkenlöschmittel im Bereich des kürzesten Abstandes ab. Bei mehreren Ausführungsformen der Erfindung kann der gleiche Rahmen sowohl für den Einbau einer Kontaktfeder als auch einer Kontaktbrücke verwendet werden. Anschlußkontakte in verschiedenen Ausführungsarten können je nach Bedarf angebracht werden.

Die Ausbildung der Schaltelemente nach dem Baukastenprinzip gestattet deren leichtes Auswechseln ohne Ausbau der ganzen kombinierten Schaltanordnung. Durch die haarnadelförmige Biegung der Kontaktfeder ist diese äußerst prellarm. Außerdem wird ein schädliches Abbiegen der Feder am gefährlichen Querschnitt verhindert, wodurch die Lebensdauer des Schaltorgans erheblich vergrößert wird. Die Kontakte sind ohne konstruktive Änderung mit jedem Kontaktmaterial ausrüstbar. Ferner können zwischen den Schaltern und Betätigungsorganen weitere Vorrichtungen angeordnet sein, die beispielsweise eine Schaltverzögerung, einen Wischvorgang, eine Impulsbetätigung, eine Betätigung über Bimetallstreifen oder eine Schnappschalterbewegung bewirken.

Durch die Erfindung können bei Schaltern für Feder- oder Brückenkontaktschaltung durch wenige Elemente beliebige in der Praxis auftretende Bedingungen und Kombinationen hergestellt werden.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schalter, beispielsweise für die Verwendung bei Relais, bei welchen das bewegliche Schaltorgan mit seinen Gegenkontakten innerhalb einer Kammer angeordnet ist, die von einem rechteckigen Rahmen gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) derart ausgebildet ist, daß an jeder Seite desselben ein weiterer Schalter angebaut werden kann, wobei sämtliche mit den Kontakten (14,16 bzw. 30, 31) in stromleitender Verbindung stehende Anschlüsse (4 bzw. 35) für die Zu- und Ableitung des Stromes an einer Rahmenaußenseite (2) angeordnet sind, die mit Ausnehmungen (3) zur Aufnahme der völlig versenkten Anschlüsse versehen ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) eine längliche, plattenförmige Umriß form von rechteckigem Querschnitt aufweist.

3. Schalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Ausnehmungen (3) der einen Rahmenseite (1) befindlichen Stromanschlüsse (4 bzw. 35) mit Steckerstiften (6), Klemmschrauben (5) oder Lötfahnen (7) ausgestattet sind.

4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3) für die Anordnung der Stromanschlüsse (4 bzw, 35) an einer der beiden langen Rahmenseiten (1, 12 bzw. 34) angeordnet sind.

5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine oder beide der langen Rahmenseiten (1,12 bzw. 34) für die Lagerung bzw. Führung eines zur Betätigung des Schaltorgans (8 bzw. 27) dienenden Stößels (10, 26 bzw. 33J ausgebildet sind.

6. Schalter nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (10, 26 bzw. 33) durch

die zu seiner Lagerung bzw. Führung ausgebildeten Rahmenseiten hindurchtritt und mit den Stößeln der in deren Längsrichtung benachbarten Schalter kuppelbar ist.

7. Schalter nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung und Kupplung der Stößel (10,26 bzw. 33) auf deren Enden aufgeschobene Muffen dienen, welche an einem Ende des Stößels mit einer Kuppe und an dem anderen Ende desselben mit einer entsprechenden Mulde versehen sind.

8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das als Kontaktfeder ausgebildete bewegliche Schaltorgan (27) zur Einpassung in die Kammer des Rahmens (1) haarnadelförmig abgebogen ist.

9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzen Seiten

(21) des Rahmens (1) mit je einer Durchbrechung

(22) für eine Befestigungsschraube versehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 661 180.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

©«09 697/429· 11.58.