DE1063686B - Electrical switch, in particular snap switch - Google Patents
Electrical switch, in particular snap switchInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Es ist bekannt, elektrische Sprungschalter mit einem Rollkontakt zu versehen, der durch ein federnd gelagertes Betätigungsglied verstellbar ist. Bei einer bekannten Ausführung ist der Rollkontakt auf seinem Schaltweg längs einer isolierenden Bahn geführt und schließt in einer seiner Endlagen den Kontakt an seinen Stirnflächen. Das Schaltstück besitzt eine als Mitnehmer dienende Achse und auf der beiderseits zwei Hülsen aufgeschoben sind, auf denen sich das Schaltstück abrollt und die daher gegenüber der Achse verdrehbar sind. Bei dieser Ausführung besteht jedoch die Gefahr, daß bei zu großer Reibung zwischen der Achse und den Hülsen die letzteren keine reine Rollbewegung ausführen, sondern nur mehr über ihre Bahn gleiten. Hierbei kommt es dann zur Bildung von Abflachungen an den Rollflächen, die letztlich eine Roilbewegung völlig verhindern, wodurch schließlich der Schalter unbrauchbar wird.It is known to provide electrical snap switches with a rolling contact, which is supported by a spring Actuator is adjustable. In a known embodiment, the rolling contact is on his Switching path guided along an insulating path and closes the contact on his in one of its end positions End faces. The contact piece has an axis serving as a driver and two on both sides Sleeves are pushed onto which the contact piece rolls and which can therefore be rotated relative to the axis are. In this embodiment, however, there is a risk that if there is too much friction between the Axis and the sleeves, the latter do not perform a pure rolling movement, but only over their path slide. This then leads to the formation of flattened areas on the rolling surfaces, which ultimately result in a rolling movement prevent it completely, which ultimately makes the switch unusable.
Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Schalter, insbesondere Sprungschalter, mit einem bewegliehen Schaltstück, das aus einem Rollkontakt und einem gegen diesen frei drehbaren, mit einem verstellbaren Betätigungsglied zusammenwirkenden Mitnehmer besteht. DerVorteil des erfindungsgemäßen Schalters besteht darin, daß die Dauerkontaktstellen von den Ein- und Ausschaltkontaktstellen getrennt sind, wodurch eine Beschädigung der Dauerkontaktstellen durch den Lichtbogen vermieden wird. Außerdem ist einwandfrei gewährleistet, daß Abflachungen des rollenden Teiles und damit die erwähnten Nachteile vermieden werden. Gemäß der Erfindung ist der Rollkontakt als Achse eines als Mitnehmer dienenden Kugellagers ausgebildet. Durch die Kugellagerung zwischen den gegeneinander ver drehbaren Teilen des Schaltstückes wird eine hohe Schaltbeschleunigung und Schaltgeschwindigkeit des Schaltstückes erzielt. Eine hohe Schaltgeschwindigkeit wirkt bekanntlich im Sinne einer Reduzierung des Schaltfunkens, so daß ein Schalter gegebener Größe bei Verwendung eines Sprungschalters mit kugelgelagertem Schaltstück zur Abschaltung wesentlich höherer Leistungen geeignet ist.The invention relates to an electrical switch, in particular a snap switch, with a movable one Switching piece, which consists of a rolling contact and a freely rotatable relative to this, with an adjustable Actuator cooperating driver exists. The advantage of the switch according to the invention consists in that the permanent contact points are separated from the switch-on and switch-off contact points, whereby damage to the permanent contact points by the arc is avoided. Also is perfectly ensures that flattening of the rolling part and thus the disadvantages mentioned be avoided. According to the invention, the rolling contact is an axis of one serving as a driver Ball bearing trained. Due to the ball bearings between the mutually rotatable parts of the ver Switching piece, a high switching acceleration and switching speed of the switching piece is achieved. A high switching speed is known to have the effect of reducing the switching spark, so that a switch of a given size when using a snap switch with ball-bearing contact piece for Shutdown of significantly higher power is suitable.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist durch das Merkmal bedingt, daß der Rollkontakt die Achse des
als Mitnehmer dienenden Kugellagers bildet; d. h. also, daß er einen geringeren Durchmesser besitzt als der
gegen ihn verdrehbare Mitnehmer des Schaltstückes, was bei der erwähnten bekannten Ausführung nicht
der Fall ist, da dort der Mitnehmer die Achse des Schaltstückes bildet und der rollende Teil nur aus
Hülsen besteht, die auf diese Achse aufgeschoben sind. Die erfindungsgemäßen Verhältnisse der Durchmesser
der Drehteile des Schaltstückes sind deshalb zweckmäßiger, weil bei gleicher Geschwindigkeit des Schalt-Elektrischer
Schalter,
insbesondere SprungschalterAnother advantage of the invention is due to the feature that the rolling contact forms the axis of the ball bearing serving as a driver; that is to say that it has a smaller diameter than the driver of the contact piece, which can be rotated against it, which is not the case with the known design mentioned, since there the driver forms the axis of the contact piece and the rolling part consists only of sleeves that attach to this Axis are pushed. The ratios according to the invention of the diameter of the rotating parts of the contact piece are more appropriate because at the same speed of the switching electrical switch,
especially snap switches
Anmelder:Applicant:
Siemens-Schuckertwerke
Gesellschaft m.b.H.,
WienSiemens-Schuckertwerke
Gesellschaft mbH,
Vienna
Vertreter: Dipl.-Ing. C Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8Representative: Dipl.-Ing. C Wallach, patent attorney,
Munich 2, Kaufingerstr. 8th
Beanspruchte Priorität:
Österreich, vom 6. April 1954Claimed priority:
Austria, April 6, 1954
Ing. Robert Niebling, Wien,
ist als Erfinder genannt wordenIng.Robert Niebling, Vienna,
has been named as the inventor
Stückes das öffnen des Kontaktes durch eine Kontaktrolle mit einem kleineren Radius rascher erfolgt als bei einer Kontaktrolle mit einem größeren Radius. Bei einer Reduzierung des Durchmessers der Kontaktrolle kann auch der gesamte Schaltweg verringert und dadurch auch der ganze Schalter kleiner gehalten werden.Piece the opening of the contact by a contact roller with a smaller radius takes place faster than for a contact roll with a larger radius. When reducing the diameter of the contact roller can also reduce the entire switching path and thereby keep the entire switch smaller will.
Die Gefahr, daß der Rollkontakt zu gleiten beginnt, besteht dann, wenn wie bei der bekannten Ausführung das Gleitlager zwischen Mitnehmer und Rollkontakt etwa die Größe des Mitnehmers bzw. des Rollkontaktes selbst besitzt, denn eine Rolle beginnt dann zu gleiten, wenn die an ihrem Umfang angreifende Kraft eine Richtung aufweist, die außerhalb eines das ^ien Reibungskoeffizienten bestimmenden Winkels liegt (Reibungswinkel). Wenn eine Rolle mit einem Lager versehen ist, das einen so kleinen Durchmesser aufweist, daß er zur Gänze innerhalb dieses Reibungswinkels zu liegen kommt, so kann eine Reaktionskraft auf dieses Lager niemals außerhalb dieses Winkels verlaufen und somit auch kein Gleiten der Rolle auftreten. The risk that the rolling contact begins to slide exists when, as in the known embodiment the plain bearing between the driver and the rolling contact is approximately the size of the driver or the rolling contact owns itself, because a role begins to slide when the force acting on its circumference has a direction which lies outside an angle which determines the coefficient of friction (Angle of friction). When a roller is fitted with a bearing that is so small in diameter, that it comes to lie entirely within this angle of friction, a reaction force can never run outside of this angle on this bearing and therefore no sliding of the roller occurs.
Das die beiden Drehteile des Schaltstückes miteinander verbindende Lager kann jedoch nicht beliebig klein gehalten werden, da sonst die Festigkeit des Rollkontaktes wesentlich beeinträchtigt wird. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines Kugellagers zwischen Rollkontakt und Mitnehmer tritt dieses Dimensionierungsproblem nicht auf, denn ein Kugellager hat ein Lagerreibungsmoment wie ein Gleit-However, the bearing connecting the two rotating parts of the contact piece to one another cannot be arbitrary be kept small, otherwise the strength of the rolling contact is significantly impaired. In the Use according to the invention of a ball bearing between rolling contact and driver occurs this Dimensioning problem does not arise, because a ball bearing has a bearing friction torque like a sliding
909 608/324909 608/324
lager, dessen Radius den zehnten Teil des Kugellagerradius beträgt. Schließlich ist noch als Vorteil der Verwendung von Kugellagern bei Rollkontakten anzuführen, daß der Anstellwinkel des Betätigungsstückes zur Überwindung der Haftreibung des Roll- kontaktes nicht wesentlich verschieden ist von dem an sich kleinen Anstellwinkel, der zur Erzielung der Rollreibung notwendig ist. Dadurch wird der Verzug der Schaltbewegung und in der Folge auch die Schlagwirkung beim Schaltprozeß herabgesetzt.bearing, the radius of which is one tenth of the ball bearing radius. Finally, as an advantage, the Use of ball bearings for rolling contacts to mention that the angle of incidence of the actuating piece to overcome the static friction of the rolling contact is not significantly different from the per se small angle of attack, which is used to achieve rolling friction necessary is. This delays the switching movement and consequently also the impact effect reduced during the switching process.
Die Verwendung von Kugellagern zum Zwecke der elektrischen Kontaktschließung ist bei Unterbrechern an sich bekannt, jedoch nicht in Form der erfindungsgemäßen Kugellagerung von Rollkontakten, sondern zum Zwecke des Kontaktschlusses zwischen einzelnen am Umfang einer kreisförmigen Rollbahn angeordneten Kontaktstellen und einem zentralen umlaufenden Stromabnehmer.The use of ball bearings for the purpose of electrical contact closure is with breakers known per se, but not in the form of the ball bearing of rolling contacts according to the invention, but for the purpose of making contact between individual ones arranged on the circumference of a circular runway Contact points and a central circulating pantograph.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen des erfindungsgemäßen Schalters dargestellt.In the drawing, various versions of the switch according to the invention are shown.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines solchen Schalters in Seitenansicht undFig. 1 shows the basic structure of such a switch in side view and
Fig. 2 in Ansicht von oben.Fig. 2 in view from above.
Mit 1, V sind zwei feststehende Kontaktstücke bezeichnet, die durch ein bewegliches Kontaktstück, das im folgenden als Schaltstück bezeichnet ist, miteinander leitend verbunden werden können. Das Schaltstück besteht im einzelnen aus dem walzenförmigen Rollkontakt 2 und einem daran drehbar angeordneten Mitnehmer (Rolle 7). Mit 3, 3' sind isolierende Führungsstücke bezeichnet, auf denen sich der Rollkontakt 2 befindet, wenn der Schalter geöffnet ist. Die Betätigung des Schaltstückes erfolgt durch ein Betätigungsstück 4, das unter der Einwirkung einer Feder bzw. eines Federpaares 5 steht, die, an einem Zapfen 6 des Betätigungsstückes angreifend, dieses nach unten drückt. In Fig. 2 ist das Betätigungsstück der besseren Ubersicht wegen nicht eingezeichnet. Der Rollkontakt 2 trägt als Mitnehmer eine in seiner Mitte aufgesetzte kugelgelagerte Rolle 7, auf die das Betätigungsstück 4 mit seiner Basisfläche 8 dauernd drückt. In der in Fig. 1 dargestellten Lage hält das Betätigungsstück mit seiner schräg zur Bahn des Schaltstückes gestellten und als Führungsfläche für die Rolle 7 dienenden Basisfläche 8 das Schaltstück in seiner durch den Anschlag 9 bestimmten Endlage fest.With 1, V two fixed contact pieces are referred to, which can be conductively connected to one another by a movable contact piece, which is referred to below as a contact piece. The contact piece consists in detail of the roller-shaped rolling contact 2 and a driver (roller 7) rotatably arranged on it. With 3, 3 ' insulating guide pieces are designated on which the rolling contact 2 is when the switch is open. The actuation of the switching piece is carried out by an actuating piece 4 which is under the action of a spring or a pair of springs 5 which, acting on a pin 6 of the actuating piece, presses it downwards. In Fig. 2, the actuating piece is not shown for the sake of clarity. As a driver, the rolling contact 2 carries a ball-bearing roller 7 placed in its center, on which the actuating piece 4 presses continuously with its base surface 8. In the position shown in FIG. 1, the actuating piece holds the contact piece in its end position determined by the stop 9 with its base surface 8, which is inclined to the path of the contact piece and serves as a guide surface for the roller 7.
Beim Verschwenken des Betätigungsstückes 4 in die strichliert eingezeichnete Lage erhält das Schaltstück eine Kraftkomponente in seiner Bahnrichtung, wodurch die Ausschaltbewegung eingeleitet und bis zu der durch den Anschlag 9' gegebenen Endstellung durchgeführt wird, wobei die Rolle 7 praktisch ohne zu gleiten an der Basisfläche 8 abrollt. Während der ganzen Schaltbewegung wirkt durch den Druck der Feder 5 dauernd eine senkrecht zur Bahn des Schalt-Stückes gerichtete Kraftkomponente, die den Kontaktdruck sowie die zur Führung des Rollkontaktes 2 auf den isolierten Unterlagen 3, 3' erforderliche Kraft liefert.When the actuating piece 4 is pivoted into the position shown in dashed lines, the switching piece receives a force component in its path direction, whereby the switching-off movement is initiated and carried out up to the end position given by the stop 9 ' , the roller 7 rolling on the base surface 8 with practically no sliding . During the entire switching movement, a force component directed perpendicular to the path of the switching piece acts continuously due to the pressure of the spring 5 , which supplies the contact pressure and the force required to guide the rolling contact 2 on the insulated pads 3, 3 '.
Bei der Schaltung werden das Betätigungsstück und die feststehenden Kontaktteile mechanisch minimal abgenützt, weil das Schaltstück praktisch ohne zu gleiten an ihnen abrollt.When switching, the actuating piece and the fixed contact parts are mechanically minimally worn, because the contact piece rolls off them practically without sliding.
Da das erfindungsgemäße Schaltstück im Gegensatz zu bekannten Schaltern mit Rollkontakten mit seinem Betätigungsstück nicht verbunden ist, sondern nur im Zusammenwirken mit ihm verstellbar ist, kann es zufolge seiner geringen Masse leicht beschleunigt werden und daher bei der Schaltung eine hohe Geschwindigkeit erreichen, die von der UmstellgeschwindigkeitSince the contact piece according to the invention in contrast to known switches with rolling contacts with his Actuating piece is not connected, but can only be adjusted in cooperation with it, according to it can be easily accelerated due to its low mass and therefore a high speed when switching reach that of the changeover speed
des Betätigungsstückes unabhängig ist, so daß also auch bei langsamster Betätigung des Schalters der Schaltvorgang selbst mit der gewünschten Schnelligkeit abläuft. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Schalters besteht darin, daß der Dauerkontaktpunkt, der sich durch die Endlage des Schaltstückes ergibt, nämlich dann, wenn die Rolle 7 am Anschlag 9 anliegt, vom Aus- bzw. Einschaltkontaktpunkt getrennt ist. Da die Dauerkontaktstellen sowohl an den festen Kontakten als auch am Rollkontakt 2 andere sind als die Stellen der ersten bzw. letzten Berührung und infolge ihrer Anordnung vom Schaltfeuer nicht berührt werden können, ist eine einwandfreie Kontaktgabe gewährleistet. Um am Rollkontakt selbst die Ausschaltekontaktpunkte von den Dauerkontaktpunkten zu trennen, sind die festen Kontaktstücke mit schräg zur Bewegungsrichtung des Rollkontaktes gerichteten Ansätzen 10 versehen, die in Fig. 2 sichtbar sind. Zweckmäßig unterstützen die isolierenden Führungsstücke 3., 3' den Rollkontakt 2 an Stellen, die zwischen den Dauerkontaktstellen liegen, so daß die Berührungsstellen mit der Führung, die Dauerkontaktstellen und schließlich die Abreißkontaktstellen an der Kontaktwalze voneinander getrennt sind. Dieser Umstand sowie der, daß der Rollkontakt unter gleichbleibendem Kontaktdruck, ohne gleiten zu müssen und mit voller Geschwindigkeit über das Ende der festen Kontaktstücke 1, 1' hinausrollend, den Strom unterbricht, macht den erfindungsgemäßen Schalter insbesondere auch für die Verwendung bei Gleichstrom und Bahnstrom 16 2/3 Per. geeignet.of the actuating piece is independent, so that even with the slowest actuation of the switch, the switching process itself takes place with the desired speed. Another advantage of the switch according to the invention is that the permanent contact point, which results from the end position of the contact piece, namely when the roller 7 rests against the stop 9, is separated from the switch-off or switch-on contact point. Since the permanent contact points both on the fixed contacts and on the rolling contact 2 are different from the points of the first or last contact and, due to their arrangement, cannot be touched by the switching beacon, perfect contact is guaranteed. In order to separate the switch-off contact points from the permanent contact points on the rolling contact itself, the fixed contact pieces are provided with lugs 10 directed at an angle to the direction of movement of the rolling contact, which can be seen in FIG. Appropriately, the insulating guide pieces 3, 3 'support the rolling contact 2 at points which are between the permanent contact points, so that the contact points with the guide, the permanent contact points and finally the tear-off contact points on the contact roller are separated from one another. This fact, as well as the fact that the rolling contact interrupts the current under constant contact pressure, without having to slide and rolling out at full speed over the end of the fixed contact pieces 1, 1 ' , makes the switch according to the invention particularly suitable for use with direct current and rail current 16 2/3 persons suitable.
Die Bedienung des in Fig. 1 dargestellten Schalters kann durch ein Gestänge oder von Hand aus durch direktes Verstellen des Betätigungsstückes 4 erfolgen. Dazu wird das Betätigungsstück zweckmäßig als Dreieck ausgeführt, dessen Spitze 11 als Handhabe dient. Durch Anordnung eines zweiten Kontaktpaares kann auch dieser Schalter so wie der im folgenden beschriebene als Umschalter ausgebildet werden.The switch shown in FIG. 1 can be operated by a linkage or by hand by directly adjusting the actuating piece 4 . For this purpose, the actuating piece is expediently designed as a triangle, the tip 11 of which serves as a handle. By arranging a second pair of contacts, this switch, like the one described below, can also be designed as a changeover switch.
Fig. 3 zeigt eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Schalters, bei der ein balkenförmiges Betätigungsstück 4 mit einem Stellhebel 12 und einer Feder 13 zusammenwirkt, die einerseits ein Drehmoment zwischen dem Betätigungsstück 4 und dem Stellhebel 12 erzeugt und anderseits auf das Betätigungsstück den zur Kontaktgabe und zur Ausführung der Schaltbewegung erforderlichen Druck ausübt.Fig. 3 shows an embodiment of a switch according to the invention, in which a bar-shaped actuating piece 4 cooperates with an adjusting lever 12 and a spring 13 , which on the one hand generates a torque between the actuating piece 4 and the adjusting lever 12 and on the other hand to the actuating piece for making contact and executing the pressure required for the switching movement.
Dieser Schalter ist mit zwei Kontaktlamellenpaaren 1, 1' und 14, 14' ausgestattet, die vom Rollkontakt 2 in seinen Endlagen paarweise miteinander verbunden werden. Diese Ausführung stellt also einen Umschalter mit getrennter Wurzel dar, der auch jeweils nur als Öffner oder nur als Schließer verwendet werden kann.This switch is equipped with two pairs of contact lamellas 1, 1 ' and 14, 14' , which are connected to one another in pairs by the rolling contact 2 in its end positions. This version therefore represents a changeover switch with a separate root, which can also be used only as an opener or only as a closer.
Bei dieser Ausführung läuft das Kontaktstück nicht wie bei der Ausführung nach Fig. 1 direkt auf einer isolierenden Führung, die sich in gleicher Höhe wie die Oberfläche der festen Kontakte befindet, sondern indirekt mittels zweier Scheiben 15, die beiderseits der Rolle 7 angebracht sind, in einer entsprechend tiefer gesetzten Führung 16. Im Bereich der festen Kontakte 1, 1' bzw. 14, 14' ist diese Führung mit Ausnehmungen 17, 17' versehen, um den Kontaktdruck ausschließlich auf die ungefederten festen Kontakte wirksam werden zu lassen. Diese Ausnehmungen sind so angeordnet, daß die Scheiben 15 das Führungsstück 16 nicht berühren, solange der Rollkontakt 7 auf den festen Kontakten 1, 1 bzw. 14, 14 rollt; erst wenn er das freie Ende der festen Kontakte erreicht hat, setzen sich die Scheiben 15 auf das Führungsstück 16, ohneIn this embodiment, the contact piece is not 1 is as in the embodiment of Fig. Directly on an insulating guide, which is located at the same level as the surface of the fixed contacts, but indirectly by means of two discs 15 which are mounted on both sides of the roller 7, in a correspondingly lower guide 16. In the area of the fixed contacts 1, 1 ' or 14, 14' , this guide is provided with recesses 17, 17 ' in order to allow the contact pressure to be effective only on the unsprung fixed contacts. These recesses are arranged so that the discs 15 do not touch the guide piece 16 as long as the rolling contact 7 rolls on the fixed contacts 1, 1 or 14, 14; only when it has reached the free end of the fixed contacts do the disks 15 sit on the guide piece 16 without
Claims (9)
Deutsche Patentschriften Nr. 695 445, 276 195,
957;Considered publications:
German patent specifications No. 695 445, 276 195,
957;
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT1063686X | 1954-04-06 |
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DE1063686B true DE1063686B (en) | 1959-08-20 |
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ID=3684889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DES43258A Pending DE1063686B (en) | 1954-04-06 | 1955-03-29 | Electrical switch, in particular snap switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1063686B (en) |
Cited By (1)
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DE695445C (en) * | 1937-02-25 | 1940-08-24 | I S Elek Sk Bryter | Electric switch |
US2521468A (en) * | 1946-09-12 | 1950-09-05 | John Keefe Jr | Slide contactor switch |
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1955
- 1955-03-29 DE DES43258A patent/DE1063686B/en active Pending
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