DE1087213B - Electric toggle switch with pressure contacts for slow actuation - Google Patents
Electric toggle switch with pressure contacts for slow actuationInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Elektrische Kippschalter werden z. B. für Programmschal tauf gaben von einer drehenden Walze, die mit veränderlichen Anschlägen versehen ist, ein- oder ausgeschaltet. Dabei ist der Schaltvorgang selbst ein langsam stetiger, so daß, wären keine besonderen Hilfsmittel vorgesehen, die Kontakttrennung ebenfalls sehr langsam vor sich gehen würde. Es sind daher Schalter bekannt, bei denen mit der Programmwalze ein Kippmechanismus gesteuert wird, der, über die Totpunktlage geschwenkt, ein ruckartiges Umschalten in die andere Schaltlage bewirkt. Derartige Kippeinrichtungen bestehen meist aus zwei Hebeln, von denen der eine lose auf einer Schneide und der andere an einem Festpunkt gelagert ist. Zwischen die freien Enden beider Hebel ist eine Bügelfeder gespannt, die, wenn der Steuerhebel über die Totpunktlage geschwenkt ist, beide Hebel in einen Winkel zueinander drückt. Meist sind die Kontakte beidseitig an dem freien, auf der Schneide gelagerten Hebel fest angebracht, so daß je nach Schaltlage der eine oder der andere Kontakt betätigt wird. Es ist aber auch möglich, an den Steuerhebel unmittelbar einen zweiten Hebel anzulenken, über den eine Schraubenfeder gezogen ist, und diesen zweiten Hebel so verschieblich auf dem Kontakthebel zu lagern, daß die Spannkraft der Feder bestrebt ist, die Lagerpunkte beider Hebel· voneinander zu entfernen. Derartige Kniehebelvorrichtungen sind im Schalterbau seit langem bekannt und vielseitig angewendet.Electric toggle switches are z. B. for Programmschal tauf gave by a rotating roller that is provided with variable stops, switched on or off. The switching process itself is on slowly steadily, so that, if no special aids were provided, so was the contact separation would go very slowly. There are therefore switches known in which with the program roller a tilting mechanism is controlled, which, pivoted over the dead center position, causes a sudden changeover causes in the other switching position. Such tilting devices usually consist of two levers, from one of which is loosely mounted on a cutting edge and the other on a fixed point. Between the free A bow spring is tensioned at the ends of both levers, which when the control lever is pivoted past the dead center position is, press both levers at an angle to each other. Usually the contacts are on both sides of the free lever mounted on the cutting edge so that, depending on the switching position, one or the other other contact is actuated. But it is also possible to attach a second directly to the control lever To articulate lever over which a helical spring is pulled, and this second lever so displaceable to be supported on the contact lever so that the tension force of the spring strives to support the bearing points of both levers away from each other. Such toggle lever devices have long been known in switch construction used in many ways.
Der Kontaktdruck ergibt sich nun je nach Richtung des Kraftangriffs und ist meist nur ein Bruchteil der zur Verfügung stehenden Federkraft, da die Hälfte der Federkraft ohnehin gegen einen festen Anschlag durch den Steuerhebel geleitet wird, ein Teil der Kraft in das Schneidenlager geht und nur der Rest für den Kontaktdruck ausgewertet wird.The contact pressure now results depending on the direction of the force application and is usually only a fraction of the available spring force, since half of the spring force is against a fixed stop anyway is directed by the control lever, part of the force goes into the cutting edge bearing and only the rest is evaluated for the contact pressure.
Auch haben derartige Schalter die Eigenschaft, daß während des Schwenkvorganges des Steuerhebels durch die Kraftangriffsänderung der Kippfeder der Kontaktdruck allmählich nachläßt, so daß im Moment des Abhebens der Kontakte die Verschweißungsgefahr sehr groß ist.Such switches also have the property that during the pivoting process of the control lever The contact pressure gradually decreases due to the change in force applied by the toggle spring, so that at the moment When the contacts are lifted, the risk of welding is very high.
Es ist daher schon vorgeschlagen worden, den Steuerhebel so zu gestalten, daß er über entsprechende Nasen oder Anschläge im Verlaufe seiner Schwenkbewegung den Kontakthebel zwangsweise schwenkt und damit die Kontakte abreißt, so daß eine endgültige Verschweißung verhindert wird. Mit Hilfe dieses Prinzips wird es erreicht, die Zahl der möglichen Schaltungen zu verdoppeln und sogar zu verdreifachen. It has therefore already been proposed to design the control lever so that it has appropriate Noses or stops forcibly pivot the contact lever in the course of its pivoting movement and thus the contacts tear off, so that a final weld is prevented. With the help of this In principle, it is achieved to double and even triple the number of possible circuits.
Auf Grund des geringen Kontaktdruckes zeigen diese Schalter jedoch noch immer erhebliche Übergangswiderstände an den Kontaktstellen, die sich Elektrischer KippschalterDue to the low contact pressure, however, these switches still show considerable contact resistance at the contact points that are Electric toggle switch
mit Druckkontakten
für langsame Betätigungwith pressure contacts
for slow actuation
Anmelder:Applicant:
LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b.H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. B.H., Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1
Helmut Brand, Hameln,
ist als Erfinder genannt wordenHelmut Brand, Hamelin,
has been named as the inventor
durch eine Erhöhung des Kontaktdruckes vermeiden ließen. Eine Kontaktdruckerhöhung läßt sich aber nur durch die Verstärkung der Kippfeder erzielen. Eine Verstärkung der Kippfeder wiederum bedeutet eine Verstärkung der für die Steuerung aufzuwendenden Antriebskraft der Programmwalze oder der Steuervorrichtung, was eine erhebliche Verteuerung der gesamten Anlage zur Folge hat.could be avoided by increasing the contact pressure. A contact pressure increase can, however can only be achieved by reinforcing the toggle spring. A reinforcement of the toggle spring in turn means an amplification of the drive force to be used for the control of the program roller or the Control device, which results in a considerable increase in the cost of the entire system.
Es sind nun auch schon Kippschalter mit Druckkontakten bekannt, bei denen die Reaktionskraft der zur Erzeugung des Kontaktdruckes dienenden Kippfeder den Kontaktdruck durch eine auf den Kontaktarm des Schalters einwirkende Umlenkeinrichtung in den Endstellungen erhöht.There are now also toggle switches with pressure contacts known in which the reaction force of the to generate the contact pressure serving toggle spring the contact pressure by a on the contact arm of the switch acting deflection increased in the end positions.
Die bekannten Schalter dieser Art sind infolge ihres konstruktiven Aufbaues für den vorliegenden Zweck nicht ohne weiteres geeignet, da sie nur eine verhältnismäßig geringe Kontaktdruckerhöhung liefern. So ist beispielsweise bei einem Schalter mit einem durch einen Kipphebel betätigten Federschnappglied als Kontaktträger eine sich am Kipphebel abstützende Kontaktdruckfeder vorgesehen, die über den Kipphebel mit ihrer Reaktionskraft auf den Kontaktträger zurückwirkt. Die Hebelverhältnisse sind bei diesem Schalter relativ ungünstig, so daß die Kontaktdruckerhöhung nur geringfügig ist, zumal infolge der federnden Flanken des in der Mitte verstreiften Kontaktträgers eine Entspannung der Kontaktdruckfeder und dadurch eine weitere Verringerung des Kontaktdruckes eintreten kann.The known switches of this type are due to their structural design for the present purpose not readily suitable because they only provide a relatively small increase in contact pressure. So is for example in a switch with a spring snap member actuated by a toggle lever as Contact carrier a contact pressure spring supported on the rocker arm is provided, which over the rocker arm reacts with their reaction force on the contact carrier. The leverage ratios are with this one Switch relatively unfavorable, so that the contact pressure increase is only slight, especially as a result of resilient flanks of the contact carrier striped in the middle, a relaxation of the contact compression spring and thereby a further reduction in the contact pressure can occur.
Bei einem anderen Schalter greift die Kippfeder an zwei Hebeln an, die einerseits an einem gemeinsamen Drehhebel schwenkbar gelagert sind und andererseits von der Feder gegen einen linsenförmigen, schwenkbaren, mit einem Kontakthebel versehenen Kontakt-In the case of another switch, the toggle spring acts on two levers, on the one hand on a common one Rotary levers are pivotably mounted and on the other hand by the spring against a lens-shaped, pivotable, contact lever provided with a contact lever
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träger gedruckt werden. Bei diesem Schalter wird zwar die Reaktionskraft der Kippfeder für den Kontaktdruck mit herangezogen, jedoch ist der Kontakthebel in seinen Endstellungen von Anschlägen blokkiert, so daß ein wesentlicher Teil der Federkraft hier verlorengeht.carrier to be printed. With this switch, the reaction force of the toggle spring is used for the contact pressure also used, but the contact lever is blocked by stops in its end positions, so that a substantial part of the spring force is lost here.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, einen elektrischen. Kippschalter jnit Druckkontakten zu schaffen, der bei Anwendung des an sich vorteilhaften bekannten Prinzips der "Umlenkung der Kippfederreaktionskraft auf eiiren Kontaktträger die Nachteile der bekannten Schalter vermeidet und einen hohen Kontaktdruck erreicht. Erfindungsgemäß ist an einem kippbar gelagerten Kontaktarm ein Hebel längsverschiebbar angeordnet, der die Kippfeder trägt und der mit einem Ende an dem um eine feste Welle drehbaren Schalthebel angelenkt ist, an dem Anschläge so angebracht sind, daß die durch den Schalthebel umgelenkte Reaktionskraft der Kippfeder über die Anschläge mit einer kraftverstärkenden Übersetzung auf das kontaktseitige, freie Ende des Kontaktarmes wirkt und so den von der Kippfeder direkt auf den Kontaktarm ausgeübten Kontaktdruck erhöht.The invention has set itself the task of an electrical. Toggle switch with pressure contacts closed create that when applying the inherently advantageous known principle of the "deflection of the toggle spring reaction force on a contact carrier the disadvantages the known switch avoids and achieves a high contact pressure. According to the invention is on one tiltably mounted contact arm a lever arranged longitudinally displaceable, which carries the toggle spring and one end of which is articulated to the shift lever rotatable about a fixed shaft, to the stops so are attached that the deflected by the shift lever reaction force of the toggle spring over the stops with a force-amplifying translation to the free end of the contact arm on the contact side acts and thus increases the contact pressure exerted directly on the contact arm by the toggle spring.
Zweckmäßigerweise sind die Anschläge, wie an sich bekannt, so angeordnet, daß der eine in der Einschaltlage die umgelenkte Reaktionskraft der Kippfeder überträgt, während nach Betätigung des Kipphebels und nach Überschreiten der Totpunktlage der andere den Kontakt zwangsweise öffnet. In der anderen Schaltstellung ist die Funktion der Anschläge umgekehrt. Der Schalthebel bildet dabei einen ungleicharmigen Hebel, an dessen langem Hebelarm die Reaktionskraft der Kippfeder angreift und dessen kurzer Hebelarm auf das Schaltglied wirkt, so daß die Reaktionskraft der Kippfeder dem Hebelverhältnis entsprechend verstärkt wird.Appropriately, as is known per se, the stops are arranged so that one is in the on position transfers the deflected reaction force of the toggle spring while after actuating the toggle lever and after the dead center position has been exceeded, the other forcibly opens the contact. In the other In the switching position, the function of the stops is reversed. The shift lever forms a non-equal arm Lever, on whose long lever arm the reaction force of the toggle spring acts and whose shorter one Lever arm acts on the switching element, so that the reaction force of the toggle spring corresponds to the lever ratio is reinforced.
Das erfindungsgemäße Prinzip läßt sich für die verschiedensten Schalterkonstruktionen anwenden und wird jeweils eine andere konstruktive Ausgestaltung erfahren. So ist es z. B. auch möglich, bei mehrpoligen Schaltern zwei einfache Umlenkhebel vorzusehen, wobei der eine Hebel eine zwangsweise Kontaktöffnung bewirkt und der andere Hebel in Steuerhebelendstellung die Federrückdruckkraft zur Kontaktdruckerhöhung aufwertet.The principle according to the invention can be used for a wide variety of switch constructions and will experience a different structural design in each case. So it is z. B. also possible with multi-pole Provide switches with two simple reversing levers, one lever having a compulsory contact opening causes and the other lever in the control lever end position the spring return pressure force to increase the contact pressure upgraded.
Die Darstellungen nach ,den Fig. 1 bis 4 zeigen Ausführungen des Erfindungsgegenstandes als Konstruktionsbeispiele und erheben keinen Anspruch, alle konstruktiven Möglichkeiten zu erschöpfen.The representations according to FIGS. 1 to 4 show embodiments of the subject matter of the invention as construction examples and do not claim to exhaust all constructive possibilities.
In der Fig. 1 ist mit 1 ein Schalthebel gezeichnet, an dessen freiem Ende die durch den Pfeil P gekennzeichnete Kraft der Programmwalze angreift und bestrebt ist, den Steuerhebel in Pfeilrichtung zu bewegen. Die mit 8 gekennzeichneten Festpunkte zeigen den bisher bei derartigen Schaltern üblichen Anschlag am Gehäuse, durch den der Schwenkbereich des Steuerhebels bisher begrenzt wurde. Zum Verständnis der im folgenden beschriebenen Schalter funktion müssen diese Festpunkte 8 als nicht vorhanden betrachtet werden.In Fig. 1, a switching lever is shown at 1, at the free end of which the force of the program roller indicated by the arrow P engages and tries to move the control lever in the direction of the arrow. The fixed points marked 8 show the usual stop on the housing with such switches, through which the pivoting range of the control lever was previously limited. To understand the switch function described below, these fixed points 8 must be viewed as not available.
In einem Schneidenlager 10 ist der Kontakthebel 3 gelagert, an dem beidseitig die beweglichen. Kontakte 4 angebracht sind. Zwischen dem. Schneidenlager 10 und den beweglichen Kontakten 4 des Kontakthebels ist der Kniehebel 11 über einen Schlitz verschieblich angelenkt; dieser Hebel 11 wiederum bildet mit dem.Schalthebel.l ein Kniegelenk. Die Feder 2 ist bestrebt, die Lagerpunkte am Kontakthebel 3 und Schalthebel 1 voneinander- zu entfernen, d. h. die Hebel in einem Winkel zueinander zu schwenken.The contact lever 3 is mounted in a knife-edge bearing 10, on which the movable ones on both sides. contacts 4 are attached. Between the. Blade bearing 10 and the movable contacts 4 of the contact lever the toggle lever 11 is articulated displaceably via a slot; this lever 11 in turn forms with the.shifter.l a knee joint. The spring 2 strives to the bearing points on the contact lever 3 and To remove shift levers 1 from one another, d. H. to pivot the levers at an angle to each other.
Wird nun durch die Steuerkraft P der Schalthebel 1 in Pfeilrichtung um den Festlagerpunkt 5 geschwenkt, so wird unter Spannung der Feder 2 das Kniegelenk von Hebel 1 und 11 gestreckt. Die auf den Hebel 3 in Kontaktschließrichtung wirkende Kraftkomponente der Feder 2 wird immer kleiner, bis sie in Totpunktlage des Kniehebels den Wert 0 erreicht und bei Weiterschwenkung über Totpunktlage langsam wieder ansteigt. Diese ansteigende Kraftkomponente hat nunIf the switching lever 1 is now pivoted in the direction of the arrow about the fixed bearing point 5 by the control force P , the knee joint of levers 1 and 11 is stretched under tension of the spring 2. The force component of the spring 2 acting on the lever 3 in the contact closing direction becomes smaller and smaller until it reaches the value 0 in the dead center position of the toggle lever and slowly increases again when pivoting further beyond the dead center position. This increasing force component has now
ίο die Aufgabe, den Kontakthebel 3 zu schwenken und die Kontakte zu trennen. In diesem Augenblick ist der Kontaktdruck gleich Null und die Verschweißungsgefahr am größten. Tritt nun eine Verschweißung auf, so ist auch die größer werdende, in Kontakttrennrichtung wirkende Kraftkomponente der Feder 2 nicht mehr in der Lage, die Kontakte zu trennen. Der Schalter und damit die ganze Anlage würde ausfallen. Um dies zu verhindern, ist an dem kreuzförmig zum Hebel 1 angeordneten Querbalken 12 der Anschläge angebracht, der sich im Verlaufe seiner durch die Steuervorrichtung erzwungenen Schwenkbewegung in an sich bekannter Weise gegen den Hebel 1 legt und dadurch die Kontakte voneinander trennt. Die inzwischen angewachsene Kraftkomponente der Feder 11 beendet den Schaltvorgang. In dieser Endstellung liegt der Anschlag 6 wieder in an sich bekannter Weise an dem Kontakthebel 3 an, so daß der Steuerhebel 1 in seinem Schwenkwinkel begrenzt wird und die bei bekannten Schaltern über die Anschläge 8 in das Gehäuse geleitete Rückdruckkraftkomponente der Feder 2 eine Kontaktdruckerhöhung zwischen den Kontakten 4 und Ta bewirkt. Das gleiche gilt auch für die Schaltlage nach der Fig. 1, nur daß dort die andere Endlage gezeichnet ist und der Anschlag 6 α auf den Hebel 3 wirkt, so daß der Kontaktdruck zwischen den Kontakten 4 und 7 erhöht wird. Die Anschläge 6 und 6 a haben also jeweils je nach Schaltlage entweder die Aufgabe der zwangsweisen Abtrennung oder der Kontaktdruckerhöhung. ίο the task of pivoting the contact lever 3 and separating the contacts. At this moment the contact pressure is zero and the risk of welding is greatest. If welding now occurs, the force component of the spring 2, which becomes larger and acts in the contact separation direction, is no longer able to separate the contacts. The switch and with it the whole system would fail. In order to prevent this, the stops are attached to the crossbar 12, which is arranged cross-shaped to the lever 1 and which, in the course of its pivoting movement forced by the control device, lies against the lever 1 in a manner known per se and thereby separates the contacts from one another. The force component of the spring 11, which has increased in the meantime, ends the switching process. In this end position, the stop 6 rests again in a manner known per se on the contact lever 3, so that the pivot angle of the control lever 1 is limited and the back pressure component of the spring 2, which is directed into the housing via the stops 8 in known switches, results in an increase in contact pressure between the Contacts 4 and Ta causes. The same also applies to the switching position according to FIG. 1, only that the other end position is drawn there and the stop 6 α acts on the lever 3, so that the contact pressure between the contacts 4 and 7 is increased. The stops 6 and 6 a have either the task of forced separation or the increase in contact pressure, depending on the switching position.
Für die Fig. 2 gilt im wesentlichen das zu der Fig. 1 Gesagte, nur ist bei dieser Konstruktion der Schalthebel 1 von dem Schwenkhebel 9 getrennt und an den Kraftangriffspunkt der Feder 2, d. h. am Kniegelenk, verschieblich schwenkbar mit diesem verbunden. Während in der Darstellung nach Fig. 1 eine Kraftkomponente der Feder 2 den Kontakthebel 3 in das Schneidenlager 10 drückt, wirkt sich diese Kraftkomponente in der Darstellung nach Fig. 2 in entgegengesetzter Richtung aus, so daß ein hängendes Schneidenlager vorgesehen ist.What was said about FIG. 1 essentially applies to FIG. 2, only the shift lever is in this construction 1 separated from the pivot lever 9 and at the force application point of the spring 2, d. H. on the knee joint, slidably pivotally connected to this. While in the representation of FIG. 1, a force component the spring 2 presses the contact lever 3 into the blade bearing 10, this force component acts in the illustration of FIG. 2 in the opposite direction, so that a hanging Blade bearing is provided.
Die Konstruktion nach Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Schalter bei Verwendung eines V-förmig gestalteten zweiarmigen - Kontaktträgers 3, der wechselseitig jeweils eine Strom verbindung mit dem Kontakt 7 oder Ta herstellen soll. Auch bei dieser Konstruktion wird die durch einen Pfeil gekennzeichnete, bei bekannten Schaltern bisher in das Gehäuse geleitete Rückdruckkraft der Feder 2 über die den Anschlägen 6 nach Fig. 1 entsprechenden Nasen 6b auf die Kontakte in Kontaktschließ richtung geleitet. Ferner haben die Nasen 6 b auch, wie aus der gestrichelt gezeichneten Schaltlage hervorgeht, die Aufgabe, im Falle einer Kontaktverschweißung eine zwangsweise Kontaktöffnung zu erzielen.The construction according to FIG. 3 shows a switch according to the invention when using a V-shaped two-armed contact carrier 3, which is to alternately produce a current connection with the contact 7 or Ta . In this construction, too, the back pressure force of the spring 2, which is indicated by an arrow in known switches so far in the housing, is passed through the lugs 6b corresponding to the stops 6 according to FIG. 1 to the contacts in the contact closure direction. Furthermore, as can be seen from the switching position shown in dashed lines, the lugs 6 b also have the task of achieving a forced contact opening in the event of contact welding.
Die Fig. 4 a bis 4 c zeigen das Konstruktionsbeispiel eines erfindungsgemäßen mehrpoligen Schalters. Hier ist der Schalthebel 1 mit seinen Anschlägen 6 durch die beiden Schwenkhebel la und 1.6 ersetzt, die jetzt auch getrennte Funktionen haben. In der4 a to 4 c show the construction example of a multi-pole switch according to the invention. Here's the shift lever 1 with its stops 6 by the two pivot levers la and replaced 1.6, have now separate functions. In the
Darstellung nach Fig. 4 a wird die Federrückdruckkraft über den Schwenkhebel 1 b in Kontaktschließrichtung auf den Kontaktschieber 13 geleitet und damit der Kontaktdruck zwischen den beweglichen Kontakten 4 und den Festkontakten 7 erhöht. Nach Fig. 4b wird über den Schwenkhebella ebenfalls eine zwangsweise Kontaktöffnung erreicht.Representation according to FIG. 4 a, the spring return pressure force is passed via the pivot lever 1 b in the contact closing direction to the contact slide 13 and thus the contact pressure between the movable contacts 4 and the fixed contacts 7 is increased. According to Fig. 4b, a forced contact opening is also achieved via the pivot lever.
Die Fig. 4c zeigt lediglich eine Draufsicht einer Schalteranordnung nach Fig. 4 a und 4 b.4c shows only a plan view of a switch arrangement according to FIGS. 4 a and 4 b.
Claims (6)
Deutsche Patentschriften Nr. 420765, 491798;
schweizerische Patentschrift Nr. 181631;
britische Patentschrift Nr. 660 338.Considered publications:
German Patent Nos. 420765, 491798;
Swiss Patent No. 181631;
British Patent No. 660,338.
Deutsches Patent Nr. 1 001 741.Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1 001 741.
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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