DE1098074B - Elektrischer Schnappschalter - Google Patents

Description

• Elektrischer Schnappschalter Elektrische Schnappschalter sind bereits in den verschiedensten Ausführungen bekannt, sie weisen jedoch, um einen kleinen Betätigungsweg bei einwandfreier Momentschaltung zu erreichen, einen komplizierten Aufbau auf und stellen hohe Ansprüche an die Fertigung der einzelnen Bauteile sowie an die Montage. Werden Blattfedern als Schnappfedern verwendet, arbeiten diese in der Regel im Gebiete der überkritischen Knickung, was in der Regel als Grund für die vorzeitige Ermüdung der Feder und somit Unbrauchbarwerden des Schnappschalters angesehen werden kann.
• Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schnappschalter, bei welchem das Schalten auf einem sehr kurzen Betätigungsweg und mit begrenzter Betätigungskraft möglich ist, wie dies bei Temperatur- und Druckreglern, Schaltuhren, Endschaltern od. dgl. gefordert wird. Die beweglichen Schaltkontakte sind auf einer Wippe angeordnet, die in bekannter Weise von einer im spitzen Winkel zu ihr angeordneten Schraubenzugfeder unter Spannung gehalten und über diese mittels eines Druckorgans betätigt wird.
• Die erfindungsgemäße Ausgestaltung dieses Schnappschalters besteht im wesentlichen darin, daß der Biegewiderstand der Feder von ihrem eingespannten Ende zum anderen, an der Wippe angreifenden Ende allmählich oder sprunghaft abnimmt und der Angriffspunkt des Betätigungsorgans im steiferen Teil der Feder liegt.
• Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Feder aus einem an der Wippe angelenkten Drahtschraubenfederteil mit einem verhältnismäßig großen Windungsdurchmesser und einem an diesem axial anschließenden, geraden, am Fixpunkt befestigten und einen größeren Biegewiderstand als die Schraubenfeder besitzenden Federteil, gegen den ein Druckstift als Betätigungsorgan quer zur Längsrichtung der Feder wirksam ist.
• Weitere Erfindungskennzeichen und die Wirkungsweise sind in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben.
• Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht und Fig.3 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Schnappschalters.
• Mit 1 ist das Gehäuse aus Kunststoff bezeichnet, in das drei metallene Gewindebuchsen 2, 3 und 4 eingepreßt sind, die zur Befestigung der Schalterarmaturen dienen, und zwar die Buchsen 2 und 3 zur Befestigung der festen Kontakte 5, 6 im Schalter bzw. außen zum Anschluß von nicht dargestellten Leitungen und die Buchse 4 für die Befestigung eines im Längsschnitt U-förmigen Bügels 7, der z. B. in einer Ausnehmung 8 a einer Gehäusequerleiste zusätzlich lagert und dadurch gegen Verdrehung gesichert ist. Am hinteren Schenkel 7 a ist an einer Nase 7 b die Spann- und Betätigungsfeder 10 aufgehängt, wogegen am gabelförmig geteilten, vorderen Schenkel 7c in Schneidenlagern 7d die beiden Schenkel 11 a der im wesentlichen gleichfalls U-förmig gestalteten Wippe 11 lagern., die den Schaltkontakt 12 trägt und eine Bohrung 13 zum Einhängen der Feder 10 aufweist. Das Gehäuse 1 ist mit einem Deckel 15 versehen, der eine Führungsbuchse 15a aufweist, in welcher der mit einem Bund versehene Betätigungsdruckstift 16 verschiebbar angeordnet ist und gegen die Feder 10 anliegt.
• Die Feder 10 besteht aus einer auf Zug beanspruchten Drahtschraubenfeder, die an ihrem Ende in Richtung zum fixen Lagerpunkt 7b einen axial laufenden, geraden, am Fixpunkt befestigten und einen größeren Biegewiderstand als der übrige Federteil aufweisenden Federschenkel 10a besitzt, gegen den der Druckstift 16 als Schalterbetätigungsorgan wirkt. Dieser weist eine im Grunde gallige, den geraden Federschenkel 10a umfassende Nut 16a auf.
• Zur Erklärung der Wirkungsweise ist angenommen, daß 5 der Ruhekontakt und 6 der Arbeitskontakt ist, an dem außen mittels einer nicht dargestellten Schraube eine Anschlußleitung befestigt ist, wogegen die andere Anschlußleitung außen an die Buchse4 geführt ist, so daß im Schalter über die Buchse 4, den Bügel 7, die Wippe 11 und die Kontakte 12 und 6 der Strom schließbar ist. Selbstverständlich könnte auch 5 der Arbeits-und 6 der Ruhekontakt sein. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Spannfeder 10 verhält sich diese bei einem Einwirken der Betätigungskraft auf den Druckstift 16 wie ein auf zwei Stützen frei aufliegender Träger mit veränderlichem Biegewiderstand. Den Auflagepunkten dieses gedachten Trägers entsprechen. die Punkte 7 b und 13 in Fig. 1 und 2. Der Bereich des größeren Biegewiderstandes ist dargestellt durch den Teil 10a, der Bereich des kleineren Biegewiderstandes durch den Teil 10 der Feder, die Kraft greift im Schnittpunkt der Achse des Druckstiftes 16 mit dem Federteil 10a an. Diese Anordnung ergibt bereits bei einer kleinen Auslenkung des Angriffspunktes unter Einfluß der Betätigungskraft eine relativ starke Krümmung der elastischen Linie im Bereich des kleineren Biegewiderstandes. Bei weiterer Steigerung der Betätigungskraft fällt schließlich die Tangente an die elastische Linie im Punkt 13 mit der Wippe 11 zusammen. Diese kippt nun unter dem Einfluß der Richtkraft der Feder vom Kontakt 5 auf den Kontakt 6. Bei Wegfall der Betätigungskraft auf den Druckstift 16 erfolgt die entgegengesetzte Schaltbewegung der Wippe 11 vom Kontakt 6 zum Kontakt 5.
• Da sich das charakteristische Verhalten des erfindungsgemäßen Schnappschalters durch Veränderung des Biegewiderstandes der einzelnen Teilstücke der Feder 10 sowie deren Vorspannung in weiten Grenzen verändern läßt, ist eine Anpassung dieses Schnappschalters an die verschiedensten Einsatzbedingungen ohne zusätzlichen Aufwand an Werkzeugen und Vorrichtungen in einfachster Weise möglich.
• Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. Erfindungsgemäß könnte z. B. an Stelle der zylindrischen Schraubenfeder eine Kegelfeder treten.
• Die Befestigung des Schalters erfolgt entweder mittels Schrauben, die durch die Konsolenlöcher 18 geführt sind, oder, wenn das Gehäuse aus elastisch deformierbarem Kunststoff besteht, mittels strichpunktiert angedeuteter Bolzen. 19, die entweder in eine oder beide Gehäusenusnehmungen 20 mit Festsitz eingeführt sind und deren beiderseits vorstehende Enden zur Befestigung des Schalters dienen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrischer Schnappschalter, dessen bewegliche Schaltkontakte auf einer Wippe angeordnet sind, die von einer im spitzen Winkel zu ihr angeordneten Schraubenzugfeder unter Spannung gehalten und durch Druck auf die Feder betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegewiderstand der Feder (10) von ihrem fest eingespannten Ende zum anderen, an der Wippe (11) angreifenden Ende allmählich oder sprunghaft abnimmt und der Angriffspunkt des Betätigungsorgans im steiferen Teil der Feder liegt.
2. 2. Elektrischer Schnappschalter nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder aus einem auf Zug und Biegung beanspruchten Schraubenfederteil (10) und einem an diesen axial anschließenden, geraden Federteil (10a) besteht, der einen wesentlich größeren Biegewiderstand hat als die Schraubenfeder.
3. 3. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenzugfeder (10) ihren Fixpunkt (7 b) am hinteren Schenkel (7a) eines im Längsschnitt U-förmig gebogenen Bügels (7) hat, dessen gabelförmig geteilter vorderer Schenkel die Schneidemager (7d) für die beiden Schenkel (11 a) der im wesentlichen U-förmigen Kontaktwippe (11) aufweist.
4. 4. Elektrischer Schnappschalter nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstift (16) am unteren Ende eine den geraden Federteil (10a) umfassende Nut (16a) mit galliger Druckfläche aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1 024 608; deutsche Auslegeschrift L-18129 VIIIb/21 c (bekanntgemacht am 4.10.1956) ; schweizerische Patentschrift Nr. 279 748; USA.-Patentschriften Nr. 2 742 543, 2 743 332; Zeitschrift ETZ--B, Bd. 7, H. 4 vom 21. 4. 1955, S.127.