DE1129587B - Elektrischer Schnappschalter mit zwei unter Zugfederspannung am Stoessel gehalterten Kontaktarmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schnappschalter mit zwei unter Zugfederspannung am Stößel gehalterten Kontaktarmen.

Bekannt sind elektrische Schnappschalter mit zwei an gegenüberliegenden Seiten eines leitenden Stößelteiles quer zu dessen Verschiebungsrichtung umschnappbaren, unter Zugfederspannung an Kerbenlagern des Stößels gehalterten Kontaktarmen, deren freie Enden sich kontaktgebend jeweils auf einem von zwei Festkontaktpaaren abstützen, ferner mit einem längsgeteilten Isolierstoffgehäuse mit Aussparungen zum Einlegen der Antriebs- und Kontaktteile.

Gegenüber diesen bekannten Schaltern zeichnet sich der neue Schnappschalter dadurch aus, daß der Stößel als metallischer Schieber mit rechteckigem Querschnitt, großer Breite und einem mittleren Langloch für den Durchtritt einer Schraubenzugfeder ausgebildet ist, so daß für den an sich bekannten, aus zwei gabelförmigen Kontaktarmen und der Zugfeder bestehenden Schnappmechanismus relativ breite Kerbenlager zur Verfügung stehen und der Stößel mit seinem aufsteckbaren Druckknopf unmittelbar durch die Seitenteile des Gehäuses geführt wird, deren einer Seitenteil außerdem in an sich bekannter Weise Schlitze für sich selbstfedernd haltende, plattenförmige, gleichzeitig als Anschlußstücke dienende Festkontaktstücke aufweist, während an beiden Seitenteilen lochartige Ausnehmungen für Finger vorgesehen sind, wobei die Finger paarweise an gegenüberliegenden Seiten derFestkontaktstücke angeordnet sind und beim Einschieben in die Löcher gespreizt werden.

Da der Stößel als-metallischer Schieber mit rechteckigem Querschnitt, großer Breite und einem Langloch für den Durchtritt der Zugfeder ausgebildet ist, wird bei einfachem Stößelaufbau die Beibehaltung der gleichen Kerbenlage über eine längere Betriebsdauer hin gewährleistet als bei der bekannten Verwendung eines V-förmigen, dünnen, in einem Isolierstoffstößel gelagerten Stützbleches, daß nur zwei etwa punktförmige Auflager für jeden Kontaktarm aufweist. Das gleichzeitige Umschnappen der Kontaktarme und eine Vermeidung ihrer Verkantung ist infolgedessen auch bei längerem Betrieb mit größerer Sicherheit erreichbar als bei den bekannten Schnappschaltern. Ferner kann im Vergleich zu den bekannten Schaltern mit längerer, mittlerer Auflagerkante plattenförmiger Kontaktarme als Spannelement eine Schraubenzugfeder statt zweier Zugspannungselemente verwendet werden, was betriebssicher und einfacher ist. Außerdem ist durch die Gehäuseausbildung eine an sich bekannte einfache Steckmontage der Kontakt- und Antriebsteile möglich.

Elektrischer Schnappschalter

mit zwei unter Zugfederspannung am Stößel

gehalterten Kontaktarmen

Anmelder:

Illinois Tool Works,

Chicago, IU. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Grunewald,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. März 1955 (Nr. 496 209)

John O. Roeser, Park Ridge, 111. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Schnappschalters,

Fig. 2 eine Längsansicht des Schaltergehäuses mit abgenommenem Deckel,
Fig. 3 ein Querschnitt nach LMe 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine auseinandergezogene schaubildliche Darstellung,

Fig. 5 ein Querschnitt nach Linie 5-5 der Fig. 2,
Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht, jedoch in der anderen Arbeitsstellung,

Fig. 7 ein Schnitt des kastenförmigen Gehäuseteiles in schaubildlicher Darstellung,

Fig. 8 eine schaubildliche Darstellung des Gehäusedeckels,

Fig. 9 ein Teilschnitt nach Linie 9-9 der Fig. 6 mit der Lagerung der Klemmen oder Anschlußösen,

Fig. 10 ein Querschnitt nach Linie 10-10 der Fig. 6 durch die Klemmen oder Anschlußösen,

Fig. 11 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht eines zweipoligen Schnappschalters für vier Stromkreise, wobei der Deckel des Gehäuses abgenommen ist, und Fig. 12 ist eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht des in Fig. 11 dargestellten Schalters.

Der in Fig. 1 bis 8 dargestellte Schnappschalter 20 besteht aus einem Gehäuse mit einem kastenförmigen Gehäuseteil 22 und einem relativ flachen Gehäusedeckel 24. Das Schaltergehäuse ist aus einem geeig-

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Querschnitt. Er liegt zum größten Teil in der im Gehäusekasten befindlichen Ausnehmung 72 und zu einem kleineren Teil in der im Deckel befindlichen Ausnehmung 74 und hat an seiner unteren Kante 5 einen nach außen gerichteten Umfangsflansch 76, der die Aufwärtsbewegung des Druckknopfes und des Stößels begrenzt.

Der Stößel 64 hat in seinem Mittelteil ein lotrechtes Langloch 78 und einen nach unten gerichteten Vor-

neten Isoliermaterial bzw. Kunststoff hergestellt. Der Gehäusedeckel 24 wird auf dem Gehäusekasten 22 beispielsweise von Nieten (nicht dargestellt) gehalten, die zwei ausgerichtete Öffnungen 26 durchsetzen und diagonal im Gehäuse liegen, während ein zweites diagonal angeordnetes Paar von ausgerichteten Öffnungen 28 eine rechteckige Anordnung mit den Öffnungen 26 komplettiert und zur Aufnahme von Halteschrauben dient.

Der Gehäusekasten 22 des Gehäuses hat an seinen io sprang 80 zum Haltern seiner Rückstellfeder, ferner gegenüberliegenden Stirnseiten je zwei parallele zwei seitliche nach unten gerichtete Schenkel 82, die waagerechte Schlitze 30. Diese Schlitze 30 münden sich in einem Abstand zu beiden Seiten des Voran dem einen Ende in die offene Seite des Gehäuses Sprunges 80 befinden. Um den Vorsprung liegt eine und werden von dem Gehäusedeckel 24 geschlossen. Schraubenfeder 84, die als Rückstellfeder dient, Der Deckel 24 (Fig. 4 und 8) hat eine Umfangsschul- 15 außerdem zwischen den Schenkeln 82 gehalten ist ter 32, die um einen komplementären Vorsprung 34 und sich in einer Ausnehmung 86 des Gehäusekastens des Gehäusekastens 22 paßt, um den Deckel richtig 22 abstützt.

auf dem Rumpf aufzusetzen und das Gehäuse dicht Der Stößel 64 ist beiderseits der Mitte des Langabzuschließen. Mit jedem Schlitz 30 sind zwei Aus- loches 78 mit je zwei V-förmigen, waagerechten nehmungen 36 einer Leiste 38 ausgerichtet, die aus 20 Kerbenlagern 88 versehen, die nicht ganz bis zur der Rückwand 40 des Gehäuses vorsteht. Zwei Boh- Außenkante des Stößels reichen, wie dies bei 90 in rangen 42 (Fig. 8) sind in den erhöhten Leisten 44 Fig. 4 und in Fig. 3 zu sehen ist. und 46 der Innenwand 48 des Gehäusedeckels vor- j_e ein U-förmiger Kontaktarm 92 ist so in jedem gesehen. Die Schlitze 30 und die ausgerichteten Paare p_aar von Kerben schwenkbar und gegen seitliche von Ausnehmungen 36 und 42 nehmen und halten 25 Verschiebung gesichert mit seinen Schenkeln 94 gegemeinsam die Festkontaktstücke 50, die gleichzeitig lagert. Sein Steg 96 trägt einen Doppelkontakt 98, der Anschlußstücke bilden. mit Festkontakten 58 zusammenwirkt. Die Lager-Jedes Festkontaktstück 50 (Fig. 4, 9 und 10) be- kanten 100 der Kontaktarme 92 sind geschärft. Eine steht aus einem ungefähr rechteckigen Mittelstück mit Schraubenzugfeder 102 durchsetzt das Langloch 78 einer nach außen und zu der einen Seite ragenden 30 und ist mit ihren entgegengesetzten Enden in kleinen Anschlußstück 52. Die Anschlußstücke 52 haben Öff- Öffnungen 104 der Stege 96 verankert. Zur Erzielung nungen 54. Die oberen Festkontaktstücke und die einer guten Schalterwirkung liegen die zur Aufnahme unteren Festkontaktstücke sind spiegelbildartig an- der Enden der Feder 102 dienenden Öffnungen 104 geordnet, so daß die Anschlußstücke in entgegen- möglichst nahe an den Kontaktköpfen 98. Es ist jegesetzte Richtungen weisen, um den Anschluß der 35 doch auch möglich, Federverankerangen vorzusehen, Anschlußdrähte zu erleichtern. Jedes Festkontakt- die dichter aneinanderliegen und die verhältnismäßig stück 50 hat auch zwei Paare von entgegengesetzt ge- weit von den Kontaktköpfen entfernt sind. Die Konrichteten parallelen Fingern 56. Die Festkontakt- taktarme 92 bestehen aus Federmaterial, wobei stücke 50 sind aus einem flachen Federblech, bei- Berylliumkupfer ein bevorzugtes Material ist. Die spielsweise aus Messing, so ausgestanzt, daß die 40 Kontaktköpfe 98 bestehen aus Silber, während die Außenenden jedes Fingerpaares näher aneinander- Schraubenzugfeder 102 aus üblichem Federstahl beliegen als die Innenenden der Finger. Die Finger 56 steht.

passen in die Ausnehmungen 36 und 42, jedoch Die Feder 84 hält den Stößel 64 und den Druckstehen die Außenenden der Finger 56 beispielsweise knopf 68 in der in Fig. 2 dargestellten angehobenen 0,125 mm enger zusammen als die entsprechenden 45 Stellung. Die Zugfeder 102 zieht die Kontaktarme Ausnehmungen. Die Einsatzfinger 56 müssen daher nach unten, so daß die Kontakte 98 an den beiden

mit Druck in die Ausnehmungen 36 und 42 eingedrückt werden, erfassen dann aber die Wände dieser Ausnehmungen sicher und halten die Festkontaktstücke in ihrer Stellung.

Jedes Festkontaktstück 50 hat außerdem in seinem Mittelstück eine Öffnung, in die ein Kontakt 58 aus leitfähigem Material, beispielsweise Silber, in üblicher Weise eingenietet worden ist. Die Kontakte 58

unteren Kontakten 58 anliegen. Wird der Druckknopf 68 gegen die Kraft der Feder 84 gedruckt, so wird der aus den Kerbenlagem 88 bestehende Schwenkpunkt 50 der Kontaktarme 92 in bekannter Weise zunächst in eine Totpunktlage nach unten gedrückt. Sobald diese Totpunktlage überschritten ist, werden die Kontaktarme von der Feder 102 mit einer schnellen Bewegung nach oben gekippt, so daß sich die Kontakte 98 an

werden also, wie an sich bekannt, auf entgegen- 55 die beiden oberen Kontakte 58 anlegen. Diese Kongesetzten Enden des Gehäuses paarweise in lot- taktstellung ist in Fig. 6 und 10 dargestellt. Die beirechtem Abstand voneinander gehalten. den Kontakte 98 bewegen sich praktisch im Gleich-Der Gehäusekasten 22 hat in seiner Mitte eine lauf, da die Lagerung beider Arme sehr genau und zum Deckel hin offene lotrechte Führungsbahn 60, abnutzungsempfindlich ist. Bei Freigabe des Druckder eine im Deckel befindliche ähnliche Führungs- 60 knopfes 68 kehrt sich der Schaltvorgang in bekannter bahn 62 gegenüberliegt. In diesen Führungen ist ein Weise um.

Stößel 64 verschiebbar, der aus einem Blechstanz- Der vorstehend beschriebene Schalter ist ein Schalstück aus Messing od. dgl. ziemlicher Dicke besteht. ter mit Federrückstellung des Stößels. Die Feder 84 Der Stößel 24 hat einen ungefähr rechteckigen Mittel- kann wegfallen, statt dessen kann eine der Zunge 66 teil mit einer abgesetzten aufrechten Zunge 66, über 65 ähnliche Zunge auf dem unteren Ende des Stößels 64 die ein aus Kunststoff bestehender Druckknopf 68 bis vorgesehen werden, die mit einem zweiten Druckherunter zu den Absätzen oder Schultern 70 gescho- knopf zusammenarbeitet, der aus dem Boden des ben wird. Der Druckknopf 68 hat einen rechteckigen Schalters ragt.

Die Erfindung läßt sich auch bei der Herstellung eines zweipoligen Schalters in bekannter Weise für vier Stromkreise gleich gut verwenden. Ein derartiger Schalter ist in Fig. 11 und 12 dargestellt. Der Aufbau ist im allgemeinen dem in Fig. 1 bis 8 dargestellten Aufbau ähnlich, doch sind bestimmte andere Bauteile doppelt vorhanden, und andere Bauteile sind abgeändert, um dieser Verdoppelung Rechnung zu tragen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sind die bereits beschriebenen Teile mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch mit dem Index α versehen. Bestimmte Teile, die in der Abänderung nach Fig. 11 und 12 doppelt vorkommen, sind mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch mit dem Zusatz des Index b bezeichnet. Das entsprechend höhere Gehäuse (22 a, 24 a) hat eine waagerechte Zwischenwand 104, die sich etwa mittig durch den Gehäusekasten 22 a erstreckt. Die waagerechte Zwischenwand 104 hat einen Querschlitz 106 für den Stößel 64 α. Die Festkontaktstücke 50a und 50 b sind in doppelter Anzahl vorhanden. Die waagerechte Zwischenwand 104 hat an ihren entgegengesetzten Stirnenden entgegengesetzt angeordnete Ausnehmungen 108 zur Aufnahme der zusätzlichen Festkontaktköpfe 58 α und 58 b.

Der Stößel 64 a hat zwei Paare von V-förmigen Kerbenlagern 88 a und 88 b auf entgegengesetzten Seiten eines Isoliereinsatzes 109, der sich im Stößel 64 α befindet, für die Aufnahme von zwei Paaren von Kontaktarmen 92 a und 92 b. Das in dem Stößel 64 a befindliche Langloch 78 a ist so hoch, daß es zwei Zugfedern 102 a und 102 b aufnehmen kann, die zwischen den Enden jedes Kontaktarmpaares gespannt sind. Jeder Kontaktarm 92« und 92b (TFig. 12) hat eine Mittelzunge 110, die in einem Abstand von den Schenkeln 94 a und 94 b liegt und parallel sowie in derselben Richtung wie die Schenkel verläuft. Diese Zungen 110 bilden Federverankerungen, die eine kurze Strecke von den Kontaktköpfen 98 α und 98 b nach innen versetzt sind.

Der Zweck der in dieser Ausführung dargestellten Zungen besteht im Gegensatz zu der ersterwähnten Ausführung, bei der die Zungen weggelassen worden sind, darin, eine Verankerung für eine neuerdings schon von anderer Seite vorgeschlagene Kuppelstange 112 zu bilden. Diese Schubstange 112 hat an ihren entgegengesetzten Enden Umf angsnuten, die zwischen die zugehörenden Zungen 110 und die angrenzenden Schenkel 94 a und 94 b passen, um eine synchrone Bewegung der entsprechenden Kontaktarme 92 α und 92 b zn sichern. Die Stange 112 besteht aus einem geeigneten Isoliermaterial und durchsetzt einen in der waagerechten Zwischenwand 104 befindlichen Schlitz 116.

Der in Fig. 11 und 12 dargestellte Schalter arbeitet ähnlich dem in Fig. 1 bis 8 dargestellten Schalter. Durch das Drücken des Druckknopfes 86 a und des Stößels 64 α gegen die Kraft der Feder 84 α werden die Kontaktarme92a und 92b und die Federn 102a und 102 b nach ihren Totpunktlagen hin bewegt. Das eine Paar dieser Kontaktarme wird zuerst geschaltet, während sich das andere Paar sehr nahe seinem Schaltpunkt, beispielsweise innerhalb 0,125 mm, befindet. Der zuerst schaltende Kontaktarm schnellt ungehindert durch die Luft, und zwar wegen einer kleinen Spielraumverbindung, die zwischen den Armen und der Schubstange dadurch gebildet wird, daß die in der Schubstange befindlichen Ringnuten etwas breiter gemacht werden als die Dicke der Kontaktarme beträgt. Der Spielraum beträgt etwa 0,2 mm. Dann legt sich der Kontaktarm fest an die Schubstange. Das von diesem sich bewegenden Kontaktarm erhaltene Trägheitsmoment schleudert den anderen Kontaktarm über seine Totpunktlage. Dieses Kippen der beiden Kontaktarme oder des zweiten Kontaktarmes ist sehr leicht möglich, da das zweite Kontaktarmpaar sich auch ungefähr in der Totpunktlage befindet. Die Schubstange 112 wird gegen eine Querbewegung von den Zungen 110 und den benachbarten Schenkeln 94 α und 94 b gehalten, während ihre Längsbewegung durch Einpassen in den in der waagerechten Zwischenwand 104 befindlichen Schlitz verhindert wird.

Der in Fig. 11 und 12 dargestellte Schalter kann natürlich ebenfalls als Schieberschalter mit zwei Druckknöpfen ausgebildet sein. Die Kerbenlager 88 brauchen nicht unmittelbar einander gegenüberzuliegen, sondern können in an sich bekannter Weise versetzt zueinander angeordnet sein, um eine vorbestimmte Schaltfolge zu erzielen.

Wie aus der Beschreibung hervorgeht, erfordern die Bauteile dieses Schnappschalters keine kritischen Toleranzen und brauchen nicht in besonderen Gestellen wie bisher mit Wärme behandelt zu werden. Der Schalter kann aus unempfindlichen Stoffen hergestellt sein, und es können hochwarmfeste Materiahen verwendet werden, da keine komplizierten Formen hergestellt werden müssen. Die für diese Kippwirkung verwendeten Schraubenfedern haben eine sehr lange Gebrauchsdauer. Die Arbeitsmerkmale des Schalters können ohne jede Werkzeugänderung dadurch geändert werden, daß verschieden starke Schraubenzugfedern zur Verwendung gelangen. Der Stößel wird im wesentlichen über seine ganze Länge geführt, wodurch sich eine gute Lagerung und Ausrichtung ergibt.

Die hier dargestellten und beschriebenen Ausführungen dienen nur zu Erläuterungszwecken. Es können verschiedene Änderungen im Aufbau vorgenommen werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Schnappschalter mit zwei an gegenüberliegenden Seiten eines leitenden Stößelteiles quer zu dessen Verschiebungsrichtung umschnappbaren, unter Zugfederspannung an Kerbenlagern des Stößels gehalterten Kontaktarmen, deren freie Enden sich kontaktgebend jeweils auf einem von zwei Festkontaktpaaren abstützen, ferner mit einem längsgeteilten Isolierstoffgehäuse mit Aussparungen zum Einlegen der Antriebs- und Kontaktteile, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel als metallischer Schieber (64) mit rechteckigem Querschnitt, großer Breite und einem mittleren Langloch (78) für den Durchtritt einer Schraubenzugfeder (102) ausgebildet ist, so daß für den an sich bekannten, aus zwei gabelförmigen Kontaktarmen (92) und der Zugfeder (102) bestehenden Schnappmechanismus relativ breite Kerbenlager (88) zur Verfügung stehen und der Stößel (64) mit seinem aufsteckbaren Druckknopf (68) unmittelbar durch die Seitenteile des Gehäuses (22, 24) geführt wird, deren einer Seitenteil (22) außerdem in an sich bekannter Weise Schlitze (30) für sich selbstfedernd haltende, plattenförmige, gleichzeitig als Anschlußstücke dienende

Festkontaktstücke (50) aufweist, während an beiden Seitenteilen lochartige Ausnehmungen (36, 42) für Finger (56) vorgesehen sind, wobei die Finger paarweise an gegenüberliegenden Seiten der Festkontaktstücke (50) angeordnet sind und beim Einschieben in die Löcher (36, 42) gespreizt werden.

2. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Aufnahme des Schaltmechanismus dienende Gehäusekörper die Form eines an sich bekannten einseitig offenen Kastens (22) hat, der durch einen relativ flachen, die einlegbaren Teile in ihrer Lage fixierenden Deckel (24) an seiner offenen Seite abgeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 332 911, 2 476 056, 508 040, 2 519 297, 2 629 791;
Liste WS 1068 »Hilfsstromschalter« der Schorch-

Werke AG, Rheydt.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1005 596.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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