DE1138447B - Elektrischer Schnappschalter mit Kontaktbruecken und Kontaktreibung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schnappschalter mit wenigstens einer auf feste Kontakte wirkenden beweglichen Kontaktbrücke, welche über ein Kniehebelgestänge und einen Totpunktmechanismus so von einem Betätigungsglied bewegt wird, daß der volle Kontaktdruck bis zum Ausschaltaugenblick erhalten bleibt und die Kontakte schnell und nach einer Relativbewegung gegeneinander abgeschaltet werden.

Bei einem bekannten Schalter dieser Art werden ao zwei Kontaktbrücken je auf einem Stift schwenkbar unter Federdruck gehalten und durch einen Träger auf einer Kreisbahn bewegt. Um bei einer Verschiebung des Betätigungsgliedes eine Kontaktdruck-Verminderung zu vermeiden, ist hier eine wegabhängige Verriegelung vorgesehen, welche das Verschwenken des Kontaktbrückenträgers so lange verhindert, bis eine Zugfeder über ihre Totpunktlage geführt und genügend gespannt ist. Die beweglichen Teile der Verriegelung erschweren die Fertigung. Der Schalter benötigt im übrigen je eine besondere Feder für die Rückstellung und den Umschnappvorgang. Die Kontaktdruckfedern kommen außerdem nur mit einem Teil ihrer Kraft zur Wirkung, da sie am kurzen Hebelarm der einseitig gelagerten Kontaktbrücken angreifen.

Es ist ferner schon bei Druckknopf- oder Selbstschaltern mit anderem Aufbau bekannt, eine zentral abgefederte Kontaktbrücke bei der Schalterbetätigung durch gleichzeitiges Schwenken und Verschieben ihres Trägers oder durch Nuten auf ihm beim Schließen und Öffnen zunächst auf den Festkontaktflächen zu verschieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schnappschalter mit Kontaktbrücken und konstantem Kontaktdruck bis unmittelbar vor dem Öffnen und mit Relativbewegung der Kontaktbrücken auf den Festkontaktflächen so zu verbessern, daß er für hohe Strombelastungen geeignet ist und einen robusten, einfachen Aufbau besitzt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke geradlinig durch eine ortsfeste, gegen die Ebene der Festkontakte geneigte Führung geführt ist und daß das Gestänge zwischen dem Betätigungsglied und der Kontaktbrücke einen Totpunktmechanismus enthält, dessen die Totpunkt- und Rückstellfeder tragendes Hebelpaar beim Einschalten unter Spannung der Feder und Überschreitung der Totpunktlage vom Betätigungsglied bewegt wird, wobei ein die Schrägverschiebung der Kontaktbrücke bewirkendes Kniehebelpaar, dessen einer Hebel gleichzeitig der eine Hebel des Totpunktmechanismus ist, von der ständig in die »Aus «-Stellung drängenden Schaltfeder plötzlich über Elektrischer Schnappschalter
mit Kontaktbrücken und Kontaktreibung

Anmelder:

Geo.W. King Limited,
Stevenage, Hertfordshire (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 4

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 22. März 1957 (Nr. 9470)

Arthur Thomas Charles Burrows,

Stevenage, Hertfordshire (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

den anderen Kniehebel betätigt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Schalter dient eine einzige Feder sowohl der Rückstellung des Schaltmechanismus als auch der Betätigung des Kniehebelsystems über einen Totpunktmechanismus und führt gleichzeitig unter Mitwirkung von Kontaktdruckfedern eine gewisse Kontaktreibung herbei.

Die Kontaktbrücke kann elastisch an einem längs der fest angeordneten Führungen beweglichen Gleitstück befestigt sein. Als Betätigungsglied kann ein Druckknopf vorgesehen sein, der mit dem Totpunktmechanismus durch eine an ihm und am Hebel angelenkte Lasche verbunden ist. Die Totpunkt- und Rückstellfeder ist vorzugsweise als Schraubendruckfeder ausgebildet und auf einer das Hebelpaar verbindenden, an einem Hebel angelenkten und den anderen Hebel längsverschiebbar durchsetzenden Stange, sich gegen beide Hebel abstützend, angeordnet. Einer der Hebel des Kniehebelpaares kann einen derart angeordneten Anschlag od. dgl. aufweisen, daß die Gelenkpunkte bei geschlossenem Schalter annähernd auf einer Linie liegen und eine Bewegung des Kniehebelpaares über diese Totpunktlage hinaus zwangläufig verhindert ist.

Vorzugsweise kann in an sich bekannter Weise bei Verwendung zweier zusammengefaßter Schalter als Wendeschalter ein zwischen den Schaltereinheiten angeordneter, schwenkbar gelagerter Hebel mit zwei etwa rechtwinklig abstehenden Armen vorgesehen sein, und es kann jedes Betätigungsglied einen gegen

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einen Arm bewegbaren Anschlag od. dgl. aufweisen, wobei der Hebel mit den Armen derart ausgebildet sein kann, daß bei Betätigung eines Betätigungsgliedes ein Arm in den Bewegungsbereich des Gleitstückes des anderen Schalters gebracht wird.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Druckknopfschalter, der als Wendeschalter für einen umsteuerbaren Elektromotor verwendet werden kann,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schalters nach Fig. 1 im Schnitt, und zwar von der rechten Seite des Schalters nach Fig. 1 gesehen.

29 an dem einen Ende eines U-förmigen Hebels 30 verbunden ist, der ebenfalls einen Teil des vorerwähnten Totpunktmechanismus und gleichzeitig einen Teil eines Kniehebelgestänges bildet. Um die Stange 28 ist eine auf Druck beanspruchte Schraubenfeder 31 als Rückstellfeder angeordnet, die sich an ihrem einen Ende gegen den Vorsprung 27 am Hebel 25 abstützt und am anderen Ende gegen den seitlich abgewinkelten Teil 29 am Stegende des U-förmigen Hebels 30. Die äußeren Enden der Schenkel des U-förmigen Hebels 30 sind gelenkig mit ortsfesten Laschen 32 verbunden (Fig. 2), die den ortsfesten Lagern 26 der Hebel 25 im Gehäuse schräg gegenüberliegen. An dem Hebel 30 ist in dessen Seiten-

Hierzu ist zu erwähnen, daß der in den Zeichnungen 15 wänden als zweiter Hebel des Kniehebelgestänges ein

dargestellte Steuerschalter zwei gleichartige Schalter- U-förmiger Hebel 33 angelenkt, der gelenkig mit dem

einheiten aufweist, die übereinander in einem ge- Gleitstück 16 verbunden ist, auf dem die beweglichen

meinsamen Gehäuse angeordnet sind, wobei der Me- Kontaktbrücken 15 angeordnet sind,

chanismus der Schaltereinheit in der unteren Hälfte Wie erwähnt, bilden der Hebel 25, der Hebel 30

des Gehäuses zum oberen lediglich umgekehrt ist. Zur 2° zusammen mit der zwischengeschalteten Stange 28 vereinfachten Darstellung sind jedoch verschiedene

Elemente des Mechanismus der oberen Einheit bei der Darstellung der unteren Einheit weggelassen, und umgekehrt.

und der Feder 31 einen Totpunktmechanismus, während die Hebel 30 und 33 ein Kniehebelpaar bilden. Die Lasche 24, welche das verschiebbare Betätigungsglied 19, 20 mit dem Hebel 25 verbindet, bildet prak-

In den Zeichnungen ist 10 ein kastenförmiges Ge- 25 tisch mit Hebel 25 ebenfalls ein Kniehebelpaar.

häuse, das zur Aufnahme der Betätigungseinrichtungen der beiden Schaltereinheiten bestimmt ist. Sowohl im oberen als auch im unteren Teil des Gehäuses sind zwei Paare fester Kontakte 11, 12 vorgesehen,

Die vorangehend beschriebene Konstruktion ist derart, daß beim Eindrücken eines der Druckknöpfe 19 die mit dem Verlängerungsstück 20 verbundene Lasche 24 eine Schwenkbewegung des Hebels 25 her

weiche eine plattenähnliche Form haben und in einer 30 beiführt, so daß die Feder 31 zusammengedrückt gemeinsamen Ebene angeordnet sind, wobei Mittel wird. Eine weitere Bewegung des Druckknopfes 19

führt schließlich zur Betätigung des Totpunktmechanismus 25, 31, 30, der seinerseits das Kniehebelpaar 30, 33 betätigt, wodurch das Gleitstück 16 und die bewegliche KontaktbrückelS schnell in die Schließstellung verschoben werden. Wenn sich das Gleitstück 16 in seiner Arbeitsstellung befindet, liegen die drei in Fig. 2 mit A, B und C bezeichneten Gelenke des Kniehebelpaares nahezu auf einer geraden Linie, so

vorgesehen sind, durch welche Stromleiter 13 und 14 an ihnen befestigt werden können. Mit den beiden Paaren der festen Kontakte 11 und 12 jeder Schaltereinheit wirken zwei bewegliche Kontaktbrücken 15 zusammen, die parallel und in Abstand je auf einem Gleitstück 16 angeordnet sind, das auf zwei parallelen Führungen 17 vor und zurück gleiten kann. Die Führungen sind fest und je Schaltereinheit spiegelbildlich

zueinader angeordnet. Wie gezeigt, sind die Achsen 40 daß die Kraft, die durch das Kniehebelgestänge ausder Führungen 17 zur Ebene der festen Kontakte ge- geübt wird, um das Schließen der Kontakte zu bewirken, ihren größtmöglichen Wert erreicht. Hierbei ist zu erwähnen, daß das mittlere Gelenk B des Kniehebelgestänges sich sehr weit der Totpunktstellung 45 annähert, jedoch niemals über diese hinaus bewegt. Die beweglichen Kontaktbrücken 15 werden durch Federn 36 in ihrer Lage gehalten, die um einen bestimmten Betrag zusammengedrückt werden, wenn sich der Stegteil in seiner Schließstellung befindet. 50

neigt, so daß, wenn die beweglichen Kontaktbrücken 15 auf den festen Kontakten zur Auflage kommen oder von diesen wegbewegt werden, sie auf diesen schleifen.

Das Gehäuse 10 ist durch eine Deckelplatte 18 abschließbar, welche mit zwei Öffnungen versehen ist, durch welche je ein Druckknopf 19 herausragt, wobei je ein solcher Druckknopf für die obere Schaltereinheit und für die untere Schaltereinheit vorgesehen ist. Jeder Druckknopf ist mit einem Schuh oder Verlängerungsstück 20 versehen, das in einer Führung 21 gleitbar ist, welche in einem Lagerungsglied oder -block 22 vorgesehen ist, der im Gehäuse

Bei den vorstehend beschriebenen Schaltereinheiten sind die Kontaktbilde- und -lösegeschwindigkeiten unabhängig von der Betätigungsgeschwindigkeit ausreichend hoch, um eine längere Lichtbogenbildung zu verhindern. Zwischen den Kontaktflächen wird wäh-

fest angeordnet ist. Mit dem Schuh oder Verlange- 55 rend des Betätigungszustandes ein angemessener rungsstück 20 ist bei 23 das eine Ende eines Gliedes Druck aufrechterhalten, der bis zum Lösen der Kon-24 gelenkig verbunden, dessen anderes Ende Gelenk- takte im wesentlichen konstant gehalten wird. Außerverbindung mit einem Hebel 25 an einem zwischen dem ist die für die Betätigung jedes Druckknopfes den Enden des letzteren liegenden Punkt hat. Der erforderliche Betätigungskraft so klein, daß die »Zen-Hebel25 bildet einen Teil eines Totpunktmechanis- 60 timeterbedienung«, d.h., wenn der Druckknopf häufig mus und ist an seinem einen Ende in einer Lasche 26 gedrückt und freigegeben wird, um an Flaschenzügen od. dgl. ortsfest gelenkig gelagert, welche im Gehäuse od. dgl. hängende Lasten genau zu plazieren, mit 10 vorgesehen oder an dieses angeformt ist. An Leichtigkeit ausgeführt werden kann, seinem anderen Ende ist der Hebel 25 mit einem ge- Da der in den Zeichnungen gezeigte Schalter als

neigten Vorsprung 27 versehen, der eine Öffnung auf- 65 Wendeschalter zur Verwendung mit Umkehrmotoren weist, durch welche das eine Ende einer Stange 28 bestimmt ist, müssen Mittel vorgesehen sein, welche hindurchgeführt ist, deren anderes Ende gelenkig mit bei der Betätigung eines der Druckknöpfe 19 wirksam einem seitlich abstehenden oder abgewinkelten Teil werden, um die Betätigung des zweiten Druckknopfes

zu verhindern, bis der erste Druckknopf wieder in seine »Aus«-Stellung zurückgekehrt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform bestehen diese Mittel aus einem schwenkbaren, etwa T-förmigen Sicherungsoder Sperrhebel, wobei das dem senkrechten Sehen- kel des T entsprechende Glied des Hebels an seinem äußeren oder freien Ende an einem Punkt 35 angelenkt ist, der sich in einer Ebene zwischen den Verlängerungsstücken 20 an den jeweiligen Druckknöpfen

19 befindet. Die rechtwinklig abstehenden Arme 34 des Hebels befinden sich in einer senkrechten Ebene (wenn die Schaltereinheiten, wie gezeigt, senkrecht übereinander angeordnet sind), wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei Betätigung des einen Druckknopfes 19 der Endteil der am Verlängerungsstück

20 oder an einem auf dem letzteren angeordneten Anschlag befestigten Lasche 24 mit der einen Kante des Querarmes 34 des T-förmigen Hebels zusammenwirkt, so daß der letztere so verschwenkt wird, daß das eine Ende des Querarmes 34 sich in eine Stellung bewegt, in welcher er am Gleitstück 16 der zweiten Schaltereinheit anliegt und eine Bewegung desselben zwangläufig verhindert. Wie gezeigt, hat der Mittelsteg des T-förmigen Hebels in Richtung zum Querglied 34 eine zunehmende Breite, so daß die Seitenkanten des Mittelsteges zur Waagerechten geneigt sind und auf diese Weise Schräg- oder Auflaufflächen bilden, die eine Winkelbewegung des Hebels bei der Betätigung eines Druckknopfes bewirken. Wie ersichtlich, hat eine Bewegung des T-förmigen Hebels infolge der Betätigung eines der Druckknöpfe 19 zur Folge, daß der eine Querarm 34, der durch die zuerst erfolgende Betätigung verschwenkt wird, den anderen Querarm 34 entgegengesetzt verschwenkt, so daß eine Bewegung des zweiten Druckknopfes verhindert wird.

Die Erfindung ist nicht auf Wendeschalter beschränkt, sondern kann auch bei einer einzelnen Schaltereinheit zur Anwendung kommen.

Zur Steuerung von Umkehrmotoren mit zwei verschiedenen Geschwindigkeitsstufen können ferner vier der vorangehend beschriebenen Einheiten miteinander gekuppelt und in geeigneter Weise miteinander verbunden werden.

Gegebenenfalls kann jede Einheit der vorangehend beschriebenen Art einen zweiten Satz von Kontakten enthalten, wobei die beweglichen Kontaktbrücken zusammenwirken können, wenn sie sich in ihrer Arbeitsstellung befinden, um hierdurch eine elektrische Kopplung der Kontakte, beispielsweise beim Gegenstromschalten von Elektromotoren zu schaffen.

Bei elektrisch betriebenen Aufzügen kann jeder der üblichen Endschalter durch eine der vorangehend beschriebenen Einheiten ersetzt werden, mit denen Volllastströme abgeschaltet werden können.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Schnappschalter mit wenigstens einer auf feste Kontakte wirkenden beweglichen Kontaktbrücke, welche über ein Kniehebeigestange und einen Totpunktmechanismus so von einem Betätigungsglied bewegt wird, daß der volle Kontaktdruck bis zum Abschaltaugenblick erhalten bleibt und die Kontakte schnell und nach einer Relativbewegung gegeneinander abgeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (15) geradlinig durch eine ortsfeste, gegen die Ebene der Festkontakte (11, 12) geneigte Führung (17) geführt ist und daß das Gestänge zwischen dem Betätigungsglied (19) und der Kontaktbrücke (15) einen Totpunktmechanismus (25, 31, 30) enthält, dessen die Totpunkt- und Rückstellfeder (31) tragendes Hebelpaar (25, 30) beim Einschalten unter Spannung der Feder (31) und Überschreitung der Totpunktlage vom Betätigungsglied (19) bewegt wird, wobei ein die Schrägverschiebung der Kontaktbrücke bewirkendes Kniehebelpaar (30, 33), dessen einer Hebel gleichzeitig der eine Hebel des Totpunktmechanismus ist, von der ständig in die »Aus«-Stellung drängenden Schaltfeder (31) plötzlich über den anderen Kniehebel (33) betätigt wird.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (15) elastisch (36) an einem längs der fest angeordneten Führungen (17) beweglichen Gleitstück (16) befestigt ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungsglied ein Druckknopf (19) vorgesehen ist, der mit dem Totpunktmechanismus (25, 31, 30) durch eine an ihm und am Hebel (25) angelenkte Lasche (24) verbunden ist.

4. Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Totpunkt- und Rückstellfeder (31) als Schraubendruckfeder ausgebildet und auf einer das Hebelpaar (25, 30) verbindenden, an einem Hebel (30) angelenkten und den anderen Hebel (25) längsverschiebbar durchsetzenden Stange (28), sich gegen beide Hebel (25, 30) abstützend, angeordnet ist.

5. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Hebel (33) des Kniehebelpaares (30, 33) einen derart angeordneten Anschlag aufweist, daß die Gelenkpunkte (A, B, C) bei geschlossenem Schalter annähernd auf einer Linie liegen und eine Bewegung des Kniehebelpaares über diese Totpunktlage hinaus zwangläufig verhindert ist.

6. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichzeichnet, daß in an sich bekannter Weise bei Verwendung zweier zusammengefaßter Schalter als Wendeschalter ein zwischen den Schaltereinheiten angeordneter, schwenkbar gelagerter Hebel mit zwei etwa rechtwinklig abstehenden Armen (34) vorgesehen ist, daß jedes Betätigungsglied (19) einen gegen einen Arm (34) bewegbaren Anschlag od. dgl. aufweist und daß der Hebel mit den Armen (34) derart ausgebildet ist, daß bei Betätigung eines Betätigungsgliedes (19) ein Arm (34) in den Bewegungsbereich des Gleitstückes (16) des anderen Schalters gebracht wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 488 370; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1737 071; schweizerische Patentschrift Nr. 181 631; britische Patentschrift Nr. 280 294; USA.-Patentschrift Nr. 2751451.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 209 678/254 10.