DE1296245B - Elektrischer Schnappschalter mit einem Sperrarm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schnappschalter mit einem abgefederten Sperrarm, welcher durch einen Anschlag am Kontaktsteuerann einer vorzugsweise bimetallischen, blattfederartigen Schnappfeder beim Öffnen der Kontakte so freigegeben wird, daß er parallel zur Schnappfederebene in die Sperrstellung schwenkt, dort durch seine kontaktnahe Anlage am Kontaktsteuerarm die Wiedereinschaltung sperrt und durch Stößelbetätigung in die entriegelte Stellung rückführbar ist.

Es sind Schalter bekannt, bei denen die Schaltwirkung an Stelle eines Federarmes mit Klinkengliedern erreicht wird, welche selbst wieder durch eine Feder gesteuert werden. Bei diesen Klinkengliedern tritt aber eine weit größere Reibung auf, als bei einem solchen Federarm.

Weiterhin sind Schnappschalter bekannt, bei denen das Klinkenglied mit Absätzen versehen ist, an denen das Schnappglied des Schalters bei Betätigung angreift. Die Absätze können hierbei jedoch leicht verschmutzen und die Funktionsfähigkeit des Schalters beeinträchtigen. Bekannte Schalter sind darüber hinaus auf Grund der Ausbildung ihres Sperrarmes wenig raumsparend.

Einen elektrischen Schnappschalter der eingangs genannten Art, der durch seine Funktionsfähigkeit gegenüber den bekannten Schaltern überrascht, erhält man erfindungsgemäß dadurch, daß das blattförmige Schnappglied als an sich bekannte I-förmige Schnappfeder mit gegeneinander verspannten Außenschenkeln und einem mittleren Kontaktarm oder Kontaktsteuerarm ausgebildet ist, daß der Sperrarm ein an sich bekannter Arm einer einseitig eingespannten Drahtfeder ist, der sich quer zum Kontaktsteuerarm über die äußeren Schenkel der Schnappfeder erstreckt und bei seiner Freigabe durch den Kontaktsteuerarm in eine Sperrstellung, in der er zwischen Außenschenkeln und Kontaktsteuerarm liegt, schwenkt, in der er mit einem mittleren Bereich gegen einen kontaktnahen Anschlag des Kontaktsteuerarms anliegt und dadurch eine kontaktschließende Bewegung des Steuerarms sperrt.

Infolge seiner Drahtform und seiner Selbstfederung ist der Sperrarm raumsparender als sämtliche bekannten Schalter. Die bekannten Sperrarme lassen sich darüber hinaus für die funktionsmäßig günstigen Schnappfedern nach der erfindungsgemäßen Maßnahme nicht ohne weiteres verwenden. So besitzt ein bekannter Schalter mit Drahtfederarm (USA.-Patentschrift 2 738 396) bei gleicher Funktion den Nachteil, daß der Kontaktarm zweiteilig ist und die Verrastung des Federarms gleichzeitig als Kontaktstelle dient, also durch Schaltfunken eher beeinträchtigt werden kann.

Darüber hinaus besitzt der erfindungsgemäße Schalter den Vorteil einer hohen Temperaturbeständigkeit durch Verwendung eines metallischen, durch Überhitzung nicht gefährdeten Sperrarms.

So steht die blattförmige Schnappfeder des Schalters aus biegsamem Metall so unter Spannung, daß das Federblatt aus seiner ursprünglichen Ebene in zwei Richtungen herausgewölbt wird und ein unter Spannung stehendes System bildet, das sich zwischen zwei Stellungen bewegt, die beiderseits einer mittleren, instabilen Stellung beim Schnappvorgang liegen.

Vorzugsweise ist der Sperrarm durch einen parallel zur Schnappfeder verschiebbaren, nahe neben ihr liegenden Stößel rückstellbar ausgebildet.

Nach einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung kann der Kontaktsteuerarm der Schnappfeder mit einer Querrinne versehen sein, die den Sperrarm verrastet, wenn die Schalterkontakte geschlossen sind, und die Bewegung des Sperrarms in die Sperrstellung durch einen Anschlag begrenzt, der gleichzeitig als beweglicher Kontakt der Schnappfeder dient.

Es ist günstig, wenn der Kontaktarm mit einem an seinem Ende abgewinkelten Anschlag versehen ίο ist, an dem der Sperrarm anliegt, wenn die Schalterkontakte geschlossen sind, und daß die Sperrbewegung des Sperrarms durch den beweglichen Kontakt begrenzt ist.

Zwei beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

F i g. 1 eine erste Ausführungsform in der Draufsicht bei geschlossenen Schalterkontakten zeigt;

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II in ao Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Schnitt, ähnlich Fig. 2, jedoch bei geöffneten Schalterkontakten;

F i g. 4 ist eine Seitenansicht des Schalters, und zwar in der Darstellung nach Fig. 2 von rechts gesehen;

F i g. 5 ist eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Erfindung bei geschlossenen Kontakten;

F i g. 6 ist eine Seitenansicht des in F i g. 5 gezeigten Schalters;

Fig. 7 und 8 zeigen in vergrößerter Darstellung schematisch die Schalterkontakte in geschlossener bzw. geöffneter Stellung.

Bei der Ausführungsform der F i g. 1 bis 4 handelt es sich um einen thermisch gesteuerten, elektrischen Schalter, der eine zur Betätigung des Schalters dienende bimetallische, blattfederartige Schnappfeder 1 aufweist, wie sie in F i g. 2 der britischen Patentschrift 657 434 beschrieben ist, d. h., ein rechteckiges Bimetallblatt mit einem U-förmigen Schlitz 2, der aus diesem Blatt so herausgeschnitten ist, daß ein Kontaktarm 3 zwischen zwei Außenschenkeln 4 freigegeben wird, die gegenüber dem freien Ende des Kontaktarms 3 durch ein Brückenstück 5 verbunden sind, das so gebogen ist, daß die Schnappfeder 1 in zwei zueinander im rechten Winkel stehenden Richtungen unter Spannung gesetzt wird. Der Kontaktarm 3 trägt einen beweglichen Kontakt 6 des Schalters an seinem freien Ende.

Die Schnappfeder ist am Brückenteil vermittels Punktschweißung an einer Messingplatte 7 befestigt, die in einen Kunststofformblock 8 eingearbeitet ist, der auch einen festen Kontakt 9 über dem beweglichen Kontakt 6 trägt, ferner Anschlußverbindungen 10 und 11 für die Schnappfeder, bzw. für den festen Kontakt.

Der Block 8, der die Schnappfeder trägt, ist an einer Isolierhalteplatte 12 befestigt, die senkrecht zu der Schnappfeder 1 verläuft.

Ein zur Wiedereinstellung dienender Stößel 13 ist gleitend in einer Querbohrung in dem Kunststoffformblock 8 befestigt, wobei eine Seite der Schnappfeder 1 parallel zu diesem Block verläuft. Ein Ende 14 des Stößels führt durch eine Öffnung in der Halteplatte 12.

Der Kontaktarm 3 der Schnappfeder 1 ist so gebogen, daß eine Querrrinnel5 entsteht, die etwa in der Mittel seiner Länge liegt.

Eine U-förmige Feder 16 wird bei 17 in der Nähe der Basis des einen Drahtfederarms 18 an der Messingplatte 7 an der dem Stößel 13 gegenüberliegenden Seite der Schnappfeder 1 gehalten. Der Drahtfederarm 18 führt quer zur Messingplatte 7 und sein Ende greift in eine Querbohrung im Stößel 13 ein, um diesen in eine Grenzstellung zu drücken, in der sein Ende 14 ein kurzes Stück über die Außenfläche der Halteplatte 12 ragt.

Wenn die Schalterkontakte 6 und 9 geschlossen sind, dann liegt der zweite Drahtfederarm 19 in einer unwirksamen Stellung (Fig. 1 und 2), in der er parallel zum ersten Arm 18 quer zur Schnappfeder 1 verläuft und hindurchführt und durch die Rinne 15 in deren Kontaktarm 3 gehalten wird. Die beiden Außenschenkel 4 der Schnappfeder liegen an der Seite des zweiten Drahtfederarms 19, die dem Kontaktarm gegenüberliegt. Der Drahtfederarm 18 ist so ausgebildet, daß sein zweiter Arm zum ersten Arm 18 gedrückt wird und infolgedessen an derjenigen Seitenwand der Rinne 15 im Kontaktarm 3 anliegt, der dem davon getragenen, beweglichen Kontakt 6 näher liegt. Das freie Ende des zweiten Drahtfederarms greift in einen kurzen, in Längsrichtung verlaufenden Schlitz 20 in dem zur Wiedereinstellung dienenden Stößel 13 ein.

Beim Betrieb, wenn der Schalter bei vorbestimmter Temperatur anspricht, auf die er eingestellt ist und bei der es sich entweder um die Temperatur der Umgebung oder um die Temperatur eines durchgeführten Heizstromes handelt, dann öffnen sich die Kontakte, während der Kontaktarm 3 und der davon gehaltene bewegliche Kontakt durch eine Schnappbewegung vom festen Kontakt 9 weggeführt wird. Der zweite Drahtfederarm 19 tritt dann aus der Rinne 15 im Kontaktraum der Schnappfeder und macht eine Schwenkbewegung um seinen geschlungenen Teil 21 an dessen Basis, um sich in Längsrichtung des Kontaktarms in eine zweite, in F i g. 3 und in gestrichelten Linien in F i g. 1 angedeuteten Stellung zu bewegen, in der er an den beweglichen Kontakt 6 anschlägt, der durch diesen Kontaktarm getragen wird. Der zweite Drahtfederarm 19 verhindert in dieser Stellung eine Rückbewegung des Kontaktarms, wenn sich die Schnappfeder abkühlt und dient so als Sperrarm, der verhindert, daß sich die Schalterkontakte wieder schließen.

Wenn das Ende 14 der zur Widereinstellung dienenden Stößels durch die Halteplatte 12 gestoßen wird, dann greift das Ende des darin vorhandenen Längsschlitzes 20 in das Ende des zweiten Drahtfederarms 19 ein und verschiebt diesen letzteren Arm nach rückwärts, so daß er mit der Rinne 15 ausgerichtet ist, wodurch der Kontaktarm 3 wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehren kann und die Schalterkontakte wieder geschlossen werden können.

Man sieht also, daß auf diese Weise ein einfacher Ausklinkmechanismus entsteht, durch den die Schalterkontakte so lange offengehalten werden, bis der Sperrarm in seine unwirksame Stellung zurückkehrt.

Die F i g. 5 bis 8 zeigen eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung, die der ersten in vieler Hinsicht ähnlich ist. Diejenigen Teile dieser Ausführungsform, die die gleichen Funktionen erfüllen wie die Teile der Ausführungsform der F i g. 1 bis 4, sind deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht mehr beschrieben.

Bei dieser Ausführungsform besteht der Sperrarm aus einer Drahtfeder, die nur einen einzigen Arm 22 besitzt, der bei 23 am Kunststoffblock 8 befestigt ist, so daß er in der Darstellung der F i g. 5 bis 8 nach rechts gedrückt wird. Der Kontaktarm 3 der Schnappfeder 1 hat keine Rinne, sondern einen nach oben ragenden Flansch 24, der, wenn die Kontakte 6 und 9 geschlossen sind, wie dies in den Fig. 5 bis 7 gezeigt ist, dazu dient, den Drahtfederarm 22 in der in F i g. 5 mit ausgezogenen Linien eingezeichneten Stellung zu halten, in der er auf der Oberfläche des Außenschenkels 4 der Schnappfeder 1 aufliegt. Beim öffnen der Kontakte löst sich der Flansch 24 vom Drahtfederarm und läßt diesen in die Stellung bewegen, die in F i g. 8 dargestellt ist und in F i g. 5 mit gestrichelten Linien angedeutet ist und in der er unter den Kontaktarm 3 eingreift und so mit Sicherheit ein neuerliches Schließen der Kontakte 6 und 9 verhindert.

Der zur Wiedereinstellung dienende Stößel 13 ist wiederum in einer Bohrung des Blockes 8 untergebracht, jedoch wird er bei dieser Ausführungsform bei der in F i g. 5 dargestellten Lage nach rechts durch eine Schraubenfeder 25 gedrückt, wobei seine Bewegung in dieser Richtung durch einen Querstift 26 begrenzt wird, der daran befestigt ist und an der Oberfläche des Blockes 8 anliegt. Das Ende 27 des Drahtfederarms 22 liegt in einer Aussparung 28 des Stößels, so daß bei einer von Hand erfolgenden Verschiebung des Stößels nach links, wenn die Schalterkontakte geöffnet sind, der Drahtfederarm in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Bei dieser Ausführungsform ist am Block 8 eine Nase 29 ausgebildet, die aus einem Stück mit dem Block besteht.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schnappschalter mit einem abgefederten Sperrarm, welcher durch einen Anschlag am Kontaktsteuerarm (Kontaktarm) einer vorzugsweise bimetallischen, blattfederartigen Schnappfeder beim öffnen der Kontakte so freigegeben wird, daß er parallel zur Schnappfederebene in die Sperrstellung schwenkt, dort durch seine kontaktnahe Anlage am Kontaktsteuerarm die Wiedereinschaltung sperrt und durch Stößelbetätigung in die entriegelte Stellung rückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die blattförmige Schnappfeder (1) als an sich bekannte E-förmige Schnappfeder mit gegeneinander verspannten Außenschenkeln (4) und einem mittleren Kontaktarm oder Kontaktsteuerarm (3) ausgebildet ist; daß der Sperrarm ein an sich bekannter Arm (19, 22) einer einseitig eingespannten Drahtfeder (16 bzw. Arm 22) ist, der sich quer zum Kontaktsteuerarm über die äußeren Schenkel der Schnappfeder erstreckt und bei seiner Freigabe durch den Kontaktsteuerarm in eine Sperrstellung, in der er zwischen Außenschenkeln (4) und Kontaktsteuerarm (3) liegt, schwenkt, in der er mit einem mittleren Bereich gegen einen Kontakt bzw. kontaktnahen Anschlag (6) des Kontaktsteuerarms anliegt und dadurch eine kontaktschließende Bewegung des Kontaktsteuerarms sperrt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrarm (19, 22) durch einen parallel zur Schnappfeder (1) verschiebbaren, neben ihr liegenden Stößel (13) rückstellbar ist.

3. Schalter nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (3) der Schnappfeder mit einer Querrinne (15) versehen ist, die den Sperrarm (19,22) verrastet, wenn die Schalterkontakte (6,9) geschlossen sind, und die Bewegung des Sperrarms in die Sperrstellung durch einen Anschlag begrenzt, der gleichzeitig als beweglicher Kontakt (6) der Schnappfeder dient.

4. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (3) mit einem an seinem Ende abgewinkelten Flansch (24) versehen ist, an dem der Sperrarm (19, 22) anliegt, wenn die Schalterkontakte (6,9) geschlossen sind, und daß die Sperrbewegung des Sperrarms durch den beweglichen Kontakt (6) begrenzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen