DE1615895C - Elektrischer Trägheitsschalter - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Weiterhin ist es vorteilhaft, daß in der Ruhestel-

Trägheitsschalter mit einem in einem Gehäuse ange- lung ein Luftspalt zwischen dem Trägheitskörper und

ordneten Sitz, einem dem Sitz zugeordneten Mägne- dem Schaltglied vorhanden ist. Der Trägheitskörper

ten, einem beweglichen Trägheitskörper aus ferro- kann dadurch über den Zeitraum, den er zum Durchmagnetischem Werkstoff, der durch den Magneten so 5 laufen dieses Luftspaltes braucht, beschleunigt wer-

lange in Anlage am Sitz gehalten wird, bis ihn Trag- den und so mit genügend großer Kraft auf das

heitskräfte von diesem abheben, und einer Kontakt- Schaltglied einwirken.

anordnung, die durch Einwirkung des abgehobenen Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vor-

Trägheitskörpers betätigbar ist. gesehen, daß das Gehäuse eine den Sitz und den

Es sind bereits elektrische Trägheitsschalter be- ίο Magneten zusammenfassende Einheit bildet, die kannt, bei denen der Trägheitskörper selbst dazu innerhalb einer becherförmigen Hülse einschnappbar dient, in seinem abgehobenen. Zustand den Kontakt angeordnet ist Dadurch ist ein müheloser und einherzustellen. Der elektrische Strom fließt in geschlos- wandfreier Zusammenbau des Trägheitsschalters senem Zustand des Schalters über den Trägheits- gegeben.

körper von einem zum anderen Kontakt. Diese Aus- 15 Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich das Schaltbildung hat den wesentlichen Nachteil, daß eine glied in einer Bohrung der Stirnfläche der Hülse zuverlässige Kontaktgabe, bedingt durch die freie befindet. Durch diese Ausführung wird es ermöglicht, Beweglichkeit des Trägheitskörpers; nicht gewähr- das Schaltglied, nachdem es durch den Trägheitsleistet ist Der Trägheitskörper hat in aller Regel körper einmal betätigt wurde, von außen wieder in kugel- oder scheibenförmige Gestalt und kann sich ao seine Ausgangsstellung überzuführen. Die Hülse kann daher nur punktförmig an die zu verbindenden Kon- dabei aus Kunststoff oder aus einem anderen untakte anlegen. Dieser punktförmige Kontakt kann magnetischen Werkstoff bestehen. An gegenüberdurch wechselnde Trägheitskräfte nicht zuverlässig liegenden Seiten des Schaltgliedes können Federn anaufrechterhalten werden. Außerdem ist man in der liegen, die an den Innenseiten des Gehäuses und der Auswahl des Materials für den Trägheitskörper ge- as Einheit aus Lagerung und Magnet vorbeigeführt bunden. Dieser muß neben seinen magnetischen auch sind. Die Federn können dabei einen solchen Abbestimmte elektrische Eigenschaften haben und bei stand haben, daß der bewegliche Körper nicht an einem gegebenen Volumen ein bestimmtes Gewicht beiden Federn gleichzeitig anliegen kann. Sofern die erreichen. Die magnetischen und gewichtsbedingten Einheit aus Lagerung und Magnet und/oder das Eigenschaften ließen sich idealer erfüllen, wenn nicht 30 Gehäuse elektrisch leitend wird, müssen die Federn auch noch elektrische Leitfähigkeit gefordert werden gegen diese isoliert sein,
würde.. Unter der Einwirkung einer Schwingung bzw.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Beschleunigung des Schalters von solchem Ausmaß,

Trägheitsschalter der eingangs beschriebenen Gat- daß die Haltekraft des Magneten überschritten wird,

tung so auszugestalten, daß eine zuverlässige Kontakt- 35 verläßt der Trägheitskörper die Lagerung und

betätigung gewährleistet ist schlägt an das Schaltglied. Infolge des Schlages be-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- wegt sich das Schaltglied axial im Trägheitsschalter,

löst, daß den Kontakten ein längliches Schaltglied so daß die Federn zum Abgleiten oder Aufgleiten

zugeordnet ist, das durch den Trägheitskörper in die an einer elektrisch leitenden Manschette auf das

bzw. aus der Betätigungssiellung bewegbar ist. 40 Schaltglied gebracht werden, wodurch ein Stromkreis

Bei einem derart ausgebildeten Trägheitsschalter geschlossen oder geöffnet wird.

sind die Funktion der Stromübertragung an den Der Trägheitskörper kann eine andere als die

Kontakten und der Kontaktbetätigung unter der Ein- kugelförmige Gestalt aufweisen. Er kann beispiels-

wirkung von Trägheitskräften vollkommen von- weise auch als Zylinder ausgebildet sein, der an einer

einander getrennt. Der Trägheitskörper dient aus- 45 vertieften kreisförmigen Lagerung angeordnet ist. In

schließlich dazu, das Schaltglied zu bewegen. Die diesem Falle spricht der Schalter nur auf eine Be-

Kontaktgabe wird durch das Schaitglied selbst be- schleunigung seiner Achse an. Es ist auch möglich,

wirkt. Da das Schaltglied ohne weiteres exakt geführt durch geringe Veränderungen des Schalters zusätz-

und ganz oder zum Teil stromleitend ausgebildet liehe Kontakte zu betätigen, falls das erforderlich

werden kann, ist somit eine zuverlässige Kontaktgabe 50 sein sollte.

bzWi Kontaktunterbrechung gewährleistet. Der Trag- - Ein der Erfindung zugrunde liegender Trägheits-

heitskörper braucht lediglich magnetische Eigen- schalter kann beispielsweise in einer Waschmaschine

schäften zu haben und kann ohne weiteres so dimen- oder einer Trockenschleuder Verwendung finden, um

sioniert werden, daß er unter der Einwirkung von den Antriebsmotor bei einer infolge zu großer oder

Trägheitskräften das Schaltglied zu bewegen vermag. 55 exzentrischer Beladung der Trommel auftretenden

Eine zuverlässige und lang dauernde Kontaktgabe Schwingungsamplitude abzuschalten. Eine andere

oder Kontaktunterbrechung ist auch dann möglich, Verwendung besteht beispielsweise darin, die elek-

wenn der Trägheitskörper nur kurzzeitig seine Lage trische Einrichtung eines Kraftfahrzeuges im Falle

ändert eines eine bestimmte Größe überschreitenden Stoßes,

Es ist vorteilhaft, wenn das längliche Schaltglied 60 wie eines Zusammenstoßes, abzuschalten,
ein Zapfen aus elektrischem Isolierstoff mit einer Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erelektrisch leitenden Manschette ist, wobei durch geben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausaxiale Bewegung des Zapfens ein Paar mit der Man- führungsbeispielen an Hand der Zeichnung; darin zeigt schette zusammenarbeitender Kontakte auf dieser zur F i g. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemä-Auflage kommt oder sich von ihr löst. Durch diese 65 ßen Trägheitsschalter mit Ruhekontaktanordnung in Ausbildung kann eine einwandfreie Isolation aller der Ausgangsstellung,

Teile des Schalters, die keine Spannung tragen sollen, F i g. 2 einen Schnitt durch einen Schalter nach

erreicht werden. F i g. 1 in Raststellung und

F i g. 3 einen Schalter mit Arbeitskontaktanordnung in der Ausgangsstellung.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schalter ist aus einem Becher 1 und einer daran anliegenden Lagerungseinheit 2 gebildet, die beispielsweise durch Spritzguß aus einem Kunststoff hergestellt ist. Ein zylindrischer Magnet 3 ist in einer Bohrung der Lagerungseinheit 2 neben der kegelstumpfförmigen Lagerfläche 4 befestigt, an welcher eine Kugel 5 aus magnetischem Material durch die Anziehungskraft des Magneten 3 gehalten ist. Ein Zapfen 6 aus Kunststoff trägt eine darauf befestigte Kupfermanschette 7 und befindet sich in einer koaxial mit der Achse des Magneten 3 angeordneten Bohrung in einer Stirnfläche des Bechers 1. Zwischen der Kugel 5 und dem Zapfen 6 ist ein kleiner Luftspalt von der Größenordnung 0,06 mm vorhanden. Zwischen dem Becher 1 und der Lagerungseinheit 2 verlaufende Kontaktfedern 8 liegen an der Maschette 7 an und schließen beispielsweise den Stromkreis der elektrischen Einrichtung eines Fahrzeuges, oder sie führen den Motorstrom eines Waschmaschinenantriebs.

Durch Schwingung oder Beschleunigung des Schalters in einer zu seiner Achse senkrecht stehenden Ebene wird die Kugel 5 von der Lagerfläche 4 losgeschüttelt und läuft auf der Lagerfläche hinauf, um das Ende des Zapfens anzuschlagen, so daß dieser axial nach außen in die in F i g. 2 gezeigte Stellung gestoßen wird, wodurch die Federn 8 an der axial äußeren Fläche einer Verdickung 9 am Ende des Zapfens 6 zur Anlage kommen und voneinander isoliert werden. Ein kleiner Spalt zwischen Kugel und Zapfen gestattet es der Kugel, Schwung zu nehmen, bevor sie den Reibungswiderstand gegen das Gleiten des Zapfens 6 überwinden muß. Der Zapfen 6 ist auf seinem Abschnitt zwischen der Manschette 7 und der Verdickung 9 verjüngt ausgebildet, wie dargestellt, so daß die Wirkung der Federn 8 die Bewegung des Zapfens 6 unterstützt. Um den Schalter wieder zurückzustellen, wird der Zapfen axial einwärts gedrückt mittels eines Kopfes 10, so daß die Kugel 5 auf die Lagerfläche 4 gepreßt wird und ein elektrischer Kontakt zwischen den Federn 8 über die Manschette 7 zustande kommt. Die Stirnfläche des Bechers ist in gewissem Ausmaß elastisch, so daß ein Spalt zwischen der Kugel 5 und der Verdickung 9 entstehen kann, während die Kugel 5 fest auf ihren Sitz gedrückt wird.

Wie in Fig.3 dargestellt ist, kann die leitende Manschette 7 — wenn erforderlich — auf dem Teil des Zapfens 6 angeordnet sein, welcher unmittelbar an die Verdickung 9 anschließt, so daß eine leitende Verbindung bei einer Bewegung des Zapfens 6 nach außen zustande kommt.

Sämtliche Merkmale der Erfindung können auch in beliebigen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Trägheitsschalter mit einem in einem Gehäuse angeordneten Sitz, einem dem Sitz zugeordneten Magneten, einem beweglichen Trägheitskörper aus ferromagnetischem Werkstoff, der durch den Magneten so lange in Anlage am Sitz gehalten wird, bis ihn Trägheitskräfte von diesem abheben, und einer Kontaktanordnung, die durch Einwirkung des abgehobenen Trägheitskörpers betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß den Kontakten (8) ein längliches Schaltglied (6) zugeordnet ist, das durch den Trägheitskörper (5) in die bzw. aus der Betätigungsstellung bewegbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Schaltglied (6) ein Zapfen aus elektrischem Isolierstoff mit einer elektrisch leitenden Manschette (7) ist, wobei durch axiale Bewegung des Zapfens ein Paar mit der Manschette zusammenarbeitender Kontakte (8) auf dieser zur Auflage kommt oder sich von ihr löst.

3. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhestellung ein Luftspalt zwischen dem Trägheitskörper (5) und dem Schaltglied (6) vorhanden ist.

4. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine den Sitz (4) und den Magneten (3) zusammenfassende Einheit bildet, die innerhalb einer becherförmigen Hülse (1) einschnappbar angeordnet ist.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (6) sich in einer Bohrung der Stirnfläche der Hülse (1) befindet.

6. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine von außen betätigbare Einrichtung (10) zum Rückholen des Trägheitskörpers (5) auf seinen Sitz (4) und zum Rückstellen der Kontakte (8).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen