DE1893170U - Prellfrei arbeitende springschaltfeder. - Google Patents

Description

Prellfrei arbeitende Springschaltfeder.

Nicht nur in Gleich-, sondern auch in Wechselstrom kreisen kann das Öffnen des Kreises durch sich langsam voneinander abhebende Kontakte zu Lichtbogenbildung führen und damit zu Kontaktwerkstoff-Wanderungen und Oxydationen· Der Übergangswiderstand kann bis zur Stromblockierung anwachsen und damit die Zuverlässigkeit des Schalters in Frage stellen· Radiostörungen sind eine weitere Folgeerscheinung.

Man bedient sich daher zum Öffnen von Stromkreisen solcher Schalter, die mit Hilfe vorgespannter Federn der Kontaktbewegung eine hohe Geschwindigkeit verleihen. Dieses Prinzip findet besonders bei kleinen Sprungsehaltern Anwendung, für die sich die Bezeichnung " Mikrο-Schalter " eingeführt hat.

Mikro-Schalter pflegen als Umschalter ausgebildet zu sein. Bei Schalterbetätigung springt gleichzeitig die Kontakt bestückte Schaltfeder mit hoher Geschwindigkeit vom Buhe- zum Arbeitskontakt,

So erwünscht die hohe Geschwindigkeit für den Öffnungsvorgang ist, so nachteilig kann sie sich für den Schließungsvorgang auswirken. Denn dabei schlägt das Kontaktstück der Sprungfeder mit der vollen gespeicherten Energie auf das feststehende Gegenkontaktstück auf und kommt erst nach ein oder mehreren Seflexbewegungen zur Buhe. Jede dieser Ereilungen bedeutet ein neues Öffnen des Stromkreises mit allen nachteiligen Nebenerscheinungen. Bin Oszyllogramm kann über diesen unerwünschten Vorgang Auskunft geben.

In einem abhängigen"Verhältnis von der aufprallenden Geschwindigkeit steht der Kontaktandrmck. Dieser Kontaktandruck ist ein wesentliches Kriterium für die Güte des Schalters. Denn er verbürgt geringen Übergangswiderstand infolge geringerer Stromdichte und Fremdkörper zwischen den Kontakten sind infolge des hohen Eontaktandruckes im Allgemeinen ungefährlich.

Im gleichen Maß, in dem die Forderung nach hohem Kontaktandruck erfüllt wird, wird die Forderung nach prellfreiem Schalten verweigert. Es ergibt sich hier die Aufgabe, die Kontakte auch bei hoher Geschwindigkeit prellfrei zusammenzuführen. Auf die Lösung dieser Aufgabe bezieht sich die Erfindung und die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.

Die Springfunktion eines Mikro-Schalters beruht bei den bekannten Ausführungsarten auf einer in Längs- oder Querrichtung vorgespannten Blatt-Schaltfeder. Die Feder ist auf einer Grundplatte befestigt. Ihr freies Ende wird mit Kontaktnieten oder- Platten bestückt und schwingt zwischen Suhe- und Arbeitskontakt des Mikro-Schalters.

Nach dem Erfindungsgedanken wird die Sehaltfeder nicht in einer, sondern in zwei Lagen ausgeführt. Die beiden Federlagen werden einerseits durch ihre Halterung, andererseits durch ihre Vernietung unter-Druck zusammengehalten, so daß die beiden^ Lagen mit ihrer Berührungsfläche fest aneinanderliegen. Wird eine solche-Doppelfeder durch eine entsprechende Betätigung zum Sprung vom Buhe- zum Arbeitskontakt oder

umgekehrt gebracht, so hat sie nicht die Aufprallgeschwindigkeit einer einlagigen Feder und vermeidet das wiederholte Öffnen und Schließen, also das Ereilen nach der ersten Kontaktberührung. Diese Verhaltensweise der zwei-lagigen Feder erklärt sich daraus, daß die beiden Federlagen in ihrer gekrümmten Lage unter besonders hohem Druck mit ihren Berührungsflächen aufeinanderliegen und die bei der Federbewegung entstehende Reibung zwischen beiden lagen die Feder nach dem Aufprallen auf einen Gegenkontakt in dieser Lage festhält. Die Anordnung wirkt stoßdämpfend und die Ereilzeit wird auf ein Minimum reduziert, das praktisch ohne Bedeutung ist* Der Kontaktandruck der Feder auf Ruhe- und Arbeitskontakt ist der gleiche, den eine Feder ausübt, deren Walzstärke der Summe der Walzstärke beider Federn entspricht»

Der Erfindungsgedanke, einen Springschalter nicht mit einer einlagigen, sondern mit einer zweilagigen Feder auszurüsten, enthält eine weitere schutzwürdige Verbesserung der Springschalter.

Bei der Betätigung eines Springschalters mit sehr niedriger Geschwindigkeit, wie es bei thermostatischen Systemen die Regel ist, können Geschwindigkeiten von beispielsweise nur 1 Micron pro Minute beobachtet werden. In solchen Fällen zeigt sich die'bei Mikro-Schaltern übliche neutrale Stellung der Schaltfeder deutlicher ab, als bei Betätigung mit höherer Geschwindigkeit. Beim Umsteuern vorgespannter Springschalt-Federn aus der Ruhelage in die Arbeitslage, sinkt kurz vor dem Umspringen der Feder ihr Kontaktandruck auf den Ruhekontakt bis auf Hull. Wenn diese Stellung der Feder, die zeitlich eng begrenzt ist, infolge langsamer Betätigung

länger andauert, so können alle die Folgen eintreten) die bei ungenügender Kontaktgabe üblich sind. Es können also Verschweißungen eintreten, Oxydationen und Materialwanderungen, die einen hohen Übergangswiderstand bis zur Strom-Unterbrechung hervorrufen. Ferner kann es zu Erscheinungen kommen, wie sie durch sogenannte Wackelkontakte entstehen und zu wiederholtem Öffnen und Schließen des Stromkreises führen.

Wenn nach dem Srfindungsgedanken die Springschalt-Feder zweilagig ausgeführt wird, so kann es zu den beschriebenen Störungen nicht kommen. Die Umschalt-Beeinflussung der Feder durch einen Stößel etc. wirkt sich auf beide Federlagen nicht gleichmäßig aus, da der Betätigungsdruck sich auf die Federn nicht gleichmäßig verteilt und der Winkel, in welchem die Kraft ansetzt, auf beide Lagen nicht der gleiche ist. Wenn also eine der beiden Lagen schon ihre Umschaltstellung erreicht hat, hält die andere Federlage den Kontaktandruck auf den Ruhekontakt noch aufrecht. Wenn diese zweite Lage ihre Fmschaltstellung noch nicht erreicht hat, also noch ihren Druck auf den Buhekontakt aufrecht erhält, wird sie von der ersten Lage in die Umschaltstellung mitgerissen, ohne daß der Kontaktandruck vorher auf Null gesunken ist.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Brfindungsgedankens bildlich dargestellt.

Das Bild zeigt den Querschnitt eines Mikro-Schalters.

In der Kunststoff-Grundplatte 1 sind die Muttern 2 und 7 für die Halterung der Schaltfeder und der Kontakte eingepreßt. Zwischen der Distanzbuchse 3 und einer durch diese durchgeführte Schraube» wird die Doppelfeder 4 und 3 gehalten· Die Federn 4 und 5 sind an ihrem freien Ende durch Kontakt-Nietplatten 1.1 fest miteinander verbunden· In Ruhelage liegt die Doppelfeder 4 und 5 auf der Kontakt· niete 6 des Ruhekontaktes 8 auf. Wird der Stößel 13 des Mikro-Schalters, der in der Abdeckkappe 14 seine Führung hat, durch Druck betätigt, steuert er die Vorspannung der Federn 4 und 5 so um, daß ihr freies Ende mit den Kontaktplatten 11 von der Kontaktniete 6 des Ruhekontaktes 8 zur Kontaktniete 12 des Arbeitskontaktes 10 überspringt· Vermindert sich die auf dem Stößel ausgeübte Betätigungskraft um einen als Kennwert vorgegebenen Betrag, springt die Doppelfeder 4 und 5 wieder in ihre Ruhelage zurück.

Bei einer Schaltfeder aus einer Lage entstehen bei dem Aufprall ihrer Kontaktplatten am freien Snde auf den Arbeite- oder den Ruhekontakt Stellungen. Die hohe Geschwindigkeit-, mit der die Feder ihren Weg zwischen Ruhe- und Arbeitskontakt zurücklegt, hat zur Folge, daß sie nach dem ersten Aufprallen reflektiert und erst nach wiederholtem Öffnen und Schließen, also nach wiederholtem Prellen, zur Ruhe kommt.

Nach dem Erfindungsgedanken wird die Schaltfeder in zwei Lagen 4 und 5 ausgeführt« Diese Lagen liegen infolge ihrer Halterung auf einer Seite und ihre Vernietung auf der anderen Seite fest aufeinander an,so daß bei jeder Bewegung der Feder zwischen den Lagen eine Reibung entsteht· Wird die Doppelfeder 4 und 5 durch den Stößel 13 betätigt, so springt sie vom Ruhekontakt 6 und 8

zwar mit hoher Geschwindigkeit zum Arbeitskontakt 12 und 10, bzw. von dem Arbeitskontakt 12 und 10 zum Kuhekontakt 6 und 8, kommt hier aber unmittelbar zur Buhe, da die Keibung zwischen den beiden Federlagen 4 und 3 stoßdämpfend wirkt und ein Ereilen verhütet.

Während bei Verwendung einer einlagigen Feder die Umsteuerung vom Kühe- zum Arbeitskontakt, oder umgekehrt, der Kontaktdruck kurzzeitig auf Null absinkt, kann bei Verwendung einer zweilagigen Feder dieser Zustand nicht eintreten. Wenn die Federn 4 und 5 durch den Stößel 13 betätigt werden, und die eine der beiden Federlagen die Stellung: Kontaktandruck = Null, erreicht, so ist für die zweite Lage dieser Zustand noch nicht gegeben, oder schon abgelaufen, so daß für die zwei-lagige Ffder ein Gesamtzustand: Kontaktandruck = Null, nicht möglich ist.

Claims (1)

1. PA-fl0iei70-14 2.fi*

   Vorgespannte Blatt-Feder für Springschalter, insbesondere Mikro-Schalter dadurch gekennzeichnet, daß

   Schutzanspruoh_Nr*_1

   sie nicht einlagig, sondern zwei-lagig ausgeführt wird und bei Betätigung die an den Berührungsflächen der beiden Federlagen auftretende Reibung eine stoßdämpfende und damit eine Kontakt-Erellungen vermindernde Wirkung hat.

   Schutzanspruch Fr» 2

   eine Federanordnung nach Anspruch Hr. 1 bei extrem niedriger Betätigungs-Geschwindigkeit den Zustand: Kontaktandruck = Full, verhütet.