DE1911104B2 - Elektrischer schnappschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schnapp- kannt (deutsche Patentschrift 1 118 315), bei denen

schalter mit Betätigungsstößel und einem magne- zwei ringförmige Magnete in Stößelrichtiing^ hinter-

tischßn Kraftspeicher, einer Dauermagnetanordnung einander beweglich angeordnet sind, in sich die

und einem mit dieser zusammenwirkenden und unter Tasterdruckfeder und die Rückstellfeder aufnehmen

Federvorspannung stehenden Sprungglied. 5 und einen im Luftspalt zwischen beiden Magneten

In der elektrischen Steuerungstechnik ist es bei beweglichen Anker besitzen, wobei die Anordnung Sicherheitskreisen häufig erforderlich, Schalter mit so ausgelegt ist, daß die von der Tasterdruckfeder Zwangsöffnung zu verwenden, d. h., daß die Kon- und dem Gegenmagneten ausgeübte Kraft geringer takte auch dann zwangläufig öffnen müssen, wenn ist als die Kraft der Rückstellfeder, Derartige Schalter z. B. im Schalter ein Federbruch auftritt. Grundsatz- io ermöglichen ebenfalls keine zwangläufige Kontaktlich sind derartige Schalter mit Zwangstrennung be- betätigung.

kannt; diese bekannten Schalter arbeiten jedoch fast Schließlich sind auch Drucktaster bekannt ausschließlich als Tastschalter und haben somit den (deutsche Auslegeschrift 1219 111), bei denen ein Nachteil, daß die Geschwindigkeit der Kontakt- ortsfester, ringförmiger Dauermagnet mit einer in öffnung von der Betätigungsgeschwindigkeit des 15 Stößelrichtung beweglichen Haftplatte zusammen-Stößels abhängt. So kann es z. B. bei Steuerelementen wirkt. Das Umspringen des Systems erfolgt jeweils an Werkzeugmaschinen vorkommen, daß der Stößel dann, wenn eine Feder eine vorbestimmte Vorunmittelbar nach dem Öffnen der Kontakte nicht spannung erreicht hat, die die Haftkräfte des weiter betätigt wird und somit der Kontaktabstand Magnetsystems übersteigt. Insgesamt gesehen ist diese sehr gering ist. Bei leichten Erschütterungen kommt 30 Anordnung recht labil und störanfällig; ferner ist es zum Schließen der Kontakte und damit zu Fehl- eine Zwangstrennung bei der Kontaktbetätigung nicht schaltungen. gegeben.

Bei mehrpoligen Tastschaltern tritt häufig die Ziel vorliegender Erfindung ist es, bei Schaltern

Schwierigkeit auf, daß bei geringer Betätigungsge- der eingangs erörterten Art eine zwangläufige

schwindigkeit nicht alle Kontakte gleichzeitig öffnen, as Trennung der Kontakt*- zu erzielen, so daß die in der

Dies kann vor allen Dingen bei einer Motorabschal- elektrischen Steuerungstechnik bei Sicherheitskreisen

tung im Drehstromnetz zu schwerwiegenden Störun- gestellten Forderungen in vollem Umfange erfüllt

gen führen. werden können.

Des weiteren sind Schnappschalter mit Zwangs- Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, trennung bekannt, die diese angeführten Nachteile 30 daß das Sprungglied innerhalb des Betätigungsstößels der Tastschalter nicht aufweisen; derartige bekannte in dessen Längsrichtung zwischen zwei Anschlägen Schnappschaltsysteme haben jedoch ftn Nachteil, zwangsweise verschiebbar ist und ein Haftglied trägt, daß bei Betätigung des Stößels der Kontaktdruck welches mit der Dauermagnetanordnung zusammenzum Sprungpunkt hin ständig abnimmt und in un- wirkt, daß die Dauermagnetanordnung aus mindemittelbarer Nähe des Sprungpunktes fast Null ist. 35 stens zwei Einzelmagreten besteht, welche jeweils Dies hat zur Folge, daß durch den geringen Kontakt- die Schaltstellungen bestimmen, und daß das Sprungdruck ein relativ hoher Übergangswiderstand und glied zwischen zwei Federn eingespannt ist, welche damit eine starke Erwärmung und ein hoher sich an gegenüberliegenden Aufnahmen im Betä:- Kontaktverschleiß auftreten. Bei längerem Verharren gungsstößel abstützen, der seinerseits von einer im im Umspringbereich kann es darüber hinaus zu 40 Schaltergehäuse abgestützten Rückführfeder in der Kontaktvcrschwcißungen kommen. Die Sprung- Ausgangsstellung gehalten wird,
systeme haben jedoch den Vorteil, daß direkt nach Die Einzclmagncte sind dabei vorzugsweise im dem Umspringen eine ausreichende Kontaktöffnungs- Gehäuse mittels Stiften gelagert, die aus nicht magnewcitc vorhanden ist. Bei mehrpoligen Systemen öffnen tisierbarem Material bestehen und lose im Gehäuse alle Kontaktstellen fast gleichzeitig. Ein weiterer 45 angeordnet sind. Ein in seiner Längsachse verNachteil der bekannten Schnappschalter ist die ungc- schiebbarer Kontaktschieber weist einen Zapfen auf. nauc Definierung des Schaltpunktes durch die ver- über den der Kontaktschieber lösbar mit dem Spningwendeten federkraftabhängigen, jedoch sehr empfind- glied verbunden ist. Zweckmäßigerweise ist auf dem liehen Systeme. KontaKtschieber eine Markierung vorgesehen, durch

Es sind jedoch auch Schnappschalter bekannt, die 50 die die Einbaulage festgelegt ist.

ein magnetisches Sprungsystem aufweisen und die Nach einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung z. B. einen großflächigen Magneten besitzen, der werden durch eine leicht lösbare, nach oben abnehmzwischcn Haftplatten sprungartig hin und her beweg- bare Abdeckung die Festkontakte sowie der Kontaktbar ist. Eine andere Ausführungsform weist einen schieber in ihrer Lage gehalten,
großflächigen Haftmagneten auf, an dem eine mit 5s Mit dem erfindungsgemäßen Schnappschalter wird einer Kippkantc versehene Haftplatte sprungartig hin die in der elektrischen Steuerungstechnik gestellte and her wippt. Diese Systeme haben den Nachteil, Forderung erfüllt, eine zwangläufige Kontaktbetätidaß bei einer Verschmutzung der Haftflachen die gung zu erzielen. Betätigung zu früh und unkontrolliert erfolgt. Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung

fs ist des weiteren bereits ein Sprungschaltwerk ββ mit der Zeichnung an Hand eines AusfUhmogsbei*

für elektrische Endschalter bekannt (deutsche Aus- Spieles erläutert. Die Figuren zeigen

lescschrift 1 190088), bei dem die sprunghafte Um- Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfin-

schaltung unabhängig von der Betätigungsgeschwin- dungsgemUBen Sctmappscbalten,

digkeit immer an dem genau gleichen Ort des auf F i g. 2 a eine Seitenansicht des Schalters nach

den Schalter einwirkenden Teiles stattfindet, bei dem 65 F i r. 1 im Schnitt,

aber eine rwangläufige Kontaktbetätigung nicht ge* Fig.2b eine Seitenansicht des Schalten nach

geben ist. F i g. T in Aufsicht, teilweise geschnitten, and

Darüber hinaus sind auch elektrische Schalter be- Fig. 3 eine schemattoche Darstellung des Sprung-

Vorganges on Hand aufeinanderfolgender Augenblicksstellungen des Schalters,

Dos Gehäuse 1 besteht aus elektrisch nichtleitendem Material und ist durch eine mit einem Ausschnitt 11 versehene Zwischenwand 13 in eine obere Kontaktkammer 14 und in eine untere Sprungsystemkammer 5 unterteilt. Das Gehäuse ist oben und unten durch transparente Abdeckungen 2 und 3 verschlossen. Die obere Kontaktkammer 14 nimmt den in seiner Längsachse verschiebbaren Kontaktschieber 7 mit den umsteckbaren Schaltstücken 6 auf. Die Festkoniakte 4 weisen an den Kontaktstellen beidseitig Kontaktmaterial auf und sind in Aussparungen eingesteckt. Sie werden durch die lösbare Abdeckung 2 in ihrer Lage fixiert. Die untere Sprungsystemkammer 5 nimmt den Betätigungsstößel 12, das Sprungglied 10 und die Dauermagnetanordnung 19, 20 mit den Haftplatten 21, 22 auf. Die Betätigung erfolgt von außen über den Betätigungsstößel 12, der so ausgebildet ist, daß er das Sprungglied 10 in einer Aussparung in sich aufnimmt. Das SprunggUed ist in Achsrichtung des Betätigungsstößels verschiebbar geführt. Zwei Druckfedern 15, 16 sind in Ausnehmungen im Betätigungsstößel und im Sprungglied in Achsrichtung zu beiden Seiten des Sprunggliedes gegeneinander wirkend eingesetzt. Das Sprunge lied nimmt das quer zur Achsrichtung stehende und nach beiden Seiten herausragende metallische Haitglied 17 auf. Zwischen Betätigungsstößelende und Gehäusewand ist die vorgespannte Rückführfeder 18 eingesetzt. Die zu beiden Seiten des Betätigungsstößels liegenden keramischen Magnetanordnungen 19,20 mit ihren metallischen Haftplatten 21,22 sind mit einem nicht magnetisierbaren Stift 27 lose im Gehäuse 1 fixiert.

Die RückfUhrfeder 18 hält den Betätigungsstößel 12 in die Ausgangsstellung gedrückt. Das Haftglied 17 liegt beidseitig auf den Haftplatten 21, 22 auf. Die Auflagekraft wird einerseits dadurch erreicht, daß die magnetische Kraft das Haftglicd anzieht, und andererseits dadurch, daß die Druckfeder 16 von der Rückführfeder 18 gespannt wird, und die Kraft auf das SprunggUed 10 und somit auch auf das Haftglied 17 überträgt. Die Druckfeder 15 ist in dieser Ausgangsstellung entspannt. Bei Betätigung, d. h. Eindrücken des Bctätigungsstößels wird die Rückführgcder 18 zusammengedrückt, die Druckfeder 15 wird gespannt und die Druckfeder 16 entspannt. Die Federn 15 und 16 sind so ausgelegt, daß ihre Druckkräfte, die gegen das Sprungglied 10 wirken, geringer sind als die Haftkräfte der Magnete. Stößt nun die vordere Anschlagkante 28 des Betätigungsstößels gegen die vordere Stirnseite 30 des Sprungglicdes 10, so wird das Haftglicd 17 zwangläufig von den Haftplatten 21, 22 abgehoben. Die in dieser Stellung stark vorgespannte Druckfeder 15 bewegt das Sprungglied unter Überwindung der magnetischen Haftkraft und der stark entspannten Druckfeder 16 mit hoher Geschwindigkeit auf den Magneten 20 zu, der über das Haftglied 17 das SprunggUed in der hinteren Lage festhält. In dieser Stellung ist die Stirnfläche 31 des Sprunggliedes van der hinteren Anschlagkante 29 des Betätigungsstößels bereits so weit entfernt, daß diese nicht zur Anlage kommt. Das Maß zwischen der vorderen Anschlagkante 28 des Bctätigungsstößels und der vorderen Stirnseite 30 des Sprunggliedes im umgesprungenen Zustand ergibt den Nachlauf des Bctätigungsstößels. Die Zwanglöufigkeit der Hin- und Herbewegung des Sprunggliedes 10 beim Ausfall der Druckfedern 15,16 oder der magnetischen Hoftkriifte kann ouch rein mechanisch über die Betötigungsstößel-Anschlagkonten 28, 29 erfolgen. Beim Zurück-

fahren des Betätigungsstößels wiederholt sich dieser Umschnappvorgang in umgekehrter Reihenfolge,

Der Kontaktschieber 7 weist an seiner Unterseite einen Zapfen 8 auf. Dieser greift durch einen Ausschnitt 11, der sich in der Zwischenwand 13 befindet,

ίο kraftschlüssig in das Sprungglied 10 ein. Diese Verbindung bewirkt, daß der Kontaktschieber zusammen mit dem SprunggUed hin und her bewegt wird. Quer zur Achsrichtung sind im Schieber rechteckige Ausschnitte 32 vorgesehen. Diese nehmen die Kontakt-

druckfedern 23, 24, 25 und die Führungsplättchen 26 sowie die Schaltstücke 6 auf. Die Führungsplättchen aus Isolierstoff weisen seitwärts kleine Zapfen auf, welche das Herausfallen aus dem Schieber verhindern, und haben in der Mitte ein Loch. Die

»o Führungsplättchen liegen zwirnen den Kontaktdruckfedern und den Schaltstücken. Die Scbaltstücke rasten über spitze Zapfen 33, die sich in der Mitte der Schaltstücke befinden, in die Löcher der Führungsnlättchen ein. Da die Festkontakte 4 beidseitig

as eine Kontaktmaterialauflage aufweisen, ist es möglich, die Kontaktbestückung durch Umsetzen der Schaltstücke wahlweise als öffner oder Schließer oder auch als Umschalter zu wählen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schnappschalter mit Betätigungsstößel und einem magnetischen Kraftspeicher, einer Dauermagnetanordnung und einem mit dieser zusammenwirkenden und unter

Federvorspannung stehenden SprunggUed, dadurch gekennzeichnet, daß das SprunggUed (10) innerhalb des Betätigungssujßels (12) in dessen Längsrichtung zwischen zwei Anschlägen (28,29) zwangsweise verschiebbar ist, und

ein Haftglied (17) trägt, welches mit der Dauermagnetanordnung (19,20) zusammenwirkt, daß die Dauermagnetanordnung (19, 20) aus mindestens zwei Einzelmagneten besteht, welche jeweils die Schaltstellungen bestimmen, und daß das

SprunggUed (10) zwischen zwei Federn (15,16) eingespannt ist, welche sich an gegenüberliegenden Aufnahmen im Betätigungsstößel (12) abstützen, welcher seinerseits von einer im Schaltergehäuse abgestützten Rückführfeder (18) in der Ausgangs-

stellung gehalten wird.

2. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßdie Einzclmagnete (19, 20) im Gehäuse (1) mittels Stiften (27) gelagert sind.

S3 3. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1 oc'.r 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktschieber (7) über Zapfen (8) lösbar mit dem SprunggUed (10) verbunden ist.

4. Elektrischer Schnappschalter nach Aosprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß der

Kontaktschieber (7) eine Markierung (9) aufweist, die die Einbaulage festlegt.

5. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gees kennzeichnet, daß die den Schalter nach oben

abdeckende Abdeckplatte (2) gleichzeitig die Festkontakte (4) und den Kontaktschieber (7) fixiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen