DE1960249B2 - Schnappschalter mit schutzrohrkontakt - Google Patents

Description

der sehr gedrungen aufgebaut werden kann, schnelle Schaltzeiten ermöglicht und wegen der nur geringen Schaltwege auch sehr störunempfindlich ist und eine lange Lebensdauer besitzt. Beim erfindungsgemäßen Schnappschalter ist der Schutzrohrkontakt Ständig im Kraftfeld des Dauermagneten. Die Wirkungsweise des Schaltvorganges ist in den F i g. 2 A und 2 B dargestellt. Wenn ein senkrecht verlaufender Magnetfluß Φ V auf die Kontakte wirkt, sind die Kontakte voneinander abgehoben (Fig. 2A). Wenn der Dauermagnet 6 durch die Schnappvorrichtung schnell in Längsrichtung die Stellung nach F i g. B bewegt wird, wirkt schließlich nur noch ein waagerechter Magnetfluß Φ Η auf die Schaltkontakte Ta und 7 ft, und diese werden miteinander in Berührung gebracht. Der Hub zur Ausführung dieser Schaltbewegung ist dabei extrem kurz, wie dies in F i g. 3 mit der Kennlinie Y dargestellt ist. Die Kennlinie Y zeigt, daß die Hubstrecke .So, die nötig ist. um den Dauermagneten 6 aus der Stellung P in die Stellung Q_s zu verschieben, im Vergleich zur Hubstrecke S₁ des bekannten Schalters nach F i g. 1 wesentlich verkürzt ist. Entsprechend verkürzt kann damit auch die Hubstrecke des Schnapphebels werden, durch welchen der Dauermagnet verschoben wird. Proportional hierzu können damit auch die Hubstrecken P.T. und R.T. der Schnappvorrichtung verkürzt werden, so daß sich auch die Strecke M.D. der Schnappvorrichtung verkürzt und der Schalter schnell betätigt werden kann. Hierdurch wird auch die Empfindlichkeit des Schnappschalter erhöht, und darauf ist auch die erhöhte Lebensdauer des Schalters zurückzuführen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. 5 bis 7 und 8 bis 10 an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert:

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 umfaßt die Schnappvorrichtung ein schnell bewegbares E-förmiges Bauteil 12, dessen oberes Ende 12 a drehbar in einer Aussparung 10« gelagert ist, die in dem Gehäuse am Punkt C ausgebildet ist. Das untere Ende 11b ist drehbar in einer Nut 13 ο auf der Unterseite des Dauermagneten 13 gelagert. Der mittlere Teil 12 c des Bauteils 12 ist drehbar mit einem Ende 14 a einer Blattfeder 14 verbunden.

Die Schnappvorrichtung umfaßt ferner ein L-förmiges Betätigungsteil 15, dessen eines Ende 15 α bei E in einem Ausschnitt 16 a eines ortsfesten Baufeils 16 drehbar gelagert ist, während sein anderes Ende frei bewegbar ist. Das andere Ende 14 b der Blattfeder 14 arbeitet bei F mit einem Ausschnitt 15 c des Bauteils 15 etwa in der Mitte zwischen dessen Enden 15 α und 15 b zusammen.

Das fest in das Gehäuse 10 eingebaute Bauteil 16 weist Anschlagabschnilte 16 ft und 16c auf, die den Bewegungsbereich des schnell bewegbaren Bauteils 12 abgrenzen; das eine Ende 16 rf des Bauteils 16 ist als Unterstützung für eine Zunge 17 α ausgebildet, die aus einem Ende des Zungenschalters herausragt, während das andere Ende 16 α als Anschlußfahne für eine elektrische Verbindung ausgebildet ist.

Das Druckelement 14 und das Betätigungsteil 15 bilden eine Schnappvorrichtung, deren Totpunktlinie 1 gemäß Fig. 7A zwischen den Angriffspunkten C und D des schnell bewegbaren Bauteils 12 und des Druckelements 14 verläuft.

Gemäß Fi g. 5 ist ein Druckstück 18, das am unteren Ende einen Kopf trägt, der das freie Ende 15 b des Betätigungsteils 15 in dem Gehäuse berührt, in einer Öffnung des Gehäuses gleitend geführt, so daß man sein oberes Ende zur Betätigung niederdrücken kann. Ferner ist ein zweites ortsfestes Bauteil 19 vorgesehen, dessen eines Ende 19 a nach oben abgewinkelt ist, um eine Unterstützung für eine aus dem anderen Ende des Zungenschalters 17 herausragende Zunge 17 b zu bilden, während das andere Ende 19 ft als Anschlußfahne für eine äußere elektrische Verbindung ausgebildet ist.

ίο Zwar ist bei der soeben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung das Druckelement 14 als selbständiges Bauteil ausgebildet, das an seinem Ende 14 α mit dem Abschnitt 12 c des schnell bewegbaren Bauteils 12 zusammenarbeitet, doch könnte das Druckelement auch an das Bauteil 12 angearbeitet sein, wobei es eine zungenförmige Verlängerung des Abschnitts 12 c bilden würde. Bei dieser Anordnung würde somit eine feste Verbindung zwischen dem Druckelement 14 und dem schnell bewegbaren Bauteil 12 vorhanden sein.

Der Magnet 13 weist auf seiner Unterseite eine kerbförmige Nut 13 α auf, in der das L-förmige Ende

12 b des Bauteils 12 drehbar gelagert ist. Ferner ist eine ortsfeste L-förmige Platte 11 aus magnetischem

Werkstoff vorgesehen, deren Unterseite 11a den Boden des Gehäuses 10 berührt, und dessen seitlicher Abschnitt lift einer Seitenwand des Gehäuses benachbart ist und dazu dient, den Zungenschalter 17 gegen äußere magnetische Kräfte abzuschirmen und

den Magneten 13 in der richtigen Lage zu halten, und zwar durch die magnetische Anziehung, die zwischen dem Magneten 13 und dem unteren Abschnitt 11 α und dem seitlichen Abschnitt 11 ft wirkt, wobei der Magnet 13 von dem L-förmigen Ende 12 b des schnell bewegbaren Bauteils 12 getragen wird, das in die Nut

13 α eingreift. Drher braucht in diesem Fall keine besondere Unterstützung für den Magneten vorgesehen zu sein. Außerdem schirmt die ortsfeste Platte 11 die Zungenschalterbaugruppe gegen äußere magnetische

Kräfte ab, so daß man hierfür keine besonderen Maßnahmen zu treffen braucht.

Die vorstehend beschriebene Zungenschalterbaugruppe arbeitet wie folgt: Beim Ruhezustand des Schalters ist der Magnet 13 gemäß Fig. 7A nahe dem linken Ende des Zungenschalters 17 angeordnet, und der Magnetfluß Φ des Magneten verläuft hierbei gemäß Fig. 2A rechtwinklig zu den Zungen 17η und 17 ft des Zungenschalters, so daß der Stromkreis geschlossen ist.

Wenn der Benutzer gemäß F i g. 7 B das Druckstück bzw. den Druckknopf 18 niederdrückt, wird das Betätigungsteil 15 entgegen dem Uhrzeigersinne um die Lagerung bei E geschwenkt, die durch den Ausschnitt 16 a des ersten ortsfesten Bauteils 16 gebildet ist.

Während das Betätigungsteil 15 in dieser Richtung geschwenkt wird, bewegt sich der Angriffspunkt F des Druckelements 14 nach oben und nach links, so daß in dem Druckelement eine elastische Kraft gespeichert wird, die ihren größten Wert erreicht, wenn der Angriffspunkt F auf der Totpunktlinie Z liegt, die zwischen den Angriffspunkten C und D verläuft.

Wird der Druckknopf 18 niedergedrückt, bis sich der Angriffspunkt F über die Totpunktlinie / hinaus bewegt, wird die in dem Druckelement 14 gespeicherte elastische Kraft, augenblicklich freigegeben, so daß das schnell bewegbare Bauteil 12 entgegen dem Uhrzeigersinne um die Lagerung C in der Aussparung 10 α des Gehäuses 10 schnell geschwenkt wird.

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Daher wird der Magnet 13 nach rechts bewegt, bis er und die Zunge 24 b mit dem Tragansatz 26 b verlötet

der Mitte des Zungenschalters 17 gegenüberliegt, wie oder auf andere Weise verbunden werden kann,

es in Fig. 7B gezeigt ist, wobei der Magnetfluß ge- Ein aus magnetischem Werkstoff bestehendes ela-

mäß F i g. 2 B in den Zungen 17 a und 17 ft in waage- stisches Bauteil der halb-schnell arbeitenden Vorrich-

rechter Richtung verläuft, so daß der Stromkreis un- 5 tung weist einen Endabschnitt 27 α auf, der gemäß

terbrochen wird. F i g. 8 bei H an der oberen Wand des Gehäuses 20 be-

Wird der Druckknopf 18 nach dem Niederdrücken festigt ist, sowie einen freien L-förmigen Endabschnitt

wieder freigegeben, spielen sich die beschriebenen Be- 276. Der freie Endabschnitt 27 b des elastischen Bau-

wegungne im entggengesetzten Sinne ab, d. h., die ge- teils 27 wird normalerweise von einem Pol des Ma-

nannten Teile kehren in ihre Ausgangsstellung zu- io gneten 25 angezogen, und das elastische Bauteil 27 ar-

rück, was auf die Eigenrückstellkraft der Schnappvor- beitet mit dem Magneten 25 so zusammen, daß der

richtung zurückzuführen ist. Benutzer des Schalters den Schaltzustand mit Hilfe

Aus der vorstehenden Beschreibung einer ersten des Tastsinnes ermitteln kann.

Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen Schnapp- Die Zugfeder 22 und das schnell bewegbare Bauteil

schalters ist ersichtlich, daß die Strecke M. D. (F i g. 4) 15 23 bilden zusammen mit dem elastischen Bauteil 27

erheblich verkürzt worden ist, so daß der Schalter eine eine »Halbe-Schnappvorrichtung, deren Totpunkt bei

höhere Ansprechempfindlichkeit hat und eine längere einer bestimmten Betrachtungsweise dann durchlau-

Lebensdauer erreicht. Die verschiedenen Merkmale fen wird, wenn die Anziehung zwischen dem Bauteil

der Erfindung ermöglichen es daher, auch die Abmes- 27 und dem Magneten 25 gemäß F i g. 10 durch die

sungen des Schalters zu verkleinern. »0 Feder 22 aufgehoben wird.

Fig.8 bis 10 zeigen eine zweite Ausführungsform Ein Druckknopf 28, der an seinem unteren Ende

der Erfindung mit einem Gehäuse 20, in dem eine einen Kopf trägt, der das freie Ende 23 c des schnell

»Halbe-Schnappvorrichtung und eine durch die zu be- bewegbaren Bauteils 23 berührt, ist in dem Gehäuse

tätigende Zungenschalterbaugruppe untergebracht 20 verschiebbar gelagert, so daß er niedergedrückt

sind. In das Gehäuse 20 ist ein ortsfestes Bauteil 21 25 werden kann, um das Bauteil 23 zu betätigen,

eingebaut, das einen als Anschlußfahne für eine au- Der Zungenschalter nach F i g. 8 bis 10 arbeitet wie

ßere elektrische Verbindung ausgebildeten Endab- folgt: Beim nicht betätigten Zustand des Schalters ist

schnitt 21c umfaßt. Der andere Endabschnitt des gemäß Fig. 1OA das freie Ende27& des elastischen

ortsfesten Bauteils21 ist gemäß Fig. 9 mit zwei Lager- Bauteils 27 von einem Pol des Magneten 25 angezo-

öffnungen 2Ia₁, einer Kröpfung 2Ia₂ zum Begren- 30 gen, und der Magnetfluß Φ des Magneten 25 wirkt

zen der Hubstrecke eines schnell bewegbaren Bauteils gemäß F i g. 2 A rechtwinklig zu den Zungen 24 α und

23, die Kröpfung begrenzenden Schenkeln 21 α und 24 b des Zungenschalters 24, so daß der Stromkreis

einem Tragansatz 21 b zum Unterstützen einer aus geschlossen ist.

einem Zungenschalter 24 herausragenden Zunge 24 a Wird der Druckknopf 28 entgegen der elastischen

versehen. Zwischen den Schenkeln 21 α und dem End- 35 Kraft der Zugfeder 22 niedergedrückt (Fig. 10B),

abschnitt 21 c ist ein hakenähnlicher Ansatz 21 d zum wird das sich schnell bewegende Bauteil 23 um seine

Verankern eines Endes einer Zugfeder 22 vorgesehen. Lagerung G entgegen dem Uhrzeigersinne ge-

Das schnell bewegbare Bauteil 23 der halb-schnell schwenkt, so daß der Magnet 25 parallel zur Längsarbeitenden Vorrichtung weist zwei Ansätze 23 α auf, achse des Zungenschalters 24 nach rechts beweut die gemäß Fi g. 8 bei G in den Lageröffnungen 2Ia₁ 40 wird. Während der Bewegung des Bauteils 23 und des der Schenkel 21 α des ortsfesten Bauteils 21 gelagert Magneten 25 nach rechts wird auch das elastiscne sind. Das L-förmige untere Ende 23 b des schnell be- Bauteil 27 um den Punkt H entgegen dem Uhrzeigerwcgbarcn Bauteils ist in einer kerbförmigen Nut 25 a sinne geschwenkt, während es von einem Pol des Maauf der Unterseite des Magneten 25 in der gleichen gneten angezogen wird. Jedoch wirkt die elastische Weise wie bei dem ersten Ausfuhrungsbeispiel so ge- 45 Kraft des elastischen Bauteils 27 der Anziehungskraft lagert, daß der Magnet von dem Bauteil 23 getragen des Magneten 25 entgegen, so daß die Anziehung zuiwird. Der Magnet 25 ist so angeordnet, daß er sich sehen dem Bauteil 27 und dem Magneten 25 auf eine parallel zur Längsachse des Zungenschalters 24 und halb-schnelle Weise aufgehoben wird, und daß die der beiden Zungen 24 α und 24 b erstreckt durch das Bauteil 23 auf den Druckknopf 28 aufge-

Das schnell bewegbare Bauteil 23 weist ferner einen 50 brachte Haltekraft verkleinert wird, während sich der

Betätigungsabschnitt 23c auf, der gemäß Fig. 9 ge- Magnet weiter nach rechts bewegt, bis sein Magnet-

genüber dem mittleren Teil des Bauteils rechtwinklig fluß Φ in den Zungen 24 α und 24 & des Zungenschal-

umgebogen ist, und dessen freies Ende mit Hilfe eines ters 24 waagerecht verläuft, so daß der Stromkreis un-

Druckknopfes 28 niedergedrückt werden kann, wäh- terbrochen wird.

rend sein anderes Ende einen hakenähnlichen Ansatz 55 Wird der Druckknopf 28 nach dem Niederdrücken

23 d zum Verankern des anderen Endes der Zugfeder wieder freigegeben, wird das sich schnell bewegende

22 trägt Ein Ende 26 a eines zweiten in das Gehäuse Bauteil 23 durch die elastische Kraft der Zugfeder 22

20 eingebauten ortsfesten Bauteils 26 ist nach oben in die SteHtmg zurückgeführt, bei der zusätzlich zu der

abgewinkelt und dient als Unterstützung für die aus elastischen Kraft der Feder 22 der eine Pol des Ma-

dem Zungenschalter 24 herausragende Zunge 246, 60 gneten 25 beginnt, das elastische Bauteil 27 anzuzie-

während das andere Ende 266 als Anschlußfahne für hen, so daß die halb-schnell arbeitende Schnappvor-

eine äußere elektrische Verbindung ausgebildet ist richtung im Vergleich zu ihrer Bewegung beim öffnen

Der Zungenschalter 24 ist zwischen dem Ende 26 a des Stromkreises im entgegengesetzten Sinne betätigt

des zweiten ortsfesten Bauteils 26 und dem Tragan- und in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird,

satz 216 des ersten ortsfesten Bauteils 21 so unter- 65 Auch hierbei kann die halb-schnelle Wirkungsweise

stützt, daß die Zunge 24 a mit dem Tragansatz 216 des Schalters erzielt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 1 b werden geschlossen. Bei diesen bekannten Schal- Patentanspiüche: tern ist jedoch eine relativ große Hubstrecke für den Dauermagneten nötig. F i g. 3 zeigt mit der Kurve X

1. Schnappschalter mit einem Schutzrohrkon- die Abhängigkeit der Magnetflußdichte M von der takt und einem demgegenüber bewegbaren Dauer- 5 Hubstrecke S für einen solchen bekannten Schalter, magneten, der durch eine Schnappvorrichtung aus Daraus ist ersichtlich, daß die Hubstrecke S₁ des Maseiner einen Schaltstellung in die andere bewegbar gneten aus der Stellung P in die Stellung Q₁ relativ ist, dadurch gekennzeichnet, daß der lang ist.

Dauermagnet (13, 25) in Längsrichtung des Es ist an sich bei Tastenschaltern mit Schutzrohr-Schutzrohrkontaktes (17, 14) verschiebbar ge- ίο kontakten bekannt, die Dauermagnete zur Betätigung führt ist und an ihm der Schnapphebel (12,23) der der Schutzrohrkontakte so an den Tastenschäften zu Schnappvorrichtung angreift. befestigen, daß sie bei Betätigung der Tasten in

2. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch Längsrichtung der Schutzrohrkontakte verschoben gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (13, 25) an werden und so ein Schließen bzw. öffnen dieser Koneiner parallel zum Schutzrohr (17, 24) angeordne- 15 takte bewirken (Gebrauchsmuster 1 884 951).

ten Platte (11) aus magnetischem Material durch Es ist auch schon ein Schnappschalter unter Verseine eigene Magnetkraft gehalten ist. wendung von Schutzrohrkontakten bekannt, bei dem

3. Schappschalter nach Anspruch 1 oder 2, da- im Sinne der zuerst erwähnten Magnetbetätigung nach durch gekennzeichnet, daß der Schnapphebel (12) den Fig. IA und IB der Dauermagnet über eine der Schnappvorrichtung mit einem Ende (12 a) an 20 Schnappvorrichtung mit Schnappwirkung über eine einem Punkt (C) schwenkbar gelagert ist und mit Totpunktlage hinaus aus seiner einen Schaltstellung in seinem anderen Ende (12 b) gelenkig am Dauer- die andere bewegt wird. Der Schnapphub des migneten (13) angreift (Nut 13 α). Schnapphebels und damit auch der Hub des Dauer-

4. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 magneten ist dabei durch die Arbeitskennlinie der bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnapp- 25 Schnappvorrichtung bestimmt, wie sie in Fig.4 darvorrichtung ein Betätigungsteil (15), dessen eines gestellt ist. Wenn eine solche Schnappvorrichtung Ende (15a) an einem Punkt (E) drehbar gelagert einen Hub S₁ gemäß Fig. 3 ausführen soll, muß also ist und an dessen anderem Ende (15 b) ein axial auch ein entsprechend großer Schnapphub vorgeseverschiebbarer Druckknopf (18) angreift, sowie hen werden, der noch dazu größer als S₁ gewählt werein Druckelement (14), das mit seinem einen Ende 30 den muß, um ein sicheres Betätigen zu gewährleisten. (14 a) auf den mittleren Teil (12 c) des Schnapp- Außerdem muß die Länge des Rückwärtshubes des hebeis (12) drehbar und mit seinem anderen Ende Schnapphebels aus seiner Arbeitsstellung PT. in seine (14 b) auf dem mittleren Teil (F) des Betätigungs- freie Ausgangsstellung R.T. annähernd gleich dem teiles (15) drehbar gelagert ist, umfaßt. Vorhub gewählt sein. Daraus resultiert ein zusätzli-

5. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 35 eher Wegunterschied M.D. Wenn bei einem solchen bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnapp- Schnapps naher keine Vergrößerung der Bewegungsvorrichtung ein elastisches Bauteil (27) aus ma- strecke M.D. zugelassen wird, kann der Schalter eingnetischem Material umfaßt, dessen eines Ende wandfrei betätigt werden. Jedoch kann eine Verlänge-(27a) an einem Punkt (H) gehalten ist und dessen rung der Bewegungsstrecke M.D. dazu führen, daß anderes Ende magnetisch mit dem einen Pol des 40 eine schnelle Betätigung des Schaltors mit Schnapp-Dauermagneten (25) zusammenwirken kann, der- wirkung nicht möglich ist. Außerdem benötigt man in art, daß beim Betätigen des Schnapphebels (23) diesem Fall noch eine Betätigungskraft O.F. zur die magnetische Anziehung zwischen diesem Bau- schnellen Betätigung der Kontakte, die groß sein muß, teil (27) und dem Dauermagneten (25) aufgeho- da sie der Zunahme der Strecken PT. und M.D. entben wird. 45 spricht, so daß sich bei der Schaltvorrichtung infolge

der hohen Beanspruchung leicht Ermüdungserscheinungen zeigen. Die Lebensdauer eines solchen Schnappschalters ist deshalb begrenzt und, da die

Schnappteile der Schnappvorrichtung einen langen

50 Hub ausführen müssen, besitzen solche Schnappschalter auch relativ große Abmessungen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schnapp-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schnapp- schalter mit einem Schutzrohrkontakt zu schaffen, der

halter mit einem Schutzrohrkontakt und einem sehr gedrungene Gesamtabmessungen besitzt und bei

:mgegenüber bewegbaren Dauermagneten, der 55 dem die Schnappvorrichtung nur einen relativ gerin-

irch eine Schnappvorrichtung aus seiner einen gen Hub auszuführen hat.

:haltstellung in die andere bewegbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß, ausgehend

Bei den bisher gebräuchlichsten Schutzrohrkon- von einem Schnappschalter der eingangs erwähnten

kten erfolgt die Betätigung der Schaltkontakte über Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des

nen senkrecht zum Schutzrohr auf die Kontakte zu 60 Hauptanspruches gelöst. Weitere vorteilhafte Ausge-

id von diesen weg bewegbaren Dauermagneten, wie staltungen des erfindungsgemäßen Schnappschalters

es in den Fig. IA und 1B dargestellt ist. Wenn ergeben sich aus den Unteransprüchen.

:r Dauermagnet 2 die Stellung nach Fig. IA ein- Durch uje erfindungsgemäße Kombination der an

mmt, sind die Kontakte 1 α und 1 b voneinander ge- sich bekannten Längsverschiebung des die Kontakte

;nnt, da das Magnetfeld nicht mehr auf die Kontakte 65 betätigenden Dauermagneten bezogen auf das Schutz-

iwirkt. Wenn der Dauermagnet jedoch gemäß rohr, zusammen mit einer Schnappvorrichtung zum

g. 1B auf die Kontakte hinzubewegt wird, kommt schnellen Betätigen des Dauermagneten über eine

is Magnetfeld zur Wirkung und die Kontakte 1 α und Totpunktlage hinaus, ergibt sich ein Schnappschalter,