DE1960249C - Schnappschalter mit Schutzrohrkontakt - Google Patents

Description

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 schalter mit einem Schutzrohrkontakt und einem sehr gedrungene Gesamtabmessungen besitzt und bei demgegenüber bewegbaren Dauermagneten, der 55 dem die Schnappvorrichtung nur einen relativ gerindurch eine Schnappvorrichtung aus seiner einen gen Hub auszuführen hat.

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

Bei den bisher gebräuchlichsten Schutzrohrkon- von einem Schnappschalter der eingangs erwähnten takten erfolgt die Betätigung der Schaltkontakte über Art, durch die kennzeichnenden ^; ;Vmale des einen senkrecht zum Schutzrohr auf die Kontakte zu 60 Hauptanspruches gelöst. Weitere von. iladfte Ausge- und von diesen weg bewegbaren Dauermagneten, wie stalt»ngen des erfindungsgemäßen Schnappschalters dies in den Fig. IA und IB dargestellt ist. Wenn ergeben sich aus den Unteransprüchen,
der Dauermagnet 2 die Stellung nach Fig. IA ein- Durch die erfindungsgemäße Kombination der an

nimmt, sind die Kontakte 1 α und 1 b voneinander ge- sich bekannten Längsverschiebung des die Kontakte trennt, da das Magnetfeld nicht mehr auf die Kontakte 65 betätigenden Dauermagneten bezogen auf das Schutzeinwirkt. Wenn der Dauermagnet jedoch gemäß rohr, zusammen mit einer Schnappvorrichtung zum Fig. IB auf die Kontakte hinzubewegt wird, kommt schnellen Betätigen des Dauermagneten über eine das Magnetfeld zur Wirkung und die Kontakte 1 α und Totpunktlage hinaus, ergibt sich ein Schnappschalter,

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 Fig. 2A und 2B dargestellt. Wenn ein senkrecht verlaufender Magnetfluß Φ" auf die Kontakte wirkt, sind die Kontakte voneinander abgehoben (Fig.2 A). Wenn der Dauermagnet 6 durch die Schnappvorrichtung schnell in Längsrichtung die Stellung nach Fi g. B bewegt wird, wirkt schließlich nur noch ein waagerechter Magnetfluß Φ Η auf die Schaltkontakte la und Tb, und diese werden öffnung des Gehäuses gleitend geführt, so daß mar sein oberes Ende zur Betätigung niederdrücken kann Ferner ist ein zweites ortsfestes Bauteil 19 vorgesehen dessen eines Ende 19a nach oben abgewinkelt ist, un

eine Unterstützung für eine aus dem anderen Ende de« Zungenschalters 17 herausragende Zunge 17 b zu bilden, während das andere Ende 19 6 als Anschlußfahne für eine äußere elektrische Verbindung ausgebildet ist.

ο Zwar ist bei der soeben beschriebenen ersten Ausführungsfonn der Erfindung das Druckelement 14 als selbständiges Bauteil ausgebildet, das an seinem Ende 14 a mit dem Abschnitt \lc des schnell bewegbaren Bauteils 12 zusammenarbeitet, doch könnte das

miteinander in Berührung gebracht. Der Hub zur 15 Druckelement auch an das Bauteil 12 angearbeitet Ausfuhrung dieser^ Schaltbewegung ist dabei extrem sein, wobei es eine zungenförmige Verlängerung des

Abschnitts 12 c bilden würde. Bei dieser Anordnung

kurz, wie dies in F i g. 3 mit dt.· Kennlinie Y dargestellt ist. Die Kennlinie Y zeigt, daß die Hubstreckt Λ.,, die nötig ist, um den Dauermagneten 6 aus der Stellung/⁵ in die Stellung Q., zu verschieben, im Vergleich zur Hubstrecke Λ', des bekannten Schalters nadi F i g. 1 wesentlich verkürzt ist. Entsprechend verkürzt ! ann damit auch die Hubstrecke des Schnapphebels ■.",erden, durch welchen der Dauermagnet verschoben wird. Proportional hierzu können damit auch die i'ubstrecken P.T. und R.T. der Schnappvorrichtung ... kürzt werden, so daß sich auch die Strecke M.D. .rjY Schnappvorrichtung verkürzt und der Schalter schnell betätigt werden kann. Hierdurch wird auch die Hmpfindlichkeil des Schnappschalters erhöht, im«.! darauf ist auch die erhöhte Lebensdauer des Schalters zurückzuführen.

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

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 umfaßt die Schnappvorrichtung ein schnell bewegbares E-föimiges Bauteil 12, dessen oberes Ende 12« drehbar in Liner Aussparung 10a gelagert ist, die in dem Gcwürde 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 !3a auf, in de- das L-förmige Ende \2h des Bauteils 12 drehbar gelagert ist. Ferner ist eine ortsfeste L-förmige Platte'll aus magnetischem

Werkstoff vorgesehen" deren Unterseite 11a den Boden des Gehäuses 10 berührt, und dessen seitlicher Abschnitt Hb 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 σ und dem seitlichen Abschnitt 11 £> wirkt, wobei der Magnet 13 von dem L-förmigen Ende 12 b des schnei!

bewegbaren Bauteils 12 getragen wird, das in die Nut 13 a eingreift. Daher braucht in diesem Fall keine besondere Unterstützung für den Magneten vorgesehen zu sein. Außerdem schirmt die ortsfeste Platte 11 die Zungensehalterbaugruppe gegen äußere magnetische

hause am Punkt C ausgebildet ist. Das untere Ende 40 Kräfte ab, so daß man hierfür keine besonderen Maß-

\2b ist drehbar in einer Nut 13a auf der Unterseite des Dauermagneten 13 gelagert. Der mittlere Tei! 12 c des Bauteils 12 ist drehbar mit einem Ende 14 π einer Blattfeder 14 verbunden.

nahmen zu treffen braucht.

Die vorstehend beschriebene Zungcnschalterbaugruppe arbeitet wie folgt: Beim Ruhezustand des Schallers ist der Magnet 13 gemäß Fig. 7A nahe

Die Schnappvorrichtung umfaßt feiner ein L-förmi- 45 dem linken Ende des Zungenschalters 17 angeordnet,

gcs Betätigungsteil 15, dessen eines Ende 15 α bei Ein und der Magnetfluß Φ des Magneten verläuft hierbei

einem Ausschnitt 16a eines ortsfesten Bauteils 16 gemäß Fig. 2A rechtwinklig zu den Zungen 17a

drehbar gelagert ist, während sein anderes Ende frei und Mb des Zungenschalters, so daß der Stromkreis 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 a und 15 b zusammen.

Das fest in das Gehäuse 10 eingebaute Bauteil 16 weist Anschlagabschnitte 16 b und 16 r auf, die den geschlossen ist.

Wenn der Benutzer gemäß F i g. 7B 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.

Bewegungsbereich des schnell bewegbaren Bauteils 55 Während das Betätigungsteil 15 in dieser Richtung ge-

12 abgrenzen; das eine Ende 16d des Bauteils 16 ist als Unterstützung für eine Zunj.»e 17 α ausgebildet, die aus einem Ende des Zungenschalter heraustagt, w;:¹* rend das andere Ende 16 a als Anschlußfahne fiireiiiu elektrische Verbindung ausgebildet ist.

Das Druckelement 1.4 und das Betätigungsteil 15 bilden eine Schnappvorrichtung, deren Toipunktlinic 1 gemäß Fig. 7A zwischen den Angriffspunkten C und D des schnell bewegbaren Bauteils 12 und des Druckelement !4 verläuft.

Gemäß Fi g. 5 ist ein Druckstück 18, das am unteren Ende einen Kopf trägt, der das freie Ende 15 h des BcUitipiiügsteils 55 in eiern Gehäuse berührt, in einer schwenkt wird, bewegt sich der Angriffspunkt F des Druckelcments 14 nach oben und nach links, so daß ir. ojin Druckelement eine elastische Kraft gespeichert wird, die ihren größten Wert erreicht, wenn der An-

So griffspunkt F auf der Totpunktlinie / 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 10a rips Gehäuse»«; IO srlim-ll oeschwenkt wird

Daher wird der Magnet 13 nach rechts bewegt, bis er der Mitte des Zungenschalter J7 gegenüberliegt, wie es in Fig. 7B gezeigt ist, wobei der Magnetfluß gemäß Fig. 2B in den Zungen 17« und 17ft in waagerechter Richtung verläuft, so daß der Stromkreis unterbrochen wird.

Wird der Druckknopf 18 nach dem Niederdrücken wieder freigegeben, spielen sich die beschriebenen Bcwcgungne im entggengcsetzlcn Sinne ab, d. h„ die genannten Teile kehren in ihre Ausgangsstellung zurück, was auf die [iigenrückstellkraft der Schnappvorrichtung zurückzuführen ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung einer ersten Ausführiingsform eines erfindungsgemäßen Schnappschalter ist ersichtlich, daß die Strecke M. D. (F i g^ 4) erheblich verkürzt worden ist, so daß der Schalter eine höhere Ansprechempfindlichkeit hat und eine längere Lebensdauer erreicht. Die verschiedenen Merkmale der Erfindung ermöglichen es daher, auch die Abmessungen des Schalters zu verkleinern.

Fig. 8 bis 10 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einem Gehäuse 20, in dem eine »Halbe-Schnappvorrichtung und eine durch die zu betätigende Zungenschalterbaugruppe untergebracht sind. In das Gehäuse 20 ist ein ortsfestes Bauteil 21 eingebaut, das einen als Anschlußfahnc für eine äußere elektrische Verbindung ausgebildeten Endabschnitt 21 c- umfaßt. Der andere Endabschnitt des ortsfesten Bauteils 21 ist gemäß Fig. 9 mit zwei Lageröffnungen 2Ia₁, einer Kröpfung 21 o₂ zum Begrenzen der Hubstreckc eines schnell bewegbaren Bauteils 23, die Kröpfung begrenzenden Schenkeln 21 α und einem Tragansatz 21 b zum Unterstützen einer aus einem Zungenschalter 24 herausragenden Zunge 24 a versehen. Zwischen den Schenkeln 21 α und dem Endabschnitt 21 r ist ein hakenähnlicher Ansatz 21 d zum Verankern eines Endes einer Zugfeder 22 vorgesehen.

Das schnell bewegbare Bauteil 23 der halb-schnell arbeitenden Vorrichtung weist zwei Ansätze 23 α auf. die gemäß Fig. 8 bei G in den Lageröffnungen 210₁ der Schenkel 21 a des ortsfesten Bauteils 21 gelagert sind. Das L-förmige untere Ende 23 b des schnell bewegbaren Bauteils ist in einer kerbförmigen Nut 25 a auf der Unterseite des Magneten 25 in der gleichen Weise wie bei dem ersten Allsführungsbeispiel so gciagert, daß der Magnet von dem Bauteil 23 getragen wird. Der Magnet 25 ist so angeordnet, daß er sich parallel zur Längsachse des Zungenschalter 24 und der beiden Zungen 24 α und 24 b erstreckt.

Das schnell bewegbare Bauteil 23 weist ferner einen Betätigungsabschnitt 23 c auf. der gemäß F i g. 9 gegenüber dem mittleren Teil des Bauteils rechtwinklig umgebogen ist, und dessen freies Ende mit Hilfe eines Druckknopfes 28 niedergedrückt werden kann, während sein anderes Ende einen hakenähnlichen Ansatz 23 d zum Verankern des anderen Endes der Zugfeder 22 trägt. Ein Ende 26 a eines zweiten in das Gehäuse 20 eingebauten ortsfesten Bauteils 26 ist ".acb oben abgewinkelt und dient als Unterstützung für die aus dem Zungenschalter 24 herausragende Zunge IAb, während das andere Ende 26 b als Ansd.lußfahne für eine äußere elektrische Verbindung ausgebildet ist. Der Zungenschalter 24 ist zwischen dem Ende 26 a des zweiten ortsfesten Bauteils 26 und dem Tragansatz 21 b des ersten ortsfesten Bauteils 21 so unterstützt, daß die Zunge 24 a mit dem Tragansatz 21 b und die Zunge 24 b mit dem Tragansatz 26 Λ verlötet oder auf andere Weise verbunden weiden kann.

Ein aus magnetischem Werkstoff bestellendes elastisches Bauteil der halb-schnell arbeitenden Vorrichlung weist einen Endabschnitt 27 a auf, der gemäß F i g. 8 bei H an der oberen Wand des Gehäuses 20 befestigt ist, sowie einen freien L-förmigen Endabschnitl 27ft. Der freie Endabschnitt 27 b des elastischen Bauteils 27 wird normalerweise von einem Pol des Magneten 25 angezogen, und das elastische Bauteil 27 arbeitet mit dem Magneten 25 so zusammen, daß der Benutzer des Schalters den Schaltzustand mit Hilfe des Tastsinnes ermitteln kann.

Die Zugfeder 22 und das schnell bewegbare Bauteil 23 bilden zusammen mit dem elastischen Bauteil 27 eine »Halb«-Schnappvorrichtung, deren Totpunkt bei einer bestimmten Betrachtungsweise dann durchlaufen wird, wenn die Anziehung zwischen dem Bauteil 27 und dem Magneten 25 gemäß Fig. 10 durch die Feder 22 aufgehoben wird.

Ein Druckknopf 28, der an seinem unteren Ende einen Kopf trägt, der das freie Ende 23c des schnell bewegbaren Bauteils 23 berührt, ist in dem Gehäuse 20 verschiebbar gelagert, so daß er niedergedrückt werden kann, um das Bauteil 23 zu betätigen.

Der Zungenschalter nach F i g. 8 bis 10 arbeitet wie folgt: Beim nicht betätigten Zustand des Schalters ist gemäß Fig. 1OA das freie Ende27b des elastischen Bauteils 27 von einem Pol des Magneten 25 angezogen, und der Magnetfluß Φ des Magneten 25 wirkt gemäß F i g. 2 A rechtwinklig zu den Zungen 24ο und 24 b des Zungenschalter; 24, so daß der Stromkreis geschlossen ist.

Wird der Druckknopf 28 entgegen der elastischen Kraft der Zugfeder 22 niedergedrückt (Fig. 10B), wird das sich schnell bewegende Bauteil 23 um seine Lagerung G entgegen dem Uhrzeigersinne geschwenkt, so daß dei Magnet 25 parallel zur Längsachse des Zungenschalter 24 nach rechts bewegt wird. Während der Bewegung des Bauteils 23 und des Magneten 25 nach rechts wird auch das elastische Bauteil 27 um den Punkt H entgegen dem Uhrzeigersinne geschwenkt, während es von einem Pol des Magneten angezogen wird. Jedoch wirkt die elastische Krall des elastischen Bauteils 27 der Anziehungskraft des Magneten 25 entgegen, so daß die Anziehung zwischen dem Bauteil 27 und dem Magneten 25 auf eine halb-schnelle Weise aufgehoben wird, und daß die durch das Bauteil 23 auf den Druckknopf 28 aufgebrachte Haltekraft verkleinert wird, während sich der Magnet weiter nach rechts bewegt, bis sein Magnetfluß Φ in den Zungen 24a und 246 des Zungenschalters 24 waagerecht verläuft, so daß der Stromkreis unterbrochen wird.

Wird der Druckknopf 28 nach dem Niederdrücken wieder freigegeben, wird das sich schnell bewegende Bauteil 23 durch die elastische Kraft der Zugfeder 22 in die Stellung zurückgeführt, bei der zusätzlich zu der elastischen Kraft der Feder 22 der eine Pol des Magneten 25 beginnt, das elastische Bauteil 27 anzuziehen, so daß die halb-schnell arbeitende Schnappvorrichtung im Vergleich zu ihrer Bewegung beim öffnen des Stromkreises ira entgegengesetzten Sinne betätigt und in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

Auch hierbei kam die halb-schnelle Wirkungsweise des Schalters erzielt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnangen

Claims (5)

1 b werden geschlossen. Bei diesen bekannten Schal-Patentansprüche: tern ist jedoch eine relativ große Hubstrecke für den Dauermagneten nötig. Fig.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 naüi durch gekennzeichnet, daß der Schnapphebel (12) den Fig. IA und IB der Dauermagnet über eine der Schnappvorrichtung mit einem Ende (12 α) an 20 Schnappvorrichtung mit Schnappwirkung über eineinem Punkt (C) schwenkbar gelagert ist und mit Totpunktlage hinaus aus seiner einen Schaltstellung ■·; seinem anderen Ende (12 b) gelenkig am Dauer- die andere bewegt wird. Der Schnappluib des magneten (13) angreift (Nut 13 α). Schnapphebels und damit auch der Hub des Dauer-

4. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 magneten <st d:,bei durch die Arbeitskennlinie der bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnapp- »5 Schnappvorrichtung bestimmt, wie sie in F i g. 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 P.T. 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- Schnappschalter keine Vergrößerung der Bewegungsvorrichtung ein elastisches Bauteil (27) aus ma- streckeMD. 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 Schalters 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