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Elektrischer Schalter Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen
Schalter mit mindestens einem schnappend zwischen zwei Anschlägen hin- und herbewegbaren,
wenigstanss einen Kontakt tragenden Kontaktarm, zumindest einem Fastkontakt sowie
einer Schnappfeder, wobei das eine Federende ei Kontaktarm und das andere an einen
bewegbaren Glied befestigt
sind. Schalter dieser Art sind an sich
bereits bekanntgeworden, jedoch wird bei ihnen bemängelt, daß der Kontaktdruck beim
Umschalten stark abnimmt. Die Aufgabe der vorliagenden Erfindung besteht demnach
darin, einen dieser dieser Art zu achaffen, bei dem nur eine möglichst geringe Hontaktdruckabnahme
beim Schaltvorgang ZU verzeichnen ist und die Kontaktkraft nicht durch Null geht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Echalter der genannten Art
erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das bewegbare Glied federnd gegen wenigstens
eine Gleitbahn gepreßt und die Gleitbahn in der Art eines Nockens ausgebildet ist
oder einen Nockan aufweist, wobei der höchste Nockenpunkt im Bctreicfi der Wirkungslinie
der Feder in labilen Zustand insbesosndere in Betätigungarichtung davor liegt. Beim
Schaltvorgang wird das beweglich Glied von Hand oder mit Hilfe einer entsprechenden
Einrichtung entlang dem ansteigenden Ast der Gleitbahn bzw. des Nockens hochbewegt
und ess springt nach Überschreitung des höchsten Nockenpunktes bzw. der labilen
Lage der Foderwirkungslinie automatisch in Richtung des abfallenden Nockenteils
bzw. an diesem entlang nach unten und bewirkt dabei den schnappartigen Schaltvorgang.
Bei der überd den Nocken führenden Bewegung wird die Leder stetig gespannt, was
sich in der angestrebten Verstärkung des Kon-taktdruckes auswirkt. Genauer geeagt
ist es so, daß bei einer ebenen Gleitbahn derd Kontaktdruck stetig abnimmt undd
dieser Abnahme durch die erfindungsgemäße Verwandung einer ansteigenden Gleitbahn
bzw. einess Nockens entgegengewirkt wird. Es handelt sich donnach um eine relative
Verstärkung des Kontaktdruckes in bezug auf die Ausführung das bekannten standen
der Technik mit ebener Gleitbahn.
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Im besonders bevorzugten Falle liegt der Funkt,an dem die labile Lage
der Feder erreicht wird in Betäügungsrichtung gesehen hinter dem höchsten Nockenpunkt.
Das bewegbare Gli@d springt dabei auf jeden Fall nur in Abwärtsrichtung und bewirkt
dadurch ein zügiges, stetiges Schalten bzw. Umschalten. Selbstverständlich funktioniert
der Schalter auch dann, wenn der "Umschnappunkt" mit dem höchsten Nockenpunkt zusammenfällt
oder gar vor diesem liegt. Im letzteren Falle muß allerdings sichergestellt werden,
daß die Federkraft - eventuell im Zusammenwirken mit der Betätigungskraft - die
Überdwindung der Nockenspitze gewährleistet.
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Das bewegbare Glied ist in an sich bekannter und bevorzugter Weise
mittels eines Drückers betätigbar. Letzterer weist gem. einem weiteran Markmal der
Erfindung zwei in Bewegungsrichtung im Abstang angoordnete Mitnehmerflächen auf,
wobei das bewegbare Glied zwischen diesen Flächen augeordnet ist.
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Die eine dieser beiden Mitnehmerflächen bewirkt beim Schalten die
Verschiebung des bewegbaren Gliedes.
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Beginn des Schaltvorganges nicht notwandigerweised am bewegbaren Glied
anliegen. Die andere Eitnehmerfläche sorgt bei der Rückbewegung des Drückers für
die Mitnahme des bewegbaren Gliedes in die Ausgangstellung. Darüber hinaus kann
sie auch noch die Aufgabe einer Anschlag- oder Abbremsfläche übernehmen. Nach der
Überwindung des höchstensNockenpunktes bzw. nach Durchlauf der labilen Stellung
schnappt die Feder bekanntlich in ide Umschaltstellung, wobei auch das bewegbare
Glied ruckartig in Richtung der Drückerbewegung geschleudert wird. Diese Bewegung
kann, wie gesagt, durch die
andere Anschlagfläche beendet werden.
Es liegt demnach auf der Hand, daß die Schleuderbewegung bzw. die schlauderstrecke
unse kürzer ist je geringer der Abstand dieser beiden Mitnchmerflächen ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das beweghare Glied stab-
oder rollanförmig ausgebildet, wobei seine Längssches quer zur Wirkungzlinie der
Schnappfeder und der Drückerbetätigungsrichtung verläuft und außerden sind zu seiner
abstützung zwei etwa parallel verlaufende Gleitbahnen vorgeschen. Auf letzteren
stützen sich die beiden freien Enden des stabförmigen Glieden ab. Die Feder wird
dabei etwa i dar Mitte des Stabes bzw. der Rolle eingehängt, wobei in Falle einer
Spiralzugfeder das freie Federande teilweise, gans oder gar nchrnals un das bewegbare
Glied geschlungen ist. Das andere Federende hängt man zwschmäßigerweise in Bereich
des freien Endes dess vorzugsweise zchneidengelagerten Kontaktarzes ein.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist d a d u r c h g e k e n n z
e i c hn e t, daß jede Gleitbahn etwa parallel zur Drückerbetätigungsrichtung verläuft
und der Nocken je eine gerade ansteigende und eine abfallende Flanks besitzt. Die
abfallende Flanke kann dabei wesentlich stwiler sein als die ansteigende.
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Die Schnappfeder ist in zweckmäßiger Weise als Zugfeder ausgebildet.
Außerdem ist in weiterer Ausgestaltung der Erfinddung der Festkontakt bzw. einer
der vorhandenen Festkontakte als Blattfeder ausgebildet. Beim Auftraffan des bewegbaren
Kontaktes kann er daher alsstisch mitfederen.
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Eine weitere beverzugte Ausführungaform der Erfindung ist d a d u
r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schalter wenigstens zwei jeweils über
einen Isoliersteg verbundene Kontaktarme aufweist. Diese werden bein Umschaltvorgang
ganeinsam betätigt. Auch bei dieser Ausführungsform reich@n ein Drücker und eine
Schnappfeder aus.
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Der geschilderte Schalter hat aufgrund des vordgeschenend Schnappsystems
zwei defieierte stabile Kndlagen. In manchen Fällen ist ess jedoch erwünscht, daß
der Drücker nach Wegfall der Betätigungskraft automatisch in seine Ausgangsstellung
zurückkehrt und gleichzeitig auch der bewegbare Kontekt zurückgeschaltet wird. Um
dieser Forderung gerecht zu werden, ist gemäß einem weiteren Merkaal der Erfindung
der Drücker gegen die Kraft einer Rückstellfeder bewegbar.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
eines Längsschnitts dargestellt.
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Der erfindungsgemäßed Bchalter besteht im wesentlichen aus dem Schaltergehäuse
1, dem Drücker 2, einem bewegbaren Glied 3 zur Befestigung einerd Schnappfeder 4,
einer Rückstellfeder 5 sowie den beiden Schraubanschlüssen 6 u. 7. Außerdem ist
nach ein Kontaktarm 8 mit einem bewegbaren Kontakt 9 vorgeschen, der in einen Schneidenlager
10 kippbar gelagert ist, wobei der bewegbare Kontakt mit einem Festkontakontakt
11 zusammenenwirkt.
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In Gehäuse 1 sind zweid parallel verlaufanded Wände 12, deren in der
Zeichnung nach oben weizende Stirnflächen als Gleitbehnen 13 ausgebildet sind. Latztere
verlaufen annähernd perallel
zur Betätigungsrichtung 14 des Drückers
2. Jede Gleitbahn 13 trägt einer Mocken 15, an dessen gerader Flanke 16 des beregbere
Gli@@ 3 hochsteigt. Der hächste Punkt 17 des Mockens @@ ist so gelsgt, daß er in
Betäigungsrichtung genahen ver @an lunkte zu liegen keg@t, der durch die wirkungslinie
der Schnappfeder 4 ih ihrer labilen Lage und den abfallendem Ast derd Nockenhahn
bestimmt ist. Geeinge Abweichungen nach links oder rechts beeinträchtigen die Funktion
des Schalters praktisch nicht.
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Die Schnappfeder 4 ist als Spirdalzugfeder ausgebildet. Ihr eines
Ende umschlingt das rollenförmig ausgebildete auf den @eiden parallelen Gleitbahnen
13 aufliegende bewegbare Glied etwa in dessen Mitte. Das andere Ende ist im Bereich
doe freien Endes des Kontaktarmes 8 eingehängt. Da die Wirkungslinie der Schnappfeder
4 und die durch den unteren Einhängepunkt 18 der Schnappfeder undd das Schneidenlager
10 definierte Linie einen winkel miteinander bllden, dbt die SChnappfeder 4 in der
dargestallten Lage der bewegbaren Teile ein ständig in Richtung des Id feiles 19
wirkendes Brehmoment auf den Kontaktarm 8 aus.s In dieser Stellung berührt der bewegbare
Kontakt 9 den Festkontakt 11 nicht.
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Bewegt man nun den Drücker 2 in Richtung des Pfeiless 14 nach innen,
sos wird die Feder und damit auch deren Wirkungslinie gegen die erwähnte durch die
Punkte 10 und 18 definierte Gerade verschwenkt. Sobald beide zur Deckung gekommen
sind, ist der labile Zustand des Schaltmechanismus erreicht. Eine weitere Betätigung
des Drückers 2 in Richtung des Pfeiles 14 hat eine Umkehr des am Kontaktarm 8 wirkenden
Momentes zur Folge.
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Er bewegt sich daher entgegen der Richtung de X, also im Gegenuhrzeigersinn,
bis der bewegbare Kontakt 9 am Festkontakt 11 zur Anlage kommt. Da letzterer elastisch
ausgebildet ist, bewegen sich beide in der zuletzt erwähnten Richtung gemeinsam
noch etwas weiter.
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Gegebenenfalls kann auch ein Einschwingvorgang stattfinden.
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Am Drücker 2 sind zwei senkrecht zur Betätigungsrichtung 14 stehende
Flächen vorgesehen, welche als Anschläge 20 bzw. 21 dienen. Im Ruh@zustand des Schalters
liegt das bewegbare Glied zwischen diesen beiden Anschlägen. Sobeldd der Drücker
in Richtung des sPfeiles 14 verschoben wird, nähert sich der Anschlag 20 dem bewegbaren
Glied 3 bis er schließlich dort zur Anlage kommt. Anschließend drückt dieser Anschleg
20 das bewegbate Glied 3 entlang der ansteigender, Flanke 16 des Nockens 15 nach
oben bis schließlich der höchste punkt 17 erreicht ist. Nach Überschreitung der
labilen Lage springt das bewegbare Glied 3 schlagartig über die restliche ubfallende
Flanke 22 des Nockens 15 nach unten auf den rechten Ast 23 der ebenen Gleitbahn
13. Dieselbe.
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schnappende Bewegung wirdd nach Überschreitung der labilen Laged der
bewegbaren Teile ggf. zeitlich geringfügig verschoben auch vom Kontaktarm 8 durchgeführt,
welcher entgagen der Richtung des Pfeiles 19 um sein Schneidenlager 10 verschwenkt
wird. Uoait erfolgt also sowohl das Schließen der Kontakte 9, 11 also auch deren
Trennung schladgartig, wodurch die unerwünschten bei schleichender Kontaktgabe auftretenden
Schaltfunken vermieden werden.
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Bei der Rückbewegung der umgeschalteten Teile liegt der Umschnappunkt
in Richtung dieser Bewegung geschen im bevorsugten Falle hinter der Nockenspitze.
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Die nicht dargestellte Umschaltstellung des Schalters stellt im Prinzip
eine stabile Endlage dar. Vielfach ist es jedoch erwünscht, daß nach Wegfall der
in Richtung des Pfeiles 14 wirkenden Betätigungskraft der Schalter automatisch wieder
in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Aus diesem Grunde ist im Innern des Drükkers
2 eine Schraubendruckfeder angeordnet, welche als Rückstellfeder 5 dient. Sie wird
beim Betätigen des Drückers 2 automatisch gespannt und ihre Rückstellkraft ist groß
genug, um die Rückstellung der bewegbaren Teile gegen den Widerstand der Schnappfeder
4 zu bewirken.
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Der dargestellte und beschriebene Schalter wirkt als Ein-Ausschalter.
Wenn aan jedoch beidseits am Kontaktarm 8 einen bewegbaren Kontakt anordnet, so
liegt der gestrichelt eingezeichnete Kontakt 24 an dem mit der Schraubklemme 6 elektrisch
verbundenen aicht federnden Festkontakt 25 an.
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Die Kontaktgabe zwischen den Kontakten 24, 25 erfolgt bei der Rückstellung
der bewegbaren Teile ebenfalls schnappend und daher ohne unangenehme Funkenbildung.
Dasselbe gilt selbstverständlich für die Trennung dieser Kontakte beim eingangss
beschriebenen Schalten.
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Säntliche beschriebenen und dardgestellten Merkmale sind erfindungswesentlich.