DE2031364C3 - Schnappschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schnappschalter mit mindestens einem schnappend zwischen zwei Anschlägen hin- und herbewegbaren, wenigstens einen Kontakt tragenden Kontaktarm, zumindest einem Festkontakt sowie einer Schnappfeder, wobei das eine Federende am Kontaktarm befestigt und ein bewegbares Schaltglied federnd gegen wenigstens eine ortsfeste Gleitbahn gepreßt ist.

Ein Schalter dieser Art ist an sich bereits bekannt, jedoch nimmt auch bei ihm, wie bei Schaltern ähnlicher Art, der Kontaktdruck vor der Schnappbewegung des Kontaktarmes ab, was naturgemäß zu einer verringerten Schnappgeschwindigkeit führt. Auf der anderen Seite ist die Funkenbildung und damit die Kontaktabnutzung um so geringer, je schneller der Schnappvorgang vonstatten geht.

Demnach liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Schnappschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine möglichst geringe Kontaktdruckabnahme beim Schaltvorgang Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Schnappschalter der anfangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gleitbahn in der Art eines Nockens ausgebildet ist oder einen Nocken aufweist und daß der höchste Nockenpunkt im Bereich der Wirkungslinie der Schnappfeder im labilen Zustand insbesondere in Betätigungsrichtung

ίο davorliegt, wobei das bewegbare Glied über den Nokken schiebbar istf Beim Schalten wird das bewegbare GRad« vonWänd oder mit Hilfe einer entsprechenden Einrichtung entlang dem ansteigenden Ast des Nokkens bewegt, und es springt nach Überschreitung des höchsten Nockenpunktes bzw. der labilen Lage der Federwtrkungslinie automalisch in Richtung des abfallenden Nockenteils bzw. an diesem entlang nach unten und bewirkt dabei den schnappartigen Schaltvorgang. Bei der über den Nocken führenden Bewegung wird

ao die Feder stetig gespannt, was sich in der angestrebten Verstärkung des Kontaktdruckes auswirkt. Genau gesagt, ist es so, daß bei einer ebenen Gleitbahn der Kontaktdruck stetig abnimmt und dieser Abnahme des Kontaktdruckes durch die erfindungsgemaße Verwen-

a5 dung eines Nockens, also einer in Betätigungsrichtung ansteigenden Gleitbahn, entgegengewirkt wird. Es handelt sich demnach um eine relative Verstärkung des Kontaktdruckes in bezug auf den vorbekannten Stand der Technik, der ebene Gleitbahnen vorsieht. An sich sind Schaltnocken bei Schnappschaltern bereits bekannt, jedoch werden diese bei den vorbekannten Konstruktionen in der Bewegungsebene des Kontaktarmes verschoben, während beim Erfindungsgegenstand, wie gesagt, ein ortsfester Nocken vorgesehen ist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des , Erfindungsgegenstandes liegt der Punkt, an dem die labile Lage der Feder erreicht wird, in Betätigungsrichtung gesehen, hinter dem höchsten Nockenpunkt. Das bewegbare Glied 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 let/teren Falle muß allerdings sichergestellt werden, daß die Federkraft — eventuell im Zusammenwirken mit der Bctäti gungskraft — die Überwindung der Nockenspitze gewährleistet.

Das bewegbare Glied ist in an sich bekannter und bevorzug··^ Weise mittels eines Drückers betätigbar, wobei letzterer zwei in Betäiigungsrichtung im Abstand angeordnete, wechselweise anlegbare Mitnehmerflächen aufweist und das bewegbare Glied zwischen diesen Flächen angeordnet ist. Die eine dieser beiden Mitnehmerflächen bewirkt beim Schalten die Verschiebung des bewegbaren Gliedes. Sie muß vor Beginn des Schaltvorganges nicht notwendigerweise am bewegbaren Glied anliegen. Die andere Mitnehmerfläche sorgt bei der Rückbewegung des Drückers für die Mitnahme des bewegbaren Gliedes in die Ausgangsstellung. Darüber hinaus kann sie auch noch die Aufgabe einer Anschlag- oder Abbremsfläche übernehmen. Nach der Überwindung des höchsten Nockenpunktes bzw. nach Durchlaufen der labilen Stellung schnappt die Feder bekanntlich in die Umschaltstel· lung, wobei auch das bewegbare Glied ruckartig in Richtung der Drückbewegung geschleudert wird. Diese Bewegung kann, wie gesagt, durch die andere An-

schlagfläche beendet werden. Es liegt demnach auf der Hand, daß die Schlcuderbewegung bzw. die Schleuderstrecke um so kürzer ist. je geringer man den Abstand dieser beiden Mitnehmerflächen wählt Innenanschläge sind zwar bei einem Schieber eines Schauers be-eits bekannt, jedoch dienen diese lediglich zur Begrenzung der Verschirbebewegung. Das Umspringen des dort als Schaltrolle ausgebildeten Schaltorgans h>t also davon unbeeinflußt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das bewegbare Glied stab- oder rollenförmig ausgebildet is·., wobei seine Längsachse quer zur Wirkungslinic der Schnappfeder und der Drückerbetätigungseinrichtung verläuft, und daß zu seiner Abstützung zwei etwa parallel verlaufende Gleitbahnen vorgesehen sind. Auf letzteren stützen sich die beiden freien Enden des stabförmigen Gliedes ab. Die Feder wird dabei etwa in der Mitte des Stabes bzw. der Rolle eingehängt, wobei im Falle einer Spiral/ugfeder das freie Federende teilweise, ganz oder gar mehrmals um das bewegbare Glied geschlungen ist. Das andere Federende hängt man zweckmäßigerweise im Bereich des freien Endes des vorzugsweise schneidengelagerten Kontaktarmes ein.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß jede Gleitbahn etwa parallel zur Drückerbetätigungsrichtung verläuft und der Nocken je eine gerade ansteigende und eine abfallende Flanke besitzt. Die abfallen-. de Flanke kann dabei wesentlich steiler sein als die ansteigende.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Schalter wenigstens zwei jeweils über einen Isoliersteg verbundene Kontaktarme aufweist. Diese werden beim Umschalten gemeinsam bewegt. Auch bei dieser Ausführungsform roichen ein Drücker und eine Schnappfeder aus.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand eines Längsschnitts dargestellt.

Der etfindungsgemäße Schalter besteht im wesentlichen aus dem Schaltergehäuse 1, dem Drücker 2, einem bewegbaren Glied 3 zur Befestigung einer Schnappfeder 4, einer Rückstellfeder 5 sowie den beiden Schraubanschlüssen 6 Lnd 7. Außerdem ist noch ein Kontaktarm 8 mit einem bewegbaren Kontakt 9 vorgesehen, der in einem Schneidenlager 10 kippbar gelagert ist, wobei der bewegbare Kontakt mit einem Festkontakt 11 zusammenwirkt.

Im Gehäuse 1 sind zwei parallel verlaufende Wände 12, deren in der Zeichnung nach oben weisende Stirnflächen als Gleitbahnen 13 ausgebildet sind. Letztere verlaufen annähernd parallel zur Betätigungsrichtung

14 des Drückers 2. jede Gleitbahn 13 trägt einen Nokken 15, an dessen gerader Flanke 16 das bewegbare Glied 3 hochsteigt. Der höchste Punkt 17 des Nockens

15 ist so gelegt, daß er, in Betätigungsrichtung gesehen, vor dem Punkte zu liegen kommt, der durch die Wirkungslinie der Schnappfeder 4 in ihrer labilen Lage und den abfallendem Ast der Nockenbahn bestimmt ist. Geringe Abweichungen nach links oder rechts beeinträchtigen die Funktion des Schalters praktisch nicht.

Die Schnappfeder 4 ist als Spiralzugfeder ausgebildet. Ihr eines Ende umschlingt das rollenförmig ausgeb.ldcte auf den beiden parallelen Gleitbahnen 13 aufliegende bewegbare Glied etwa in dessen Mitte. Das andere Ende ist im Bereich des freien Endes des Kontaktarmes 8 eingehängt. Da die Wirkungslinie der Schnappfeder 4 und die durch den unteren Einhängepunkt 18 der Schnappfeder und das Schneidenlager iO definierte Linie einen Winkel miteinande,r bilden, Pbt die Schnappfeder 4 in der dargestellten ,lage der bewegbaren Teile ein ständig in Richtung des Pfeiles 19 wirkendes Drehmoment auf den Kontaktarm 8 aus. In dieser Stellung berührt der bewegbare Kontakt 9 den Festkontakt 11 nicht

. t Bewegt _;man nun den Drücker 2 in Richtung des Pfeiles 14 nach innen, so wird die Feder und damit auch deren Wirkungslinie gegen die erwähnte, durch die

ίο 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 Mo-

»5 mentes zur Folge.

Er bewegt sich daher entgegen der Richtung des Pfeiles 19, also im Gegenuhrzeigersinn, bis der bewegbare Kontakt 9 am Festkontakt 11 zur Anlage kommt. Da letzterer elastisch ausgebildet ist, bewegen sich bei-

ao de in der zuletzt erwähnten Richtung gemeinsam noch etwas weiter. Gegebenenfalls kann auch ein Einschwingvorgang stattfinden.

Am Drücker 2 sind zwei senkrecht zur Betätigungsrichtung 14 stehende Flächen vorgesehen, welche als

as Anschläge 20 bzw. 21 dienen. Im Ruhezustand des Schalters liegt das bewegbare Glied zwischen diesen beiden Anschlägen. Sobald der Drücker in Richtung des Pfeiles 14 verschoben wird, nähert sich der Anschlag 20 dem bewegbaren Glied 3, bis er schließlich dort zur Anlage kommt. Anschließend drückt dieser Anschlag 20 das bewegbare Glied 3 entlang der ansteigenden 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 abfallende Flanke 22 des Nockens 15 nach unten auf den rechten Ast 23 der ebenen Gleitbahn 13. Dieselbe schnappende Bewegung wird nach Überschreitung der labilen Lage der bewegbaren Teile gegebenenfalls zeitlich geringfügig verschoben auch vom Kontaktarm 8 durchgeführt, welcher entgegen der Richtung des Pfeiles 19 um sein Schneidenlager 10 verschwenkt wird. Somit erfolgt also sowohl das Schließen der Kontakte 9,11. also auch deren Trennung schlagartig, wodurch die unerwünschten, bei schleichender Kontaktgabe auftretenden Schaltfunken vermieden werden.

Bei der Rückbewegung der umgeschalteten Teile liegt der Umschnappunkt in Richtung dieser Bewegung gesehen im bevorzugten Falle hinter der Nockenspitze.

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 Drückers 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.

Der dargestellte und beschriebene Schalter wirkt als Ein-Aus-Schalter. Wenn man jedoch beidseits am Kontaktarm 8 einen bewegbaren Kontakt anordnet, so liegt der gestrichelt eingezeichnete Kontakt 24 an dem mit der Schraubklemme 6 elektrisch verbundenen, nicht federnden Festkontakt 25 an. Die Kontaktgabe zwischen den Kontakten 24, 25 erfolgt bei der Rückstel-

lung der bewegbaren Teile ebenfalls schnappend und daher ohne unangenehme Funkenbildung. Dasselbe gilt selbstverständlich für die Trennung dieser Kontakte beim eingangs beschriebenen Schalten.

Sämtliche beschriebenen und dargestellten Merkmale sind erfindungswesentlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   j. Schnappschalter mit mindestens einem schnappejidizwischen zwei Anschlägen hin- und berbe- #egbaren, wenigstens einen Kontakt tragenden Rontaklarm, zumindest einem Festkontakt sowie einer Schnappfeder, wobei das eine Federende am Kontaktarm befestigt und ein bewegbares Schattglied federnd gegen wenigstens eine ortsfeste Gleitbahn ö^ePfeQt4s,t, iMgdu/fik gekennzeichnet, daßp0Mttb|hf(l|Jl^23) in <*eA4rr eines-Nockens aüsgebiraeflsröder einen Nocken {15) aufweht und daß der höchste; Mocktenpunkt im Bereich der Wirkungslinie der Schnappfeder (4) im labilen Zustand, insbesondere in Betätigungsrichtung davor liegt, wobei das bewegbare Glied über den Nocken schiebbar ist.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Glied (3) in yn sich bekannter Weise mittels eines Drückers (2) betätigbar ist und der Drücker (2) zwei in Bewegungsrichtung (14) im Abstand angeordnete, wechselweise anlegbare Mitnehmerllächen (20, 21) aufweist und das bewegbare Glied (3) zwischen diesen Flächen angeordnet ist.
3. 3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das. bewegbare Glied (3) v.ab- oder rullenförmig ausgebildet ist. wobei seine Längsachse quer zur Wirkungslinie der Schnappfeder und der Drückerbetätigungseinrichtung (14) verläuft und daß zu seiner Abstützung zwei etwa parallel verlaufende Gleitbahnen {13. 15, 23) vorgesehen sind.
4. 4. Schalter nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnetv daß jede Gleitbahn (13, 15, 23) in an sich bekannter Weise etwa parallel zur Drückerbetätigungseinrichtung (14) verläuft und daß der Nokken (15) je eine gerade ansteigende (16) und abfallende Flanke (22) besitzt.
5. 5. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter wenigstens zwei jeweils über einen Isoliersteg verbundene Kontaktarme (8) aufweist.

   auszeichnet und dessen Kontaktkraft nicht durch Null