DE2056943A1 - Schnappschalter - Google Patents
SchnappschalterInfo
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- DE2056943A1 DE2056943A1 DE19702056943 DE2056943A DE2056943A1 DE 2056943 A1 DE2056943 A1 DE 2056943A1 DE 19702056943 DE19702056943 DE 19702056943 DE 2056943 A DE2056943 A DE 2056943A DE 2056943 A1 DE2056943 A1 DE 2056943A1
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H5/00—Snap-action arrangements, i.e. in which during a single opening operation or a single closing operation energy is first stored and then released to produce or assist the contact movement
- H01H5/04—Energy stored by deformation of elastic members
- H01H5/045—Energy stored by deformation of elastic members making use of cooperating spring loaded wedging or camming parts between operating member and contact structure
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
- H01H13/02—Details
- H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
- H01H13/14—Operating parts, e.g. push-button
- H01H13/18—Operating parts, e.g. push-button adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift
Landscapes
- Push-Button Switches (AREA)
Description
2C56943
.841O-7O/H/Elf
Ser.No. 877,959 -filed Nov.19,1969
Ser.No. 57,144 -filed July 22,1970
B/K Electric Co. Inc., Illinois (V.St.A.)
Schnappschalter
Die Erfindung betrifft einen Schnappschalter mit einem überbrückungsglied,
das in einer Ebene senkrecht zur Längsachse einen kreisförmigen Querschnitt hat, einem Kontaktpaar, das
vom überbrückungsglied zur Schließung eines elektrischen Kreises überbrückt wird und eine Schnappanordnung mit einem Nocken
und einer Feder für eine Schnappbewegung des überbrückungsgliedes
in Richtung von oder zu den Kontaktstücken. Ferner befasst sich die Erfindung mit der Herstellung eines Schnappschalters.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Schalter aus der Klasse
der End- oder Grenzschalter. Solche Schalter besitzen einen linear bewegbaren , nicht rastenden Ein- und Aus-Druckknopf, der
durch eine Oberseitenflächen des Schaltergehäuses herausragt und
dazu bestimmt ist, durch irgendeinen Mechanismus oder ein Maschinenteil
betätigt zu werden.
Grenzschalter haben zahlreiche typische Eigenschaften, wie z.B.
eine ziemlich niedrige Betätigungskraft (nämlich von einigen 10 Gramm bis herunter zu 0,5 Gramm) und genaue Betriebsarbeitspunkte.
Von der einen Position in die andere und zurück müssen sie nur kleine Bewegungen ausführen (nämlich von einigen
10 Mikron bis vielleicht 2,5 mm, und sie erfordern eine beträchtlich Vorgabebewegung und Übersteuerbewegung, d.h. eine
Bewegung von 2,5 mm oder mehr auf beiden Seiten, damit eine
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Anpassung an die mechanischen Vorrichtungen gegeben ist, durch welche sie betätigt werden. An den Seitenflächen und der Oberseite
des Schalters müssen Anschlußklemmen vermieden werden, damit eine Stapelung möglich ist, Kurzschlüsse vermieden werden
und Verstärkerarme und andere Zubehörteile verwendet werden können. Durch diese und andere Eigenschaften unterscheiden sich
Schalter dieser Klasse von handbetätigten Schaltern und Schaltern anderer Klassen.
Die Erfindung ermöglicht die Herstellung eines Schalters, insbesondere
eines Grenzschalters, bis zu den kleinsten Grossen, der sich durch folgende Eigenschaften auszeichnet: Er hat einfache
und billige Teile und ist auch im ganzen preisgünstig. Er hat annehmbare oder sogar verbesserte Betätigungs- und Schaltereigenschaften.
Er kann einfach zusammengebaut oder montiert werden, und zwar ohne ausgebildete Arbeitskräfte oder sogar voll
automatisch. Er eignet sich für eine Zusammensetzanordnung. Er besitzt eine beträchtliche Toleranz für eine Fehlausrichtung ode;
Lockerheit der Kontaktstücke. Er wird vervollständigt, ohne daß eine Nachbefestigung oder Justierungen erforderlich sind. Schlie
lieh erlaubt er verschiedene Gestaltungen der Anschlußkontakte, ohne daß sich hieraus Probleme ergeben.
Ein Schalter gemäss der Erfindung verwendet ein stabförmiges
überbrückungsglied aus elektrisch leitendem Werkstoff, das einen
kreisförmigen Querschnitt in einer Ebene senkrecht zur Längsachse hat. Im Betrieb überbrückt dieses Glied ein Kontaktpaar,
um einen elektrischen Kreis zu schliessen. Eine Schnappanordnung enthält einen Nocken und eine Feder, die eine Schnappbewegung
des überbrückungsgliedes in Richtung zu und/oder weg von den Kontaktstücken bewirken.
Erfindungsgemäss ist das überbrückungsglied frei schwimmend
angeordnet, und die Schnappanordnung weist eine federnde Ober-
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flache auf, iri vielen Fällen vorzugsweise das Ende einer
Schraubenfeder, welche gegen die eine Seite des überbrückungsgliedes
drückt und dessen entgegengesetzte Seite gegen den Nocken drängt. Das überbrückungsglied wechselt seine Position
auf der federnden Oberfläche während des Schnappvorgangs in
freier Bewegung.
Während die Schnappbewegung in Richtung zu den Kontaktstücken
bewirkt wird, kann das überbrückungsglied zur Anpassung an eine
Fehlausrichtung vorzugsweise in freier Bewegung seine Enden um seinen Längsmittelpunkt drehen.
Im Falle der Verwendung von Schraubenfedern überspannt die Feder
vorzugsweise den Raum zwischen gegenüberliegenden Kontaktstücken. In bestimmten Fällen hat die Feder zweckmässig einen
grösseren Durchmesser als das überbrückungsglied, das sich über die Feder hinwegbewegt, wodurch bewirkt wird, daß das
Oberteil der Feder sich entsprechend neigt.
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Grenzschalter mit einer Standardgehäusegestalt (vorzugsweise rechtwinkelig und
herunter bis zu den kleinsten Grossen) , in welchem der nichtrastende
(durch eine Feder zurückgestellte) Ein- und Aus-Druckknopf , der aus der Oberseite des Gehäuses herausragt, praktisch!
durch eine äusseren Fortsatz eines Nockengliedes gebildet wird. !
Die Ein- und Aus-Bewegung des Druckknopfes, die senkrecht zur j
Oberflächenseite erfolgt, bewegt den Nocken direkt in der glei- i
chen Richtung mit einer Vorgabe- und Übersteuerbewegung, wodurch ,
ein (Doppelkontakt-)Überbrückungsglied zwischen abwechselnden j Paaren von Festkontaktstücken verstellt wird. Das überbrückungsglied
arbeitet quer über die durch die Feder definierte Linie der Instabilität, die senkrecht zur Achse des Druckknopfes und
parallel zur Längsachse des rechtwinkeligen, Normalgehäuses verläuft.
!
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in :
Figur 1 eine auseinandergezogene Darstellung eines Schalters gemäss der Erfindung;
Figur la und Ib sind Schnittansichten dieses Schalters in unterschiedlichen
Stellungen;
Figur 2 eine Seitenansicht eines Grenzschalters mit einer Verstärkeranordnung;
Figur 3 eine Draufsicht auf einen Grenzschalter vom V3-Typ, wobei ein Deckel entfernt worden ist;
Figur 4 eine Seitenansicht eines Grenzschalters gemäss der Erfindung
,
Figur 4a eine Endansicht dieses Schalters,
Figur 4b eine perspektivische Ansicht der beiden Gehäuseteile
und
Figur 4c eine auseinandergezogene Ansicht im Längsschnitt;
Figur 5 bis 5e schematische Ansichten zur Erläuterung der Wirkung des Nockens und der Feder des in Figur 4 bis 4c
dargestellten Ausführungsbeispiels, wobei Figur 5 eine perspektivische Ansicht der Betriebsteile und Figur 5a
bis 5e Schnittansichten während verschiedener Betriebsstadien sind und der Kontaktabstand für eine bessere
Erläuterung übertrieben dargestellt ist;
Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines Teiles der Feder und des Jberbruckungsgliedes gemäss Figur 5;
Figur 7 eine vergrösserte schematische Längsansicht des Überbrückungsgliedes
zur Erläuterung des Aufsitzvorgangs, längs der Ebene 7-7 in Figur 5a gesehen; ·
Figur 5f ein anderes Ausführungsbeispiel, bei welchem für den Zustand der übersteuerhewegung ein Haltehaken verwendet
wird;
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Figur 8 bis 10 einen Grenzschalter vom Mikrotyp, wobei Figur 8
eine perspektivische Ansicht ist, Figur 8a den Schalter in der wirklichen Grosse zeigt und Figur 9 und 10
Schnittansichten von entgegengesetzten Seiten sind;
Figur 11 bis 14 ein Ausführungsbeispiel mit einem vormontierten Träger, wobei Figur 11 einen Längsschnitt des Schalters
im vergrösserten Maßstab, Figur 12 eine Reihe von Trägerkörpern während eines Montagestadiums und
Figur 13 und 14 Endansichten eines der Körper gemäss Figur 12 während unterschiedlicher Montagestadien zeigen;
Figur 15 eine Schnittansicht ähnlich Figur 11, wobei ein ähnlicher
Träger , aber eine einzige Feder verwendet werden;
Figur 16 bis 18 einen Schalter mit Mehrfach-überbrückungsglied-Anordnung,
wobei Figur 16 eine Seitenansicht, Figur 17 eine perspektivische Ansicht der Gehäuseteile und Figur
18 einen Vertikalschnitt zeigen;
Figur 19 und 20 Seiten- und End-Schnittansichten eines Schalters
mit einer anderen Federanordnung, bei welcher ein Federdraht die federnde Oberfläche bildet, an dem sich das
zylindrische überbrückungsglied entlang bewegt;
Figur 21 einen Querschnitt durch einen Kippsehalter mit einem
frei schwimmend angeordneten überbrückungsleiter;
Figur 22 einen vertikalen Querschnitt durch einen Druckknopfschal
ter gemäss der Erfindung;
Figur 23 einen Längsschnitt durch den Schalter gemäss Figur 22
und
Figur 24 eine Schalterkonstruktion, bei welcher bewegliche Kontak
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stücke ein frei schwimmend angeordnetes Leiterglied durch die
Auslösezone rollen.
Bei dem in den Figuren 1, la und lh dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Betätigungsglied 100 so angeordnet, daß es
zwangsläufig eine geradlinige Bewegung rechtwinkelig zu den Oberflächen gegenüberliegender Paare von Kontaktstücken 102,
103 bzw. 106,107 ausführt. Zu deren Zweck ist einfach eine Bohrung 110 im Form- oder Preßgehäuse vorgesehen.
Am Boden des Raumes zwischen den beiden Kontaktpaaren befindet sich ein Loch 112, in welches eine Feder 114 eingesenkt ist.
Ein frei "schwimmendes", starres, zylindrisches Leiterglied 116, das mit Endhalteflanschen 118 versehen ist, ist so in die An-
Ordnung eingesetzt, daß es auf der Feder 114 ruht.
Dem Betätigungsglied 100 ist ein Teil 101 angeformt, der zwei konische Flächen 101a und 101b aufweist, die einander an einem
kreisförmigen Rand schneiden, welcher den Auslösepunkt für den Schnappmechanismus bildet. Das Betätigungsglied ist so in
die Bohrung 110 eingesetzt, daß der Teil 101 sich im Raum zwischen den Kontaktstücken befindet, die Fläche 101b am Leiterglied
116 angreift und dieses gegen das Kontaktstück 102 ge- :
drückt wird. Eine Feder 118 wird vor dem Betätigungsglied in die Bohrung 110 eingesetzt und sitzt in einem Loch 120 Jen- i
seits der Kontaktstücke. Bei dieser Stellung wird ein Halteteil
122 so befestigt, daß es einen Flansch 124 des Betätigungsglie- ;
des erfasst und die Teile in der Betriebsstellung hält. |
Bei einer weiteren Stößelbewegung des Betätigungsgliedes 100 gleitet, während die Feder 118 zusammengedrückt wird, der Auslösepunkt
über das Glied 116 hinweg und letzteres schnappt gegen das Kontaktstück 106. Wenn die durch den Pfeil F angedeutete
Betätigungskraft weggenommen wird, bringt die Feder 118 das : Betätigungsglied in seine Ausgangsstellung und das Glied 116
gegen das Kontaktstück 102 zurück. j
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Um einen Schalter oder ein Relais für einen Gegentaktbetrieb
zu schaffen, kann man auch die Feder 118 weglassen. In diesem Fall bleibt der Schalter in seiner jeweiligen Stellung, bis eine
Druck - und Zugbetätigungskraft angelegt wird.
Für einen Grenzschalter gemäss der Erfindung sind zahlreiche Ge- j
staltungen möglich. Figur 2 zeigt ein Verstärkerbetätigungsglied,i
das zur Kontrolle kleiner Bewegungen eines äusseren Teiles verwendet werden kann. Die vergrösserte Ansicht der Figur 3 zeigt einen!
einpoligen ümschalt-Grenzschalter (Wechselnockenschalter) vom )
Standard-V3-Typ, bei dem der Druckknopf und der Nocken einstückig! f
ausgeführt sind. Die gemeinsamen Kontakte 50a , 50b werden ί
durch ein einziges Stück gebildet. Wenn sich das überbrückungsglied
26a , bei dem es sich um ein hohles rohrförmiges Segment handelt, damit die Trägheit klein gehalten wird, in seiner unteren
Position befindet, überbrückt es die Kontakte 50a und 52. Bei einer Abwärtsbewegung des Druckknopfes 55 und des Nockens
schnappt das Überbrückungsglied in seine obere Position und überbrückt die Kontakte 50b und 53.
Die äusseren Abmessungen des Schalters betragen (Länge) L =27,8mmi,
(Breite) w = 10,16 mm und t = 15,88 mm. Die Rückstellfeder sitzt mit Passung in einem Loch im Betätigungsglied und recht nach oben
am Nocken 57 vorbei. "
In Figur 4 bis 7 ist ein Grenzschalter dargestellt, der ein Gehäuse
10 in rechtwinkeliger Standardgestalt mit zwei Paaren von Klemmen 12,13 und 14,15 , die von einem Ende vorspringen, zwei
von Vorsprüngen freien Seitenflächen 16,17 und einem durch die
Oberseitenfläche 22 vorspringenden Ein- und Aus-Druckknopf 20 aufweist. Am einen Ende bei 26 ist schwenkbar ein äusserer Verstärkerarm
24 montiert, der an einen mittleren Punkt auf dem Druckknopf 20 aufliegt und an anderen Stellen, wie (in Figur 4)
durch die Pfeile dargestellt ist, durch Betätigungskräfte eines
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Mechanismus, wie z.B. eine Flügelklappe, ein Teil eines Verkaufsautomaten,
ein Maschinenteil usw. beaufschlagt wird.
Der Druckknopf 20 ist ein äußerer, integral angeformter Fortsatz des Nockengliedes 21 (vergleiche Figur 5) und beide sind
für eine gemeinsame Linearbewegung montiert. Der innerste Teil 21 L weist einen Hohlraum 25 zur Aufnahme der Rückstellfeder 27
auf, wodurch die selbttätige Rückkehr der Nocken- und Druckknopfkonstruktion in die Ausgangsstellung bewirkt wird. Gegen
den Nocken wird von einer Schraubenfeder 20 ein stabförmiges Überbrückungsglied 26 gedrängt. Die Achse A der Schraubenfeder
23 liegt parallel zur Oberseitenfläche 22 des Schalters und parallel zur Längsachse B des Schalters und rechtwinkelig zur
Bewegungsachse C des Druckknopfes und Nockens.
Das Gehäuse wird gebildet durch ein Oberteil 10a (das in Figur 4b) mit dem Boden nach oben gezeigt ist) und ein Unterteil 10b,
die in einer Trennebene P zusammenpassen. An diesen Teilen sind die Klemmen 12, 13,14,15 befestigt, die bei diesem Ausführungsbeispiel durch äussere Teile von starren geraden Gliedern 32,
33,34,35 aus leitendem Metall gebildet werden, welche sich durch die Körper der entsprechenden Gehäuseteile in einen durch Hohlraumteile
24a, 24b geformten inneren Hohlraum erstrecken. Diese leitenden Glieder sind an der Trennebene freiliegend (zur Erleichterung
der Einformung oder des Einsetzens nach dem Formvorgang) und haben unterschiedliche Abstände S,, S- (Figur 4b),
und sie sind jeweils voneinander isoliert. Die Innenenden der Paare leitender Glieder im Hohlraum bilden die Festkontaktstücke
des Schalters. Ihre Oberflachen C, bis C* sind gegen die
Trennebene P versetzt, uirf Raum für die Betätigung des Überbrüekungsgliedes
26 zu schaffen(vgl. auch Figur 5). Betrachtet man sie in der montierten Position, so sindüie Kontaktflächen C.,
C9 nach oben um die Strecke u und die Kontaktflächen C.,, C4 nach
unten um die Strecke d versetzt. Die Gesamtversetzungsstrecke d+u entspricht der Summe D+Ag, wobei D der Durchmesser des Über-
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brückungsgliedes 26 und Ag der gewünschte Luftspalt sind
(Figur 5c).
Die innersten Enden E der unteren Glieder 34, 35 springen so
in Richtung zur Trennebene vor, daß sie Halteteile bilden, deren
Funktion weiter unten beschrieben werden wird.
Ein in das Gehäuse eingeformter Sitz dient zur Aufnahme des äusseren
Teiles der überbrückungsgliedfeder 23, deren inneres Ende
dadurch an der richtigen Stelle im offenen Hohlraum gehalten wird. Dieser Sitz wird durch eine Höhlung H_ an der Trennebene
im unteren Gehäuseteil 10b und eine hierzu passende Höhlung H &
im oberen Gehäuseteil geformt, die zusammen einen Hohlzylinder bilden, der eine solche Größe hat, daß er die Feder 23 aufnimmt.
Außerhalb der Höhlung H3. befindet sich als Teil des
unteren Gehäuses ein hochstehender zylindrischer Teil R, der für die Feder 23 eine Bodenringfläche S bildet. Im oberen Gehäuseteil setzt sich die Höhlung Hu bis zum Ende fort, so daß
der Teil R hineinpaßt, wenn die oberen und unteren Gehäuseteile zusammengesetzt werden.
Die Schraubenfeder 23 greift direkt an dem ihr am nächsten liegenden Teil des überbrückungsgliedes 26 an zwei beabstandeten
Punkten an. Das Glied 26 kann sich relativ zur Feder frei verschieben, wie genauer in Verbindung mit den Figuren 5 bis 5e J
und Figur 7 beschrieben werden wird.
Zur Aufnahme der Rückstellfeder 27 und des inneren Endes des Bodenteiles 21L des Nockengliedes 21 (Figur 4c) ist im Gehäusebodenteil
eine Ausnehmung 40 vorgesehen. Eine öffnung 42 in der Oberseitenfläche nimmt gleitend den Ein-Aus-Druckknopf 20
auf. Der Druckknopf und das Nockenglied haben Drehflächen um die Achse C. Der Nockenpunkt wird gebildet durch die freiliegende
Kreislinie 45 (Figur 4c) an der Schnittstelle der konischen Abschnitte 21a, 21b. Infolgedessen ist die Drehposition
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des Gliedes 21 bedeutungslos, und durch die tangentiale Berührung des Kreisschnittes des Nockengliedes mit dem hierzu
rechtwinkelig liegenden Kreisschnitt des Überbrückungsgliedes ist gewährleistet, daß diese Teile mit geringer Reibung aneinan-j
der angreifen.
Der Zusammenbau dieses Schalters erfolgt in folgender Reihenföl-\
ge, wobei entweder eine ungeschulte Arbeitskraft eingesetzt oder eine automatische Zufuhrmethode angewandt werden kann:
1. Die Rückstellfeder 27 wird in das Loch 40 eingesetzt;
2. Die Kontaktfeder 23 wird in die Halbbohrung oder Höhlung H eingesetzt;
3. Das glatte, zylindrische Uberbrückungsglied 26 wird
auf die unteren Festkontaktstücke C3, C4 gelegt.
4. Das Druckknopf und Nockenglied 20,21 wird aufrecht in das Loch 40 eingesetzt;
5. Das Gehäuseoberteil 10a wird auf das Gehäuseunterteil 10b aufgesetzt und befestigt. Der leichte Druck, der
zur Überwindung des Widerstandes der Federn erforderlich ist, bewirkt dabei, daß die Nockenoberfläche das
uberbrückungsglied 26 direkt erfasst und nach rechts drückt, wobei die gespannte Feder 23 den unstabilen
Zustand herstellt und die gespannte Feder 27 das Druckknopf- und Nockenglied in seiner oberen Position drückt,
Nachdem die Gehäuseteile aneinander befestigt worden sind, z.B. durch akustisches Schweißen, durch Verbindungsglieder und/oder
durch Klebstoff, ist der Schalter vollständig, und es sind keine Nachformvorgänge oder Justierungen erforderlich.
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Bei einem bevorzugten Ausftihrungsbeispiel wurden folgende Maße gewählt:
Gesamtbreite w | 17,49 mm |
Höhe h | 23,85 mm |
Länge L | 49,25 mm |
Uberbrückungsgliedlänge (Fig.7) |
14,31 mm |
überbrückungs glieddurch- messer D |
3,18 mm |
Luftspalt Ag | 0,38 mm |
Kontaktfeder 23 | |
Unkomprimierte Länge | 19,05 mm |
Durchmesser | 6,1 mm |
Drahtgröße | 0,56 mm |
Windungszahl | 9 |
Federkonstante | 980 g/cm |
Komprimierte Länge | 4,78 mm |
Rückstellfeder 27 | |
Unkomprimierte Länge | 15,9 mm |
Durchmesser | 4,77 mm |
Drahtgröße | 0,56 mm |
Windungszahl | 11 |
Federkonstante | 1880 a/cm |
Komprimierte Länge
Nockenflanken Winkel α (Fig.5c)
Kontaktmaterial Kontaktdicke t (Fig.4b) Abstand S.
Abstand Sn
Abstand Sn
/Zoll
6,04 mm
70°
Silberkadmiumoxid
Silberkadmiumoxid
2,38 mm 11,13 mm 7,95 mm
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In Figur 5 sind die Betriebsteile des Schalters gemäß Figur 4 bis 7 schematisch dargestellt. Es versteht sich, daß die Kontaktstücke
12, 13, 14 und 15 und das rechte Ende der Feder 23 sowie das untere Ende der Feder 27 ortsfest sind und die verschiedenen
Abstände übertrieben sind, um die verschiedenen Betriebsteile deutlicher darzustellen. Die Kombination aus dem Druckknopf
und dem Nockenglied 21 kann sich frei linear in Richtung des Pfeiles bewegen. Das überbrückungsglied 26 wird lose an seinen
Endflächen durch die Isolierwände des Gehäusehohlraumes gehalten und kann frei in seiner Querrichtung bei einer linearen Abwärtsbewegung
der Druckknopf- und Nockenkombination von dem einen Kontaktpaar 14, 15 zum anderen Kontaktpaar 12, 13 schnappen
und umgekehrt.
Folgende Merkmale der Erfindung sind wesentlich: Das stabartige Überbrückungsglied 26 ist frei von einer seitlichen
Halterung oder Behinderung in Richtung der Schnappbewegung, da es nur in begrenztem Kontakt mit der Feder 23 steht.
Das Überbrückungsglied ist ein einfacher glatter Zylinder. Die Kontaktflächen zwischen dem überbrückungsglied und dem Nocken
bzw. der Feder sind äußerst klein und fast punktförmig. Die Feder ruht unmittelbar auf dem Überbrückungsglied, ohne daß dazwischen Befestigungen notwendig sind, vgl. Figur 5.
Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser D. (Figur 5d) der Kontaktfeder 23 wesentlich größer als der Durchmesser
D des Überbrückungsgliedes 26, und letzteres rollt während
der Betätigung seitlich über die Achse der Feder, wie in der Folge der Figuren 5a bis 5e gezeigt ist. Die Breite oder
der Durchmesser der Feder überspannt praktisch den Zwischenraum oder Abstand zwischen den gegenüberliegenden Kontaktpaaren 12,
Dadurch wird gewährleistet, daß die Kontaktbrücke beim Einsetzen in der richtigen Stellung gehalten wird, wodurch der Zusammenbau
erleichtert wird. Bei einer derartigen Feder ist zu beachten, daß während der Betätigung zwischen den Positionen gemäß Figur
5a und 5e eine örtliche Kompression zerst auf der einen Seite
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und dann auf der anderen Seite auftritt, und daß das überbrückungsglied
in jeder Position zwischen Feder, Nocken und festem Kontaktstück (Figur 5e) oder zwischen Feder, Kontaktohr E
und Kontaktstück 15 (Figur 5a).eingefangen ist. Das Ende der Feder neigt sich oder schaukelt somit nach Art einer Wippe von
der einen Seite zur anderen Seite. Die Wirkung des überbrückungsgliedes
besteht darin, Ober das Ende der Feder zu rollen, während
die Wirkung der Feder darin besteht, am überbrückungsglied während seiner Bewegung beständig anzugreifen und bei jedem Bewegungsende
das überbrückungsglied praktisch zu fangen, um schädliche Taktprellungen zu verhindern.
Es sei darauf hingewiesen, daß nach dem Festsitzen des überbrückungsgliedes
eine Übersteuerbewegung oder in umgekehrter Richtung eine Vorbewegung auftreten kann, und zwar auf Grund der
Wirkung des Halteohres E oder des konstanten Durchmessers der Welle 20c des Nockengliedes, die das überbrückungsglied mit konstanter
Kraft in Bezug auf die anderen Elemente halten.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist das überbrückungsglied
aufgrund seines Verhältnisses zu den anderen Elementen frei, seine Achse 4 in jeder Richtung zu drehen, wenn die Kontaktstücke,
zu denen hin sie eine Schnappbewegung ausführt, nicht ausgerichtet sind, so daß das überbrückungsglied stets seine
eigene richtige Sitzposition sucht und ein guter elektrischer \
Kontakt gewährleistet ist. Dies ist in Figur 7 erläutert.
Es sei angenommen, daß das überbrückungsglied 26 zunächst einwandfrei
an den Festkontaktstücken C3 und C. anliegt. Dann sei
angenommen, daß der Linearbetätxgungsknopf mit dem Nocken nach unten bewegt wird, bis das überbrückungsglied zum anderen Kontaktpaar
schnappt. Wie in Figur 7 dargestellt ist, sind diese anderen Kontaktstücke C1 und C2 lose oder nicht ausgerichtet,
so daß eine durch die Kontaktflächen der Kontaktstücke C1 und C3
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projizierte Linie nicht parallel zu einer entsprechenden Linie
durch die Kontaktflächen der Kontaktstücke C3 und C4 liegen
würde. Bei seiner Schnappbewegung von den Kontaktstücken C3, und
C4 weg erreicht das Überbrückungsglied 26 die Position, die
mit aufgezogenen Linien dargestellt ist, wobei es am Kontaktstück Q.^ nicht aber am nichtfluchtenden Kontaktstück C. anliegt.
Da das Überbrückungsglied aber frei von jeder Behinderung oder Einspannung ist, kann es seine Achse drehen. Ein
Kräftepaar T, nämlich die Reaktionskraft am Kontaktstück C3
und eine Komponente U der Federkraft am Zentrum (Figur 5b) wirkt auf das Überbrückungsglied, das infolgedessen verschwenkt wird,
und die Orientierung seiner Achse ändert, bis die mit unterbrochenen Linien dargestellte Position erreicht ist, bei der
das Überbrückungsglied fest sowohl auf der Kontaktfläche des
Kontaktstücks C, also auf derjenigen des Kontaktstücks C2 aufsitzt.
Hierdurch werden somit Fluchtungsfehler kompensiert, und es ist möglich, geringere Anforderungen an die Toleranzen zu
stellen, wodurch der Herstellungsaufwand des Schalters und somit seine Kosten gesenkt werden.
Wie in Figur 5f dargestellt ist, ist jedes der oberen Kontaktstücke
an seinem Ende mit einem vorspringenden Ohr 90 versehen, hier in Form eines Hakens, das um eine Strecke, die größer
ist als der Radius R des überbrückungsgliedes 26, von der Kontaktfläche
nach unten reicht. Wenn während der Betätigung die Spitze 45 des Nockens die zentrale Wirkungslinie der Feder passiert
(so daß die Schnappwirkung eintritt), wird das überbrückungsglied von den vorspringenden Ohren weggedrückt, die dann keine
Rolle mehr spielen. Vor und nach dieser Position jedoch (d.h. während der Vorgabe- und Übersteuerbewegung) wird das überbrückungsglied
in die durch die Kontaktfläche und ihr vorspringendes Ohr gebildete hakenförmige Gabelung gezwungen, wo es während der beliebigen,
jeweils gewünschten Vorgabe- und Übersteuerbewegung unter konstanten Kraftverhältnissen gehalten wird. Auf diese Weise
kann selbst dann der richtige Kontaktdruck gewährleistet werden,
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wenn die Toleranzen in Bezug auf den gleitenden Betätigungsknopf und die Nockenanordnung gering sind. Wenn die Kontaktstücke
in Stellung gebracht werden, (beispielsweise werden sie eingepreßt), wird hierdurch der richtige Kontaktdruck während
der für einen Grenzschalterbetrieb notwendigen übersteuerbewegung
sichergestellt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 8 bis 10 handelt es sich
um einen Subminiatur- oder Mikro-Grundgrenzschalter, der in
seiner wirklichen Größe in Figur 8a dargestellt ist (wo er mit einer Zollskala verglichen wird).
Gemäß Figur 8 bis 10a ist auf einen Grundteil 113 ein hohles Gehäuse 111 mit der Länge 1 und der Breite t aufgepaßt, welches
die Standard-Mikroschaltermaße hat. Standard-Montagelöcher 115 führen durch das Grundteil. Ferner sind Standardklemmen
117, 119, 121 (hier für einen einpoligen Wechselschalter) vorgesehen, von denen die Klemme 121 die gemeinsame Klemme ist.
Durch die Oberseite des Schalters ragt ein Ein- und Aus-Druckknopf
123 heraus. An der Außenseite des Schaltergehäuses ist ein Betätigungsverstärkerarm 125 befestigt.
Der Druckknopf 123 umfaßt einen Zylinder, der für eine Linearbewegung
in einem passenden zylindrischen Gebilde 126 einge- j
schlossen ist, das in das Gehäuse 111 eingeformt ist. Ein integraler
Ansatz des Druckknopfes 123 bildet den Nocken 128, dessen Körper für eine Relativbewegung von Ansätzen eines Metallgliedes
beschränkt wirdr das einen der Festkontaktstücke bildet.
Zu diesem Zweck sitzt eine Montageplatte 130, die durch ein Gewinde 133 der gemeinsamen Klemme 121 befestigt ist, auf dem
einen Ende der Oberseite des Grundteils 113. Rechtwinkelige
Platten 134 und 136 erstrecken sich von entgegengesetzten Wänden der Platte 130 nach oben. Sie bilden einen Schlitz 138,
der zur Breite W des Nockenkörpers paßt, der dadurch innerhalb der Begrenzungen und der Platten 134 und 136 nach oben und unten
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gleiten kann. Obere und untere seitliche Vorsprünge 140, 142
der Platte 134, zwischen denen sich ein offener Zwischenraum befindet, reichen an der einen Seite der Montageplatte entlang
und bilden zwei gegenüberliegende Festkontaktstücke, die einen Abstand von D + Ag haben, wobei D der Durchmesser des überbrückungsgliedes
150 und Ag der gewünschte Luftspalt bedeuten.
Der Nocken 128 und der Druckknopf 123 sind hohl. In diesem Hohlraum
sitzt die Rückstellfeder 132, die an ihrem entgegengesetzten Ende auf der Montageplatte 130 aufsitzt. Der Nocken und ι
Druckknopf sind aus isolierendem Kunststoff geformt. Bei dieser ! Konstruktion bewirkt eine lineare Ein- und Aus-Bewegung des
Druckknopfes 123 rechtwinkelig zur Längsachse A des Schalters gegen die Kraft der Feder 132 eine identische Linearbewegung i
des Nockens 128. Die Feder, die eine äußerst kleine Federkraft besitzt, hat viele Windungen, und ihre Länge wird vom hohlen
Kanal aufgenommen, der sich am Nocken vorbei in das Betätigungsglied erstreckt.
Die mittlere Klemme 119 des Schalters ist in die auf dem Grundteil
113 sitzende mittlere Platte 144 geschraubt. Die rechtwinkelige Platte 146 erstreckt sich auf der zu den Vorsprüngen
und 142 entgegengesetzten Seite nach oben. Der obere Rand 146a der Platte 146 und der obere Rand 142a des Vorsprungs 142 bilden
den einen Kontaktstücksatz, der vom Überbrückungsglied 150 überbrückt wird. Ein Paar beabstandete Kontaktstücke wird durch
die untere Oberfläche 140a des Vorsprungs 140 und die untere Fläche 148a eines VorSprungs 148 gebildet. Letztere ist mit der
mit dritten Montageplatte 152 verbunden, die ihrerseits der Klemme
117 verbunden ist. Der Vorsprung 148 ist mit der rechtwinkeligen Platte 154 verbunden. Eine rechtwinkelige Platte 156 ist auf
der entgegengesetzten Seite der Montageplatte 152 angeordnet und bildet einen Schlitz 158, in den ein isolierender Block 160
eingesetzt ist, welcher in diesem Fall in Richtung der Längsachse A des Schalters innerhalb des Schlitzes gleiten kann. Dieser
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Block weist eine Bohrung 16.1 auf, in der die das überbrückungsglied
vorspannende Feder 162 sitzt. Das überbrückungsglied 150
ist zwischen den beiden Festkontaktpaaren eingesetzt, und an ihr greifen auf der einen Seite der federbelastete Block 160
und an ihrer entgegengesetzten Seite der Nocken an.
Das überbrückungsglied ist seitlich beschränkungsfrei und
schnappt über den Scheitelpunkt des Nockens nach einer Abwärts bewegung des Druckknopfes 123 aus der mit der ausgezogenen Linie
dargestellten Position in die Position der unterbrochenen Linie (Figur 10) bzw. umgekehrt bei einer Rückkehrbewegung des Druckknopfes
123 nach oben. Bei seiner Schnappbewegung unterbricht J und schließt das überbrückungsglied die Schaltkreise an zwei
Punkten. Während seiner Bewegung rollt es über den federbelasteten
Block 160, mit dem es nur längs einer Linie in Berührung bleibt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wurden folgende Maße gewählt:
Dicke | 5, | ,08 | mm | mm |
Höhe h | 9, | mm | ||
Länge 1 | 12, | ,7 | mm | |
Länge des überbrückungs- gliedes (Gadmium-Nickel-Silber mit Epoxydharz) |
3, | ,86 | mm | |
Überbrückungsglied-Durchmes- ser |
If | 52 | mm | |
Luftspalt Ag | 0, | 51 | mm | |
Überbrückuncjsglied-Vor- | ||||
spannungsfeder 162 | ||||
Unkomprimierte Länge | 6, | 35 | mm | |
Durchmesser | Ir | 10 | mm | |
Drahtgröße (hochwerti ger Klaviersaitendraht) |
o, | 18 | mm | |
Windungszahl | 32 | |||
Federkraft | 200 | Gramm | ||
Komprimierte Länge | Ir | 59 |
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Material für Nocken/Druckknopf und Block
Flankenwinkel X
Dicke aller Kontaktplatten Deckwanddicke
Teflon | (Dupont) |
,90° | |
0,61 | ram |
0,51 | mm |
In Figur 11 bis 14 ist ein anderes System dargestellt, bei dem
die Feder zur Vorspannung des überbriickungsgliedes und die Betätigungsanordnung eine bewegliche Einheit bilden. Gemäss
Figur 11 bildet hier ein Trägerteil 212 einen Ein- und Aus-Betätigungsknopf 212 , einen Nocken 204 und einen Schraubenfedersockel
206. Diese Anordnung ist mittels eines Stiftes 208 \ so montiert, daß sie bei einer Ein- und Aus-Bewegung des Knopfes
202 leicht relativ zum Gehäuse 209 schwenken kann. Eine Rückstellfeder
210, beider es sich darstellungsgemäss um einen elastischen integralen Ansatz des Kunststoffträgerteils 212 handelt,
greift am Boden des Gehäuses 214 an und dient zur federnden Rückstellung des Druckknopfes.
Die Feder 316 zum Vorspannen des Überbrückungsgliedes, die auf
j dem Sockel 206 sitzt, drängt das Überbrückungsglied 220 gegen
die wockenflache. Der Träger, die Feder und das Überbrückungsglied
bilden darstellungsgeiuäss eine vormontierte Einheit, die
so in die untere Gehäusehälfte 214 eingesetzt wird, daß bei 208 Stifte in passenden Lagern 209 ruhen. Dadurch wird das überbrückungsglied
220 in bezug auf die am Gehäuse befestigten Kontaktstücke 222, 224 in Stellung gebracht. Durch Aufbringen der
oberen Gehäusehälfte 215 wird der Schalter vervollständigt.
Die Schritte zum Herstellen der Vormontageeinheit stellen ein weiteres Merkmal der Erfindung dar. Es werden eine Reihe von
Trägerteilen 212 bereitgestellt. Zweckmässig können sie als miteinander
verbundene Stücke in einem einzigen Formvorgang mit einer Kunststofform mit einer Vielzahl von Hohlräumen hergestellt
werden. Sie werden aus federndem Material geformt und besitzen
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einen am iiockenende des Federraumes 240 eingeformten Schlitz
230. Jeder Träger weist eine axiale öffnung 242 auf, die mit dem Federraum 240 (achsgleich) ausgerichtet ist und einen grösseren
Durchmesser hat als die Feder 216. Als erster Montageschritt wird eine Schraubenfeder 216 in die öffnung 242 eines
jeden Trägers eingesetzt. Dann wird (als uberbrückungsglied) ein einziger leitender Stab 22Oa in Stellung relativ zur Gesamtlinie
der Unterrahmen der Trägerteile 212 gebracht. Der Stab wird in Fluchtung mit den Schlitzen 230 aller Trägerteile
gebracht und progressiv durch diese Schlitze hindurch gepresst, wobei er die angrenzenden Wände des Kunststoffträgers auseinander,- g
spissLzt, um hineinzugelangen. Wenn der Stab in den Federraum gelangt
ist, kehren die Wände in ihre spannungsfreie Lage zurück. Diese Bewegung durch den Schlitz hindurch hat die Schraubenfeder
aus der Position gemäss Figur 13 (unkomprimierte Länge 1 ) unter Spannung in die Position gemäss Figur 14 (komprimierte
Länge 1 ) gebracht, wobei letztere dem Nennspannungszustand der
Feder entspricht. Als letzter Schritt wird ein Schneidwerkzeug nacheinander in die Schneidpositionen I, II, III usw. (Figur 12)
gebracht, so daß der Stab 22Oa in Stabsegmente der richtigen Länge gescanitten wird und auch die Kunststoffverbindungsstege
260 durchschnitten werden, wodurch die Stifte 208 entstehen und freigelegt v/erden, welche dann dazu dienen, den Träger
schwenkbar im vervollständigten Schalter zu montieren. ä
bei einem anderen Ausführungsbeisjiel ist der Druckknopf für
eine .jeradlinige Bewegung im Gehäuse eingeschlossen und iuit dem
Träger uittels einer angeformten flexiblen Angel oder Kiappe
aus Harz^iaterial verbunden.
Wie in Figur 15 dargestellt ist, ist ein Träger 212· vorgesehen,
der insofern dem Träger gemäss Figur 11 ähnlich ist, als er einen Nocken 204 bildet und eine Schraubenfeder 216' enthält,
welche einen Öberbrückungsstab 2201 gegen den Nocken presst.
Der Träger hat ähnlich wie beim Schalter gemäss Figur 11 eine Schwenkachse A, um welche er verschwenkt wird, wenn der Über-
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brückungsstab vom einen Kontaktstück zum anderen umschnappt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist keine gesonderte Rückstellfeder
210 wie gemäß Figur 11 vorgesehen. Stattdessen erstreckt sich ein Fortsatz der Schraubenfeder 216e über den
Träger hinaus und greift am Gehäuse 214' an. Eine seitliche Versetzung
dieses Fortsatzes relativ zu seiner normalen Achse schafft eine Rückstellkraft für den Träger. Somit übt eine einzige
Feder sowohl die Rucksteilfunktion aus als auch die Funktion,
den Instabilitätsbereich zu definieren und die Schnappwirkung für den Überbrückungs-Rollstab zu gewährleisten. Um
einen besseren Betrieb in beiden Beziehungen sicherzustellen, kann die öffnung 270 in der Rückseite des Trägers 212', durch
das sich die Feder erstreckt, einen hinreichend kleinen Durchmesser haben (gleich groß oder sogar kleiner als der Durchmesser
der Feder), so daß sie am Umfang der Feder angreift und eine Reaktionsfläche für die Rückstellfunktion der Feder schafft.
Gleichzeitig drängt sie diesen Teil der Feder zwangsläufig in die richtige Position, um eine wirksame Bezugsbasis für den
überzentrischen Teil der Feder zu schaffen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein gesonderter Druckknopf 300 vorgesehen. Er sitzt für eine Ein- und Aus-Bewegung in einer
öffnung 310 im Gehäuse, während seine innere abgerundete Oberfläche
312 auf dem Träger aufliegt.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 16 bis 18 werden eine Anzahl von überbrückungsgliedern durch einen einzigen Ein- und
Ausdruckknopf betätigt. Auf einem ersten Niveau befinden sich drei überbrückungsglieder 426, und auf einem zweiten Niveau sind
drei zusätzliche Überbrückungsglieder 426' vorgesehen. Das Betätigungsglied
umfaßt einen Druckknopf 420,der mit einem Paar von Betriebsnocken 421 und 421' einstückig ist. Diese Nocken
besitzen Drehflächen. Obere und untere Gehäuseteile 410a und 410b sind ähnlich denjenigen gemäß Figur 4 bis 4b, abgesehen
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davon, daß jedes von ihnen drei überbrückungsglieder umschließt,
und ein scheibenförmiges Gehäuse bildet, das das Betätigungsglied umgibt.
Die auf dem einen Niveau liegenden überbrückungsglieder werden
bei einer ersten Bewegungsstrecke des Betätigungsgliedes betätigt
und die überbrückungsglieder auf dem nächsten Niveau können bei einer vorbestimmten Weiterbewegung betätigt werden,
wie beispielsweise durch die Dicke eines Abstandhalters 430 festgelegt ist.
Jedes Gehäuse kann so abgewandelt werden, daß es zusätzliche ^
überbrückungsglieder aufnimmt. Auch können zusätzliche Schalterniveaus
vorgesehen werden. Die gesamte Schalterbaugruppe kann durch eine Zahnstangen- und Ritzel-Anordnung, ein Zeitglied usw.
betätigt werden, um eine komplexe Schaltfolge auszuführen, etwa zum Anlassen eines Motors, bei dem zuerst die Anlaßspulen eingeschaltet
und dann ausgeschaltet werden, während die normalen Antriebswicklungen den Betrieb übernehmen.
Gemäß Figur 19 und 20 bilden der Druckknopf 190 und der Nocken 192, die sich linear bewegen, einen Sitz für eine Feder 194,
die sich somit mit der Betätigungsanordnung bewegt.
Gemäß Figur 21 ist das frei schwimmende langgestreckte überbr ückungs glied in einen Kipphebelschalter eingebaut, in welchem
das Kipphebelglied 540 in jeder ihrer beiden stabilen Positionen durch die gleiche Feder 144 gehalten wird, die auch die federnde
Oberfläche bildet, welche an der Seite des Leitergliedes 550 angreift und dessen Schnappbewegung verursacht. Entgegengesetzte
Paare von Kontaktstücken 512, 513 bestehen mit Klemmen t aus einem Stück.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 22 und 23 ist das frei schwimmend angeordnete Leiterglied ein Stab, der
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lose im Gehäuse liegt, Kontaktpaare überspannt und an einer Längsbewegung durch die Gehäusewände gehindert wird. Hier weist
der Schalter ein Gehäuse 60 beispielsweise aus Kunststoff auf j in welches vier starre Kontaktstücke 62,63,64,65 mit entsprechenden
Kontaktflächen eingeformt sind, deren herausragenden Enden Klemmen 67, 68, 69 (die vierte ist nicht dargestellt) bilden.
Um eine gemeinsame Klemme zu schaffen, können beispielsweise die Kontaktstücke 62 und 64 einstückig und mit einer gemeinsamen
Klemme verbunden sein. Im Basisteil des Gehäuses 60 befindet sich eine Ausnehmung 70, die eine Bodenfläche besitzt.
In dieser Ausnehmung ist ein elastisches Glied eingesetzt, hier eine Schraubenfeder 76. Die Teile sind so konstruiert, daß eine
Hin- und Herbewegung der Feder möglich ist, die sich dabei zusammenzieht und ausdehnt. Ein starrer Stab 78, dessen Länge geringfügig
kleiner ist als die Innenabmessung Li des Gehäuses 60, ist in diese Konstruktion eingesetzt und ruht auf den Kontaktstücken
64 und 65 sowie auf der Oberfläche des elastischen Gliedes, das sich am Bodenende des Raumes zwischen den entgegengesetzten
Kontaktpaaren befindet. Der Leiterstab 78 greift darstellungsgemäß direkt an der Feder an.
Ein Betätigungsglied 82 wird in ein Loch 84 im Deckel 85 eingesetzt
und dann wird der Deckel auf dem Basisteil des Gehäuses befestigt, wodurch der Schalter vervollständigt wird. Eine reziproke
Stößelbewegung des Betätigungsgliedes 82 bewirkt ein Rollen des Leiterstabes 78, der dabei abwechselnd die Kontaktpaare 62,
63 und 64, 65 überbrückt. Die Feder 76 bewirkt sowohl die Rückstellbewegung des Stößels oder Be.tätigungsgliedes, und zwar über
den Leiterstab 78, als auch die Schnappwirkung des Leiterstabes 78 selbst. Dieser Schalter eignet sich für Handbetrieb, während
im allgemeinen für die Verwendung in Grenzschaltern eine zu große Überbewegung erforderlich ist.
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Es sei besonders darauf hingewiesen, daß der Leiterstab 78
an keinem anderen Teil befestigt ist. Das elastische Glied (die Feder 76) wird zunächst in ihre Ausnehmung eingesetzt und von
dem anschließend eingesetzten Leiterstab gegen das Gehäuse gehalten.
Ein betriebsbereiter Schalter ergibt sich, wenn das letzte Teil, nämlich das Betätigungsglied, aufgesetzt und der
Deckel ohne NachmontageJustierungen befestigt wird. Diese Montage
kann vollautomatisch durchgeführt werden, ohne daß eine geschulte Arbeitskraft erforderlich ist.
Gemäß Figur 24 wird ein frei schwimmender Leiter 510 durch eine stationäre Oberfläche 546.und eine Druckfeder 544 gegen ein ύ
Kontaktstück 542 gezwungen. Die feststehende Oberfläche 546 bildet
Stirnflächen 546a und 546b. Das Kontaktstück 542 ist mittels eines Betätigungsgliedes 552 quer zu einer Linie Y bewegbar,
die vom Federeinspannpunkt 544m zum einem Auslösepunkt verläuft. Wenn sich das Kontaktstück 542 nach links bewegt, rollt
der Leiter 510 am Kontaktstück 542 entlang nach oben. Wenn der Leiter einen der Linie'Y entsprechenden Punkt erreicht, wird er
losgelassen und bewegt sich plötzlich vom Kontaktstück 542 weg, wobei sich die Feder 544 ausdehnt. Der Leiter 510 erreicht dann
wieder die Auslösestelle, noch in elektrischer Kontinuität mit dem Kontaktstück 542, von dem er ausgegangen war, und zwischen
beiden tritt fortwährend ein Drehmoment oder eine Relativdrehung auf, wodurch beginnende Verschweißungen gebrochen werden. Nach "
Erreichen des Punktes R kann der Leiter 510 dann zum entgegengesetzten Kontaktstück 548 hinüberspringen. Dieses Kontaktstück
ist mit dem Kontaktstück 542 über eine Brücke 558 verbunden, die bei 560 Isoliermaterial enthält, und diese Gesamtanordnung wird
mit dem Betätigungsglied 552 bewegt.
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Claims (1)
- 2CÖ6S43PatentansprücheV 1.)/Schnappschalter rait einem stabförmigen Überbrückungs-^ glied, das in einer Ebene senkrecht zur Längsachse einen kreisförmigen Querschnitt hat, einem Kontaktpaar, das vom überbrückungsglied zur Schliessung eines elektrischen Kreises überbrückt wird und einer Schnappanordnung mit einem Nocken und
einer Feder für eine Schnappbewegung des Überbrückungsgliedes
in Richtung von oder zu den Kontaktstücken, dadurch
gekennzeichnet , daß das Überbrückungsglied (z.B.
116 in Figur 1) frei schwimmend angeordnet ist, daß die Schnappanordnung eine federnde Oberfläche (z.B. 114) auf v/eist, die
gegen die eine Seite des Überbrückungsgliedes drückt und dessen entgegengesetzte Seite gegen den Nocken (z.B. 101) drängt,
und daß das überbrückungsglied Seine Position auf der federnden Oberfläche während des Schnappvorgangs in freier Bewegung wechselt. [2.) Schnappschalter nach Anspruch 1, bei weichein die
Schnappanordnung eine Schnappbewegung des Überbrückungsgliedes
in Richtung zu den Kontaktstücken bewirkt, da durch gekennzeichnet, daß das überbrückungsglied (26) zur
Anpassung an eine Fehlausrichtung der Kontaktstücke in freier
Bewegung seine Enden um seinen Längsmittelpunkt drehen kann
(Figur 7) .3.) Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die federnde Oberfläche durch das Ende einer Schraubenfeder (114) gebildet ist, die direkt am überbrückungsglied (116) an zwei Punkten angreift, die einen
Abstand in Längsrichtung des Überbrückungsgliedes haben.4.) Schnappschalter nach Anspruch 3 mit zwei beabstandeten Kontaktpaaren, zwischen denen das überbrückungsglied109842/ 10262C56S43seine Schnappbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser der Schraubenfeder (114) ausreichend gross ist, um den Raum zwischen den Kontaktpaaren zu überspannen, und daß sie dadurch die Oberfläche bildet, über welche das überbrückungsglied während der Schnappbewegung über~ wechselt.5.) Schnappschalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser (D.) der Feder (23) wesentlich grosser ist als der Durchmesser (D) des % überbrückungsgliedes (26) , und daß das überbrückungsglied sich während seiner Betätigung über das Ende dieser Feder·bewegt, wodurch die Oberseite der Feder sich neigt, während sie das überbrückungsglied gegen die Kontaktstücke (12 bis 15) drängt (Figur 5c, 5d).6.) Schnappschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche in Form eines Grenzschalters, der eine öffnung aufweist, durch die ein nichtrastender Ein- und Aus-Setätigungsdruckknopf herausragt, und der einen Vorgabebewegungs- und übersteuerbewej gungsbereich sowie einen vorbestimmten Betätigungsarbeitspunkt zur Kontrolle der Position eines liaschinenteiles aufweist, da- * durch gekennzeichnet, daß der Druckknopf (z.B. 20 in Figur 5) durch einen Fortsatz des Nockens (21) gebildet wird, so -daß eine !bin- und Ausbewegung des Druckknopf es durch die öffnung hindurch unmittelbar eine Bewegung des Nockens zur Betätigung des Schalters bewirkt und daß die Feuer (23) eine Wirkungnlinie gegen das überbrückun-jsglied (26) hat, die allgemein rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung des Druckknopfes läuft.7.) Grenzscaalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das überbrückunjsglied einen Zylinder (26) umfasst, dessen Durchmesser (D) zwischen etwa 3,2 nua und 1,6 mm beträgt und daß die Kontaktflächenpaare (12 bis 15)109842/1026BAD ORIGINAL2CÖ6943einen Abstand voneinander haben, v/elcher der Summe aus dem Durchmesser (D) des tiberbrückungsgliedes und einem Luftspalt (Ag) entspricht, welcher nicht grosser ist als etwa 0,63 mm.8.) Grenzschalter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Nocken (21) entgegengesetzt gerichtete Oberflächen (21a, 21b) aufweist, die einen Scheitelpunkt bilden, und daß der Winkel jeder dieser llockenflachen relativ zur Bewegungsrichtung der Nockenfläche etwa 45° oder weniger beträgt.9.) Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ein zweiteiliges Gehäuse (10a, 10b) enthält, daß in dem einen Gehäuseteil eine Schraubenfeder eingesetzt ist, deren Achse allgemein parallel zur Trennebene (P) zwischen den beiden Gehäuseteilen liegt und daß durch Befestigung des anderen Gehäuseteils das tJberbrückungsglied eingeschlossen und die Feder komprimiert wird(Figur 4b).> 10.) Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem der Nocken und ein Druckknopf durch ein einziges langgestrecktes starres hin- und her-bewegliches Stück gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (21) von der Seite dieses Stückes vorspringt, daß das innere i,nde dieses Stückes hohl ist , und daß eine Rückstell- : feder (27) in den Hohlraun: (25) des Stückes eingesetzt ist und ! gegen eine in bezug auf das Gehäuse feststehende Fläche stößt. (Figur 4c). '11.) Schalter nach Anspruch 10 zur Herstellung in Mikrpgrösse, dadurch gekennzeichnet, daß sich ; die Hackstellfeder (27) und der Hohlraum (25) innerhalb des Stücxes (20,21) in auswartsrichtung am iiockenscheitelpunkt (45) vorbei erstrecken.10984 2/1026BAD ORIGINAL12.) Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 0, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerbaugruppe (212) auf einer Schwenkachse (208) innerhalb eines Gehäuses (214) des Schalters, welches die Kontaktstücke (222, 224) tragt, gelagert ist, daß der "rager mittels eines Druckknopfes (202) uia die Schwenkachse drehbar ist, daß ein erster Teil des Trägers die i.Jockenf lache (204) bildet und daß ein anderer Teil des Trägers die Feder (216) hält, welche die federnde Oberfläche bildet (Figur 11) .13.) Schalter nach Anspruch 12,dadurch ge- ä kennzeich net, daß der Träger eine in das Gehäuse (214) eingesetzte ünterbaugruppe bildet, welche das angrenzend an den Nocken angeordnete uberbrückungsglied (220) sowie eine Schraubenfeder (216) enthält, deren entferntes Ende auf dem HaI-j tesitz (206) angeordnet ist und deren anderes Ende das überbrückungsglied gegen den '.Stocken (204) drängt.; 14.) Schalter nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet , daß ein Fortsatz der Feder am Gehäuse angreift und dazu dient, den Träger in eina erste Position■ vorzuspannen unu daß das Botütigungsglied bei der Betätigung den Träger gegen die ^raft des Federfortsatzes verschiebt.15.) Schalter nacli einen der vorangehenden Ansprüche, !dadurch gekennzeichnet*, daß eine an denrfocken angrenzende und mit diesera bewegliche , das überbrückungs- : glied erfassende verlängerte Oberfläche vorgesehen ist, die bei einer Vorgabe- oder Übersteuerbewegung des llockens das über- ; brückungsglied erfasst, wenn der ilocken das überbrückungsglied ! verlässt und dadurch während der Vorgabe- oder übersteuerbewegungdes Nockens das Überbrückungsglied in einer konstanten Position « relativ zum Kontaktpaar hält.BAD ORIGINAL109842/102616.) Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine feststehende Fläche (9O1) vorgesehen ist, die bei einer Vorgabeoder Übersteuerbewegung des Nockens in Eingriff mit dem überbrückungsglied kommt und dieses während der Vorgabe- oder Übersteuerbewegung des Nockens in einer konstanten Position relativ zum Kontaktpaar hält.17.) Schalter nach Anspruch 16, da durch gekennzeichnet , daß die feststehenden Oberflächen HaI-tevorsprünge (9O1) bilden, die einstückig mit dem Paar von Kontaktstücken ausgebildet sind und mit diesen Gabelungen bilden, in welche das überbrückungsglied durch die federnde Oberfläche gedrückt wird(Figur 5f).18.) Schalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Oberfläche hakenförmige Glieder (9O1) bildet, in welche die elastische Oberfläche das überbrückungsglied drückt, um dieses in einer verriegelten Position festzuhalten.19.) Schnappschalter nach Anspruch 1 mit einem Betätigungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Feder (z.B. 76) vorgesehen ist, welche die federnde Oberfläche bildet und so angeordnet ist, daß sie auf das Betätigungsglied (82) Rückstellkräfte ausübt, so daß bei Lösen der Betätigungskräfte das Betätigungsglied in seine Ausgangsposition zurückkehrt(Figur 22).20.) Schnappschalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß die Feder eine Schraubenfeder : (76) ist, und daß das Betätigungsglied einen Stößel mit einer nockenförmigen Endfläche umfasst, welcher eine gerade Bewegungslinie aufweist, die allgemein parallel zur Achse der Feder und109842/ 10262C56943in Richtung zu dieser verläuft.21.) Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichn et, daß das stabförmige überbrückungsglied über seine gesamte Länge eine glatte zylindrische Aussenflache besitzt.22.) Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das stabförmige überbrückungsglied über seine gesamte Länge eine glatte Rotationsfläche aufweist. "23.) Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dad urch : gekennzeichnet , daß die federnde Lageroberfläche durch einen elastischen Arm (194) gebildet wird, der so mit dem Nocken verbunden ist, daß er sich körperlich mit ihm bewegt(Figur 19) .24.) Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß das stabförmige überbrückungsglied (550) über die elastische Oberfläche (544) mittels eines schwenkbar gelagerten Nockengliedes (540) bewegt wird, so daß beispielsweise ein bistabiler Kippschalter gebildet wird (Figur 21). "25.) Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß ein bewegbares Glied (558), welches entgegengesetzte Oberflächen aufweist, vorgesehen ist, um das stabförmige überbrückungsglied vor und zurück zu stoßen , und daß der Nocken (546) feststehend angeordnet ist und vom Überbrückungsglied während dieser Bewegung erfasst wird (Figur 24.)·1O9842/10262C5694326.) Schalter nach Anspruch 25,dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stoßflächen (542>548) synchron bewegen und einen Abstand voneinander haben, der grosser ist als der Durchmesser des Überbrückungsgliedes, und daß die Anordnung derart ist, daß die eine Stoßfläche gegen das Überbrückungsglied stoßen kann, während es sich über den feststehenden Nocken bewegt bis das überbrückungsglied eine über- ; zentrische Position (Totpunkt) erreicht, worauf das überbrückungs:- glied hinüberschnappen kann und dabei frei von den Stoßflächen ist, und daß es in eine Position bewegt v/ird, bei der es von der anderen Stoßfläche für eine Rückkehrbewegung erfasst wird. ;27.) Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, [ dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Oberfläche durch Federdraht gebildet wird und daß die am überbrückungsglied angreifenden Teile des Drahtes sich mit einem beträchtlichen Winkel zur Achse des Überbrückungsgliedes erstrekken.28.) Schnappschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Träger-Unterbaugruppe , die einen Träger (212), das stabförmige Überbrückungsglied (220) und die elastische Oberfläche (216) umfaßt, und daß die elastische Oberfläche am Überbrückungsglied angreift, unter Spannung steht und das überbrückungsglied gegen eine vom Träger gehaltene Fläche drängt.29.) Schalter nach Anspruch 28 mit einem Paar feststehender Kontaktstücke, da durch gekennzeichnet , daß der Träger (212) so montiert ist, daß er relativ zu den feststehenden Kontaktstücken (222,224) beweglich ist und das Überbrückungsglied (220) gegen die Kontaktstücke presst.109842/10263/Leerseite
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2585505B1 (fr) * | 1985-07-26 | 1992-02-21 | Bk Patent Dev | Commutateur a declenchement elastique |
-
1970
- 1970-11-19 FR FR7041590A patent/FR2070717B1/fr not_active Expired
- 1970-11-19 DE DE19702056943 patent/DE2056943A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8822864B2 (en) | 2011-02-23 | 2014-09-02 | Abb Technology Ag | Switching apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2070717B1 (de) | 1973-02-02 |
FR2070717A1 (de) | 1971-09-17 |
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