DE2101197B2 - Elektrischer schnappschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schnappschalter mit einem Schnappsystem, das in Abhängigkeit vom Weg eines Betätigungselements umschaltbar ist, wobei der bewegliche Kontakt vom Schnappsystem unabhängig, federnd gegen den festen Kontakt gedrückt und durch das Schnappsystem vom festen Kontakt abhebbar ist.

Ein derartiger Schalter ist aus der deutschen Patentschrift I 143 889 bekannt. Er weist ein dreiteiliges .Schnappsystem auf. nämlich einen Betätigungshebel, eine Schnappfeder und einen Schalthebel. Der Betätigungshebel ist als Bimetallstreifen ausgeführt. Er verlagert das eine Ende der Schnappfeder um einen bestimmten Weg in Abhängigkeit von seiner Erwärmung. Wird die konstruktiv vorgegebene Totpunktlage überschritten, so schnappt der Schalter in die andere Endstellung um, wobei der Schalthebel einen federnden Konlakthebel mitnimmt.

Jeder Schnappschalter hat eine sogenannte »Differenz«. Wenn er in seine eine Endlage umgeschnappt ist, muß das Betätigungselement um einen diesel' Differenz entsprechenden Wert verlagert werden, ehe d;;s Rückschnappen erfolgen kann. Zur Einstellung tkT '"MfIViVn/ hat der bekannte Schalter eine Einstellchen Kontaktes. Wenn der bewegliche Kontakt ein Wechsel- oder Arbeitskontakt ist, ändert sich mit der Einstellung der Differenz das Prellverhalten. Darüber hinaus kann eine vorgegebene Mindest-Dil ferenz nicht unterschritten werden, weil für das Umscli'iappen des Systems ein vorgegebener Mindestweg vorhanden sein muß.

Es sind ferner Schnappschalter bekannt, die ein nur zweiteiliges Schnappsystem aufweisen, nämlich außer der Schnappfeder nur einen Hebel. Wird dieser Hebel von einer Betätigungskruft belastet, sei c\ daß er in einem Verdampferthermostat von einen; mit Sattdampf gefüllten Arbeitselement betätigt win! oder bei einem Raumthermostaten selbst als Bimetal! ausgebildet ist. dann erfolgt das Unischnappen, sobald die Betätigungskraft die in der Ruhestellung wirksame Kraft der Schnappfeder überwindet. In diesem Zusammenhang ist auch schon ein solcher kraftproportioiialer Schnappschalte;· mit Bimetallhebel bekanntgeworden, bei dem der bewegliche Kontakt vom Schnapps-,:item unabhängig, federnd gegen den festen Kontakt gedrückt und durch das Schnappsyslem vom festen Kontakt abhebbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wegabhängu'.en Schnappschalter der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem die enge Kopplung zwischen der Differenz und dem Arbeitsverhalten des Schnappschalters aufgehoben ist.

Die LösLinsz dieser Aufgabe erfühlt hei dem eingangs erwähnten Schnappschalter erfindungsgemäß dadurch, daß das Schnappsystem aus nur einem Hebel und einer gelenkig damit verbundenen Schnappfeder besteht, die zwischen zwei ortsfesten Bauteilen gehalten sind, und daß zwischen das Betätigungselement und das bewegliche Schnappfedergelenk eine L'mwandlungsfeder geschaltet ist.

Bei diesem Schalter führt eine Verstellung der Differenz, sei es am Einbauort oder bereits in der Fabrik, zu keinen wesentlichen Änderungen der übrigen Eigenschaften des Schalters. Dies beruht vor allem darauf, daß der Schnappweg bei allen Differenzeinstellungen im wesentlichen gleich bleibt, weil die Differenz durch cmc Verstellung der Schnappfeder und damit deren Kennlinie vorgenommen werden kann. Die zwischen das Betätigungselement und das Schnappsysteni geschaltete Feder bewirkt eine Umwandlung der eine reine Wegsteuerung bewirkenden Eingangsgröße in eine dem hier betrachteten Schnappsystem angepaßte Kraft-Eingangsgröße. Darüber hinaus lassen sich wegen der Kraftjustierung wesentlich kleinere Differenzen einstellen als es bei den bekannten Mikroschallern möglich war. Hinzu kommt, daß sich eine einfachere Montage ergibt, da nur ein einziger beweglicher Gelenkpunkt vorhanden ist. Es ist auch nicht notwendig, das Schnappsystem durch einen Totpunkt schnappen zu lassen. Vielmehr können die beiden Schnappstellungen auf einer Seite der Verbindungslinie zwischen den beiden festen Gelenkpunkten des Schnappsystems angeordnet sein.

!•.ine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn die L'mwandlungsfeder durch einen zwischen

Angriffspunkt des Belätigungselements und Schnapp- Wird nun das Betätigungselement 9 durch ein für

federgelenk liegenden Hebelabschnitt gebildet ist. die Mikroschalter-Betätigung übliches starres Steuer-

Dies ergibt einen sehr platzsparenden Aufbau. Wenn glied nach unten gedruckt, so biegt sich der federnde

der gesamte Hebel federnd ausgebildet ist, benötigt Hebel 4 im Bereich des Betittigungselcments 3 nach

man für die Umwandlung überhaupt kein zusätzli- 5 unten durch. Das mit der Schnappfeder verbundene

ches Element. "" Ende bleibt aber an Ort und Stelle, bis d.ir'. die

Sehr günstig ist es, wenn ein Isolierträger den als Kraft F ihre Richtung umgekehrt und schließlich Jie Feder ausgebildeten Hebel, eine am bügeiförmigen Kraftkomponente der Schnappfeder 12 übersteigt. In linde das feste Lager der Spannfeder aufweisende fe- diesem Augenblick schnappt das System in die unsie Strebe und wenigstens eine Feder mit Kontakt io icre Endlage, in der das Koniakt-Abhebeelement 13 tragt, die sämtlich annähernd parallel verlaufen, daß mit dem oberen Anschlag 17 gegen die Strebe 7 andie Strebe den festen Kontakt trägt und daß am He- liegt. Beim Umschnappen ist der Kontakt 10 vom lebelinder Nähe des Schnappfeder-Gelenks ein Kon- sten KontaktS abgehoben worden. Gleichzeitig taktabhebeelement angeordnet ist. Dies ergibt einen wurde der bewegliche Kontakt 6 freigegeben und Schnappschalter, der unter Beibehaltung aller auge- 15 legte sich unter der Kraft AC seiner Feder 5 gegen den gebcnen Vorteile sehr klein und platzsparend ausge- festen Kontakte an. Wird nun das Betätigungsele-IriUlet werden kann. m.-ut3 wieder in seine Ausgangsstellung zurückge-

l)es weiteren ist es günstiu. wenn beidseitig am Ie- lührl. so wird die solle Vorspannung A des ledernden

«ten Kontakt je ein beweglicher, vom Kontaklabhe- Hebels 4 wirksam und da.. Schnappe stein schnappt

K-element betätigter Kontakt angeordnet ist. Der 20 in die dargestellte Ruhelage zurück.

Schnappschalter kann dann als Umschalter dienen. Die Einstellung der Dil'feren/ dieses Schnapps;» -

Ferner können am Kontakt-Abhebeelenient den stems kann dadurch erfolgen, daß d...s bügellörmige

Weg des SchnappsWems begrenzende Anschläge Ende 1! derart verbogen wird, daß die Schnappleder

vorgesehen sein, die mit der festen Strebe zusammen- 12 mehr oder weniger stark gespannt ist. Hierdurch

'■·. irken. Wenn hierdurch der Umsehnappweg lestge- 25 ändert sich zwar die zum I"nischnappen erlorderliche

L-gi ist. ergeben sich auch bei Verstellung der Ditto- Kraft und damit der Weg. den das Betäligungsele-

rcn/ keine wesentlichen Unterschiede im übrigen ment 13 zurücklegen muß: beim eigentlichen Um-

"'. erhalten des Schnappschalters. schnappen bleibt aber die Funktion des Schnapp-

L>ie Erfindung wird nachstellend an Hand 'weier schalters unverändert. Dies gilt insbesondere bezügin der Zeichnung schematisch dargestellter Ausl'üh- 30 lieh des geringen Prelherhahens. das für alle Schalningsbeispiele näher erläutert. Es zeigt ter einer Serie, auch wenn sie sehr unterschiedliche

F i g. 1 einen schematischen Schnitt durch eine er- Differenz-Einstellungen haben, durch eine ciitspre-

ste Ausführuiigsform der Erfindung, chende Bemessung der Massen äußerst gering geha'i-

I- i g. 2 eine Seitenansicht des Kontakt-Abhebeele- ten werden kann. Auch lassen sich sehr geringe DiI-

ments und 35 feren/en einstellen, so daß schon so kleine Verlage-

F i g. 3 die Schemazeichnimü eines zweiten Aus- rungrn des Betätigungselement 3 zum Umschnappen

iühruiit,sbeispiels. ausreichen, wie sie bei den bekannten wegabhängigen

Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform. Schnappschalter!! nicht erreicht werden konnten.

bei der ein napfförmiges Kunststoffgehäuse 1 ein;:-ei- Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist in einem

tig durch einen Isolierträger 2 abgeschlossen ist. 40 Gehäuse 19 ein starrer Hebel 2(1 und eine als Omega-

Dureh ein Loch im Gehäuse 1 greift ein Betätigungs- Feder ausgebildete ^ hnappl'ede< 21 gelenkig zwi-

element3. sehen zwei Lagern 22 und 23 gehalten. Das Lauer 23

Im Isolierträger sind von oben nach unten befe- wird durch eine Steilschraube gebildet. Dieses zweistigt: ein als Blattfeder ausgebildeter Hebel 4. dessen teilige Schnappsystem kann zwischen den gehäuseferechts vom Betätigungselement dargestellter Ab- 45 sten Anschlägen 24 und 25 umschnappen. Als BeUi-S'.-hnitt als Umwu".dlungsfeder4 wirkt, eine Kontakt- tigunesclement dient ein hohler Knopf 2ft. der über lederS mit beweglichem Kontakt 6, eine starre Strebe 7 eine Umw-.indlungsfedcr 27 auf den starren Hebel 20 mit festem Doppclkontakt 8 und eine bewegliche wirkt. Eine Rückholfeder 28 stützt sich auf einen Kontaktfeder9 mit beweglichem Kontakt 10. Die Zap'Vn 29 de., Gehäuses und führt den Hebel 20 in Strebe 7 hat ein bügelförmiges Ende 11. Zwischen _Do die veranschaulichte Ruhestellung zurück. Ein Kondiesem Ende und dem Hebel 4 ist eine Schnappfeder taktbeiütiiuingselenient 30 ist am starren Hebel 20 12 in der Form einer Omega-Feder gehalten. Der befestigt und wirkt mit einem Anschlag 31 auf eine Hebel 4 trägt ein Kontaklbetätigungselement 13 aus einen beweglichen Kontakt 32 tragende Kontaktleder Isoliermaterial. Es besitzt zwei Anschlagflächen 14 33. In der veranschaulichten Ruhelage wirki der und 15. die mit den freien Enden der Kontaktfe- 55 Kontakt 32 mit einem festen Kontakt 34 zusammen, dein 5 und 9 zusammenwirken, sowie einen Durch- dessen Träger 35 genauso wie die Kontaktfeder 33 bruch 16 mit zwei Anschlägen 17 und 18. Durch die- zum Zwecke des Anschlusses aus dem Gehäuse 19 sen Durchbruch greift die Strebe 7. nach außen geführt ist.

Der federnde Hebel 4 hat eine Vorspannung, die Auch bei dieser Konstruktion bleibt das Schnappin der veranschaulichten oberen Endlage eine Kraft F 60 system in Ruhe, bis das Betätigungselement 26 einen ausübt. Infolgedessen wird das Kontakt-Abhebeele- solchen Weg zurückgelegt hat. daß die von der Ummeiit nach oben gezogen, bis der Anschlag 18 an der wandlungsfeder 27 auf den Hebel 20 ausgeübte Kraft Strebe 7 anliegt. Der obere Kontakt 6 ist vom festen die Kraftkomponente der Schnappfeder 21 überwin-KontaktS abgehoben. Der untere Kontakt 10 liegt det. Das Umschnappen erfolgt dann bis zum festen mit der Kraft AC v.lner Feder 9 gegen den festen Kon- 65 Ansehlag 25. wobei der bewegliche Kontakt 32 vom takt 8 an. Es sei hinzugefügt, daß außer der Kral! F festen Kontakt 34 abgehoben wird. Geht das Betätinoch von der Schnappfeder 12 eine nach oben ge- gimgselemcnt 26 in die gezeigte Ausgangsstellung zurichtete Kraftkomponente ausgeht. rück, wird das Schnappsystem durch die Rückholfe-

r 28 in die Ausgangstage zurückgeführt. Mit Hilfe ■r Stellschraube 23 läßt sich die Differenz sehr nau einstellen, ohne daß im übrigen am Verhalten :s Schalters etwas geändert wird.
Selbstverständlich gibt es auch noch andere Möglichkeiten. Funktionsgiößen des Schalters zu variieren, beispielsweise durch eine Veränderung der Anschläge 24 und 25. durch eine Einstellmöglichkeit für die Umwandlungsfcder, durch eine Einstellmöglichkeil für die Rückstellfeder 28 usw.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

2 ΙΟΙ Patentansprüche:

1. Elektrischer Schnappschalter mit einem Schnappsystem, das in Abhängigkeit vom Weg eines Belätigungselements umschaltbar ist, wobei der bewegliche Kontakt vom Schnappsystem unabhängig, federnd gegen den festen Kontakt gedruckt und durch das Schnappsystem vom festen Kontakt abhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnappsystem aus nur einem Hebel (4,20) und einer gelenkig damit verbundenen Schnappfeder (12,21) besteht, die zwischen zwei ortsfesten Bauteilen (2, 11; 22, 23) gehalten sind, und daß zwischen das Betätigungselement (3,26) und das bewegliche Schnappfedergelenk eine Umwandlungsfeder (4', 27) geschaltet ist.

"* Schalter nj.h Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die L'mwandlungslVder (4') durch einen /wischen den Angriffspunkten des Betätigungselements (3) und des Schnappfedergelenks liegenden Abschnitt des Hebel- (4) gebildet ist.

3. Schalter nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isülieru.iger (2) den als Feder ausgebildeten Hebel (4), einen am bügelförniigen Ende (11) das feste Lager der Schnappfeder (12) aufweisende, feste Strebe (7) und wenigstens eine Feder ^f5, 9) mit Kontakt (6, 10) trägt, die sämtlich annähernd parallel verlaufen, daß die Strebe den festen Kontakt (o) trägt und daß am Hebel in der Nähe des Sjhnanpfedergelenks ein Kontakt-Abhebeelement (13) ungeordnet ist.

4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig am festen Kontakt (8) je ein beweglicher, vom Kontaktabhebcelement (13) be.ätigtcr Kontakt (6, 10) angeordnet ist.

5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis4. dadurch gekennzeichnet, daß am Kontaktabhebeelement (13) den Weg des Schnappsystems begrenzende Anschläge (17,18) vorgesehen sind, die mit der festen Strebe (7) zusammenwirken.

scheibe, mit der die eine Endlage des Schalthebels verändert werden kann. Eine derartige Verlagerung des Schnappsystems führt aber zu einer Änderung des Arbeitsverhaltens. Beispielsweise wird der Weg,