DE2107804A1 - Elektrischer Steuerschalter - Google Patents
Elektrischer SteuerschalterInfo
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Description
Dr. Oskar König 2751
P'l
7Siufigart1
Wüpfslsfrcße 6-Postfach"SI
Wüpfslsfrcße 6-Postfach"SI
Fabrik elektrischer Apparate, Horgen (Schweiz) ä
Elektrischer Steuerschalter
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein elektrischer
Steuerschalter mit mindestens einem durch einen Druckknopf schliessbaren Arbeitskontakt, insbesondere zur Steuerung eines
Schwachstromkreises. Der Arbeitskontakt weist ein feststehendes und ein bewegliches Kontaktelement auf, welch letzteres
an einer durch den Druckknopf über einen Stössel betätigbaren Blattfeder angeordnet ist.
Bei Steuerschaltern für Schwachstromkreise, beispielsweise zum Ansteuern von Halbleiterelementen, sind nur verhältnismässig
kleine Stromstärken und Spannungen wirksam, was eine sichere Kontaktgebung erschwert.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektrischen Steuerschalters, der eine sichere Kontaktgebung in
Schwachstromsteuerkreisen gewährleistet und verhältnismässig
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kleine bauliche Abmessungen aufweist. Diese Aufgabe ist bei
einem Steuerschalter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die das bewegliche Kontaktelement
tragende Blattfeder sowohl biegsam als auch tordierbar ausgebildet ist und der Stössel an einer seitlichen Randpartie der
Blattfeder angreift, so dass beim Schliessen des Arbeitskontaktes eine Torsion der Blattfeder und damit eine Reibbewegung
des beweglichen Kontaktelementes auf dem feststehenden Kontaktelement
eintritt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Steuerschalters
sind zwei gleichartig ausgebildete Arbeitskontakte beiderseits eines gemeinsamen Stössels derart angeordnet, dass ihre Blattfedern
durch zwei verschiedene Mitnehmerorgane des Stössels nacheinander betätigbar sind, wobei das eine Mitnehmerorgan
des Stössels einen federnd nachgiebigen Finger aufweist, der beim Drücken des Druckknopfes den einen Arbeitskontakt zeitlich
vor dem andern zu schliessen vermag und beim nachfolgenden Schliessen des zweiten Arbeitskontaktes unter Geschlossenhaltung
des ersten Arbeitskontaktes elastisch zurückweicht. Der Steuerschalter kann zwei Druckknöpfe mit je einem Stössel
zum nacheinanderfolgenden Schliessen von zwei zugeordneten Arbeitskontakten aufweisen, wobei die Stössel an ihren einander
zugewandten Seiten zweckmässig je einen vorspringenden Nocken mit einer zur Längsaxe des Stössels geneigten Auflauffläche
besitzen und ein Riegekörper in zu den Längsaxen der beiden Stössel rechtwinkliger Richtung zwischen den beiden
Stösseln frei hin- und herbeweglich gelagert ist, derart, dass beim Betätigen eines beliebigen der Druckknöpfe der Nokken
des betreffenden Stössels den Riegelkörper in die Bewegungsbahn des Nockens des andern Stössels zu bewegen und in
dieser Stellung zu halten vermag, um dadurch eine Betätigung des zweiten Druckknopfes zu verhindern, solange der erste
nicht in seine Ruhelage zurückgekehrt ist.
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Einzelheiten und Vorteile einer solchen Ausführungsform
des Steuerschalters gemäss der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen, aus der nun folgenden Beschreibung und aus den zugehörigen Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt einen elektrischen Steuerschalter mit zwei Druckknöpfen und vier Arbeitskontakten im Längsschnitt nach
der Linie I-I in Fig. 2;
Fig. 2 stellt teils einen Schnitt nach der Linie II-II
in Fig. 1 und teils eine Draufsicht auf den Schalter bei abgenommenem rechtem Druckknopf dar;
Fig. 3 zeigt den Steuerschalter im Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2 bei so weit gedrücktem Druckknopf,
dass nur einer der zugeordneten Arbeitskontakte geschlossen ist;
Fig. 4 ist eine analoge Darstellung des Schalters bei vollständig gedrücktem Druckknopf, so dass die beiden zugeordneten
Arbeitskontakte geschlossen sind.
Der in den Zeichnungen veranschaulichte Steuerschalter v/eist ein aus zwei gleichen Hälften zusammenges stetes Gehäuse
10 auf, dessen Boden durch einen eingefügten Isolierkörper 11
gebildet ist. Die dem Innenraum des Gehäuses 10 zugewandte Innenseite des im wesentlichen plattenförmigen Isolierkörpers
11 trägt zwei im Abstand voneinander angeordnete Führungszapfen 12, die parallel zueinander verlaufen und je in eine
entsprechende Führungsbohrung 13 (Fig. 2) von zwei Stösseln 14a und 14b eingreifen. Die Stössel sind durch die Führungszapfen 12 in axialer Richtung verschiebbar geführt. Jeder
Stössel 14a bzw. 14b weist an seinem äussersten Lnde einen Kopf 15 auf, der einen haubenföriaigen Druckknopf 16a bzw. 16b
trägt. In der Draufsicht in der rechten Hälfte von Fig. 2 ist der Druckknopf abgenommen. Zwischen jedem Druckknopf 16a bzw.
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16b und dem Gehäuse 10 ist eine den Stössel 14a bzw. 14b umgebende
Schraubendruckfeder 17 eingeschaltet, die bestrebt ist, den betreffenden Druckknopf und den zugehörigen Stössel
in den Fig. 1, 3 und 4 nach oben zu bewegen.
Jeder Stössel 14a bzw. 14b ist mit zwei einander diametral
gegenüberliegenden Nocken 18 und 19 versehen, die aus Gründen der einfacheren Herstellung einander völlig gleich
ausgebildet sind. In Zusammenarbeit mit dem Gehäuse 10 begrenzen
die Nocken 18 und 19 die durch die Federn 17 hervorgerufene
Aufwärtsbewegung der Stössel 14a, 14b und Druckknöpfe 16a, 16b. Die Nocken 18 und 19 weisen je eine zur
Iiängsaxe des betreffenden Stössels 14a bzw. 14b geneigte
Auflauffläche 20 bzw. 21 auf, wie Fig. 1 zeigt. Zwischen den
zwei Stosseln 14a und 14b befindet sich ein plattenförmiger Riegelkörper 22 (Fig. 1 und 2), der in zu den Längsaxen der
beiden Stössel rechtwinkliger Richtung frei hin- und herbeweglich gelagert ist. Zu diesem Zweck greift der Riegelkörper
22 in entsprechende Führungsnuten 23 ein, die an Innenvorsprüngen 24 des Gehäuses 10 ausgebildet sind. Die einander
gegenüberliegenden Innenvorsprünge 24 sichern zudem die Stössel 14a und 14b gegen Drehung um die Führungszapfen 12, weil
die Innenvorsprünge 24 zwischen sich die einander zugekehrten Nocken 18 und 19 der Stössel führen, wie deutlich in Fig. 2
im Falle des Nockens 19 am Stössel 14a ersichtlich ist. Der Riegelkörper 22 ist dazu bestimmt, mit den benachbarten Nokken
18 und 19 der beiden Stössel 14a und 14b wie folgt zusammenzuarbeiten:
"Wird z.B. der Druckknopf 16a gedrückt, so fährt die
schräge Auflauffläche 21 des Nockens 19 am Stössel 14a gegen
die in Fig. 1 linke lindpartie des Riegelkörpers 22, wodurch
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dieser nach rechts zum andern Stössel 14b hin geschoben wird. Dabei gelangt die in Fig. 1 rechte Endpartie des Riegelkörpers
22 in die Bewegungsbahn des Nockens 18 des zweiten Stössels 14b, Versucht man nun den zweiten Druckknopf 16b ebenfalls zu
betätigen, so stösst der Nocken 18 des Stössels 14b gegen den
Riegelkörper 22, wodurch die weitere Bewegung des Stössels 14b und des zweiten Druckknopfes 16b wirksam verhindert wird.
Die schräge Fläche 20 des Nockens 18 am Stössel 14b vermag nämlich den Riegelkörper 22 nicht aus der Bewegungsbahn des
Nockens 18 zu schieben, weil der Nocken 19 des mittels des Druckknopfes 16a in Fig. 1 nach unten bewegten Stössels Ha f
ein Zurückschieben des Riegelkörpers 22 nach links verhindert. Erst wenn man den Druckknopf 16a losgelassen hat und
die zugeordnete Feder 17 den Druckknopf 16a und den zugeord~
neten Stössel 14a in die Ausgangs- und Ruhelage zurückbewegt hat, ist eine Betätigung des andern Druckknopfes 16b möglich.
V/enn mittels des Druckknopfes 16b der Stössel 14b in Fig. 1 nach unten bewegt wird, so bewirkt die schräge Fläche 20 seines
Nockens 18 eine Schiebebewegung des Riegelkörpers 22 in Fig. 1 nach links, wodurch der Riegelkörper in die Bewegungsbahn des Nockens 19 des Stössels 14a gelangt und letzterer
gegen Abwärtsbewegung gesperrt wird. Man kann folglich immer nur einen der Druckknöpfe 16a und 16b, nie aber beide Druck- J
knöpfe gleichzeitig betätigen.
Jedem der Stössel 14a und 14b sind zwei elektrische Arbeitskontakte
31 und32 zugeordnet, die zu beiden Seiten des
Stössels angeordnet und durch Betätigen des betreffenden
Druckknopfes 16a bzw. 16b nacheinander betätigbar sind. Im folgenden werden die dem einen Stössel 14a zugeordneten Arbeitskontakte
näher erläutert. Der eine Arbeitskontakt 31 weist ein feststehendes Kontaktelement 33 auf, das an der
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Innenseite des Isolierkörpers 11 befestigt ist und mit einer Anschlussfahne 34 in Verbindung steht (Fig. 1, 3 und 4). Ferner
weist der Arbeitskontakt 31 ein bewegliches Kontaktelement
35 auf, das ein kugelkalottenförmiger Nietkopf an einer elektrisch leitenden Kontaktfeder 36 ist, die mittels Niete
3.7 an einem Torsprung 38. des Isolierkörpers 11 befestigt ist
und mit einer Anschlussfahne 39 in Verbindung steht (Fig. 1 und 2). In völlig analoger Yfeise ist der zweite Arbeitskontakt
32 ausgebildet. Dieser weist ebenfalls ein feststehendes Kontaktelement 40 auf, das mit einer Anschlussfahne 41 verbunden
ist (Fig. 3 und 4). Ferner weist der Arbeitskontakt 32 ein bewegliches Kontaktelement 42 an einer Blattfeder 43 auf,
die mittels Niete 44 (Fig. 2) am Isolierkörper 11 befestigt
ist und mit einer zugehörigen Anschlussfahne (nicht sichtbar) in Verbindung steht.
Zum Betätigen der Blattfedern 36 und 43 zwecks Schliessens
der Arbeitskontakte 31 und 32 sind am Stössel 14a zwei
einander diametral gegenüberliegende Mitnehmerorgane 46 und 47 (Fig. 2, 3 und 4) vorhanden. Das eine Mitnehmerorgan 47
zum Schliessen des Arbeitskontaktes 32 ist in einfacher Weise als seitlicher Vorsprung des Stössels 14a ausgebildet, wogegen
das andere Mitnehmerorgan 46 eine etwas kompliziertere Ausbildung hat. Gemäss Fig. 3 ist das Mitnehmerorgan 46 in
einer zur Längsaxe des Stössels 14a parallelen Richtung verschiebbar
in einem seitlichen Vorsprung 48 des Stössels 14a gelagert. Eine Schraubendruckfeder 49 hält das Mitnehmerorgan
46 elastisch nachgiebig in einer nach unten geschobenen Stellung, so dass es entgegen dem Einfluss der Feder 49 nach oben
zurückweichen kann, wie Fig. 4 veranschaulicht. Die gegenseitige Anordnung der beiden Mitnehmer 46 und 47 am Stössel 14a
ist derart, dass beim Verschieben des Druckknopfes 16a und des
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Stössels 14a in Fig. 3 und 4- nach unten zuerst nur der eine
Mitnehmer 46 zur Y/irkung kommt, indem er gegen die Blattfeder
36 fährt und den Arbeitskontakt 31 schliesst, während der andere
Arbeitskontakt 32 zunächst noch offen bleibt, wie Fig. 3
deutlich zeigt. Durch stärkeres Drücken des Druckknopfes 16a
kann hierauf, wenn gewünscht, auch die Blattfeder 43 zum Schliessen des zweiten Arbeitskontaktes 32 mittels des Mitnehmerorgans
47 betätigt werden, wobei der Mitnehmer 46 entgegen dem Einfluss der Feder 49 zurückweicht, während der
erste Arbeitskontakt 31 weiterhin geschlossen gehalten wird a
(Fig. 4). Beim Loslassen des Druckknopfes 16a kehrt zunächst
der Arbeitskontakt 32 und erst nachher auch der Arbeitskontakt 31 in die geöffnete Ruhestellung zurück.
Die Blattfedern 36 und 43 haben eine spezielle Form, wie am besten unter Bezugnahme auf Fig. 2 anhand der Blattfeder
43 erläutert wird. Ls ist ersichtlich, dass die Blattfeder
43 eine U-förmige Partie mit zwei verschieden langen U-Schenkeln 43a und 43b und einem diese verbindenden U-Steg 43c aufweist.
Der längere U-Schenkel 43aist mittels der Niete 44 am
Isolierkörper 11 befestigt, während der kürzere U-Schenkel 43b sich im Aktionsbereich des Mitnehmers 47 befindet. Das
bewegliche Eontaktelement 42 ist am U-Steg 43c angeordnet. \
Diese neuartige Ausbildung der Blattfeder 43 führt zu dem Ergebnis, dass die Blattfeder bei ihrer Betätigung durch den:
seitlich angreifenden Stössel 14a nicht nur eine Biegung,
sondern zugleich auch eine verhältnismässig starke Torsion
erfährt, wie Fig. 4 erkennen lässt, wodurch das bewegliche Kontaktelement 42 eine Abwälz- und Reibbewegung auf dem
feststehenden Kontaktelement 40 ausführt. Dies hat eine Selbstreinigungswirkung der Kontaktflächen der Kontaktelemente
40 und 42 zur Folge,was eine verbesserte Kontaktgebungg£-
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währleistet. Um die beschriebene Deformation der Blattfeder 43 in zulässigen Grenzen zu halten, ist am Isolierkörper 11
ein Anschlag 50 (Fig. 4) vorgesehen, der die Abwärtsbewegung des Mitnehmers 47 und des U-Schenkels 43b der Blattfeder 43
begrenzt.
Die Blattfeder 36 des andern Arbeitskontaktes 31 ist in
gleicher Weise, wie vorstehend für die Blattfeder 43 erläutert wurde, ausgebildet. Die Anordnung der beiden Blattfedern
36 und 43 ist spiegelbildlich, wie Fig. 2 zeigt. Auch die Blattfeder 36 ist durch den zugeordneten Mitnehmer 46 sowohl
biegbar als auch tordierbar, wie Fig. 3 veranschaulicht. Um die Deformation der Blattfeder 36 in zulässigen Grenzen zu
halten, ist am Isolierkörper 11 ein weiterer Anschlag 51 vorhanden,
der die Abwärtsbewegung des Mitnehmers 46 und des von ihm erfassten kürzeren U-Schenkels der Blattfeder 36 begrenzt.
Es ist insbesondere die Reaktionswirkung des Anschlages 51 j die das Zurückweichen des Mitnehmers 46 entgegen dem
Einfluss der Feder 49 hervorruft, wenn man den Druckknopf 16a
nach dem Schliessen des Arbeitskontaktes 31 weiter hinunterdrücTct,
um auch den zweiten Arbeitskontakt 32 zu schliessen.
Die dem anderen Stössel 14b zugeordneten zwei Arbeitskontakte sind völlig gleich ausgebildet und.angeordnet wie
die beschriebenen Arbeitskontakte 31 und 32. Auch die am Stössel 14b vorhandenen Mitnehmer zur Betätigung der Blattfedern
der Arbeitskontakte haben genau die gleiche Ausbildung wie die beschriebenen Mitnehmer 46 und 47 des Stössels 14a.
Zweckmässig kann die Blattfeder 36 sich über ihre Befestigungsstelle 37, 38 hinaus in den Fig. 1 und 2 nach rechts erstrekken
und zugleich auch das bewegliche Kontaktelement des dem zweiten Stössel 14b zugeordneten Arbeitskontaktes 31 tragen,
wie Fig. 1 erkennen lässt. Analoges gilt auch für die Blatt-
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feder 43, die zweckmässig auch das bewegliche Eontaktelement des dem zweiten Stössel 14b zugeordneten zweiten Arbeitskontaktes 32 trägt.
Die Gebrauchs- und Wirkungsweise des beschriebenen Steuerschalters ist aus der-vorstehenden Beschreibung klar
ersichtlich und bedarf keiner weiteren Erläuterungen. Bei einer bevorzugten Verwendung dient der Steuerschalter beispielsweise
zum Steuern eines vorwärts- und rückwärtslaufenden Elektromotors zum Antrieb von Lamellenstoren, wobei die
Arbeitskontakte 31 und 32 des Steuerschalters zweckmässigerweise Schwachstromkreise zum Ansteuern von Halbleiterelementen
in Relaisschaltungen steuern können. Dabei ist der eine Druckknopf 16a für den Vorwärtslauf und der andere Druckknopf 16b
für den Rückwärtslauf des Motors bestimmt. Will man den Motor nur kurzzeitig in Betrieb setzen, z.B. zwecks Aenderung der
Lamellenstellung des Storens, so drückt man den einen oder anderen der Druckknöpfe 16a, 16b jeweils nur so weit, bis der
diesem Druckknopf zugeordnete erste Arbeitskontakt 31 geschlossen ist, wie Fig. 3 veranschaulicht. Sofort nach dem
loslassen des gedrückten Druckknopfes steht dann der Motor wieder still. Wenn man hingegen den einen oder anderen der
Druckknöpfe 16a, 16b vollständig drückt, bis auch der diesem '■' "\
Druckknopf zugeordnete zweite Arbeitskontakt 32 geschlossen ist, dann wird mittels des Arbeitskontaktes 32 ein Selbsthaltestromkreis
geschlossen, der den Motor in Betrieb hält, auch nachdem der gedrückte Druckknopf wieder losgelassen worden
ist. Der Store wird dann durch den Motor vollständig geöffnet oder geschlossen, je nachdem, welchen der beiden
Druckknöpfe 16a, 16b man betätigt hatte. Das Abschalten des
Motors erfolgt in diesem Fall automatisch durch einen Endschalter. Mit Vorteil ist die Steuerschaltung jedoch so aus-
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- ίο -
gebildet, dass der mittels des erwähnten Selbsthaltekreises in Betrieb gesetzte Motor jederzeit durch vorübergehendes
Schliessen des dem Druckknopf für die andere Laufrichtung zugeordneten
ersten Arbeitskontaktes 31 stillgesetzt werden kann.
Der beschriebene Steuerschalter hat den hauptsächlichen Vorteil, dass er eine sichere Kontaktgebung für die Schaltung
von Schwachstromkreisen gewährleistet, dass eine gleichzeitige Betätigung beider Druckknöpfe 16a und 16b sicher verhütet
ist und dass er wegen seiner kompakten Bauweise nur verhältnismässig
wenig Platz beansprucht. Es ist möglich, den beschriebenen Steuerschalter so klein auszubilden, dass er zusammen
mit den in z-.&lbleitertechnik ausgebildeten Relaisschaltungen
in einer üblichen Unterputzdose Platz findet, wie sie sonst für einen einzigen Lichtschalter gebraucht wird.
Bei nicht dargestellten abgeänderten Ausführungsformell
könnte der Schalter gegebenenfalls nur einen einzigen Druckknopf mit zwei zugeordneten Arbeitskontakten aufweisen, oder
es könnte jedem von zwei gegeneinander verriegelten Druckknöpfen
nur ein einziger Arbeitskontakt der beschriebenen Ausbildung zugeordnet sein.
1 0 9 8 A 1 / 1 1 0 8
Claims (4)
- - 11 - Ϊ£' *Patentansprüche -^•k ' 1J Elektrischer Steuerschalter mit mindestens einem durch Λeinen Druckknopf schliessbaren Arbeitskontakt, der ein fest- ':Vs· stehendes und ein bewegliches Kontaktelement aufweist, welch -1 ' letzteres an einer durch den Druckknopf über einen Stössel betätigbaren Blattfeder angeordnet ist, insbesondere zur Steuerung eines Schwachstromkreises, dadurch gekennzeichnet, dass die das bewegliche Kontaktelement (35 bzw. 42) tragende J Blattfeder (36 bzw. 43) sowohl biegsam als auch tordierbar ausgebildet ist und der Stössel (14a bzw. 14b) an einer seitlichen Randpartie der Blattfeder (36 bzw. 43) angreift, so dass beim Schliessen des Arbeixskontaktes (31 bzw. 32) eine Torsion der Blattfeder (36 bzw. 43) und damit eine Reibbewegung des beweglichen Kontaktelementes (35 bzw. 42) auf dem -~ ■ feststehenden Kontaktelement (33 bzw. 40) eintritt.
- 2. Steuerschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (43) eine U-förmig ausgeschnittene Partie mit zwei verschieden lanzen U-Schenkeln (43a und 43b) aufweist und dass der längere U-Schenkel (43a) an einem Isolierkörper (11) befestigt ist, das bewegliche Kontaktelement \ (42) am U-Steg (43c) angeordnet ist und der Stössel (14a) am kürzeren U-Schenkel (43b) angreift.
- 3· Steuerschalter nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gleichartig ausgebildete Arbeitskontakte (31 und 32) beiderseits eines gemeinsamen Stossels (14a) derart angeordnet sind, dass ihre Blattfedern (35, 43) durch zwei verschiedene Mitnehmerorgane (46 und 47) des Stossels (14a) nacheinander betätigbar sind,109841/1108wobei das eine Mitnehmerorgan (46) federnd, nachgiebig angeordnet ist, so dass es beim Drücken des Druckknopfes (16a) den einen Arbeitskontakt (31) zeitlich vor dem andern (32) zu schliessen vermag und beim nachfolgenden Schliessen des zweiten Arbeitskontaktes (32) unter Gesclilossenhaltung des ersten Arbeitskontaktes (31) elastisch zurückweicht.
- 4. Steuerschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Druckknöpfe (16a und 16b) mit je einem Stössel (14a bzw. 14b) zum Schliessen mindestens eines zugeordneten Arbeitskontaktes (31 oder 32) vorhanden sind, dass die Stössel (14a und 14b) an ihren einander zugewandten Seiten je einen vorspringenden JUocken (19 bzw. 16) mit einer zur Längsaxe des Stössels (14a bzw. 14b) geneigten Auflauffläche (21 bzw. 20) aufweisen und dass ein Riegelkörper (22) in ζμ den längsaxen der beiden Stössel (14a und 14b) rechtwinkliger Richtung zwischen den beicen Stösseln frei hin- und herbeweglich gelagert ist, derart, dass beim Betätigen eines beliebigen der Druckknöpfe (16a, 16b) der Nocken (19 bzw. 16) des betreffenden Stössels (14a bzw. 14b) den Riegelkörper (22) in die Bewegungsbahn des Nockens (18 bzw. 19) des andern Stössels (14b bzw. 14a) zu bewegen und in dieser Stellung zu halten vermag, wodurch eine Betätigung des zweiten Druckknopfes (16b bzw. 16a) verhindert ist, solange der erste nicht in seine Ruhelage zurückgekehrt ist.5· Steuerschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Stösseln (Ha und Hb) beider Druckknöpfe (16a und 16b) je zwei Arbeitskontakte (31 und 32) zugeordnet sind, die durch zwei verschiedene Mitnehmer organe (46 und 47) des betreffenden Stössels (Ha bzw. Hb) nacheinander betätigbar sind.109841/1108
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |