DE2111280A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE
DipUng. WERNER COHAUSZ · Dipl.-Ing. WILHELM FLORACK · Dipl-Ing. RUDOLF KNAUF

4 Düsseldorf, Schumannstraße 97

Elektrischer Schalter Die Erfindung betrifft einen elektrischen Sohalter.

Ein Schalter gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen Schaltstößel, der zur axialen Bewegung in dem Gehäuse gelagert ist, erste Federmittel, die den Schaltstößel in eine Buhestellung drücken, einen ersten Brilckenkontakt, der am Stößel verschiebbar ist, einen Kontaktträger am Schaltstößel, der mit dem Sohaltstößel bewegbar ist, einen zweiten Brückenkontakt, der vom Kontaktträger getragen und ihm gegenüber in einer Biohtung axial bewegbar ist, zweite Federmittel, die zwischen den beiden Brückenkontakten derart wirksam sind, daß die beiden Brückenkontakte axial auseinandergedrückt werden, wobei die zweiten Federmittel schwächer als die ersten Federmittel sind, einen ersten Satz elektrischer Festkontakte, die am Gehäuse sitzen und an denen in der Buhestellung des Schalters der erste Brückenkontakt anliegt, einen zweiten Satz elektrischer Festkontakte, die am Gehäuse sitzen und an denen der zweite Brückenkontakt in der Buhestellung des Schalters anliegt, einen dritten Satz elektrischer Festkontakte, an denen der zweite Brückenkontakt während der Bewegung des SchaltstöSels gegen die Vorspannung der ersten Federmittel anlegbar ist, und einen Anschlag am Sohaltstößel, der während der Bewegung des Schaltstößels gegen die Torspannung der ersten Federmittel in Anlage an den ersten Brückenkontakt bringbar ist, wobei der zweite Brüekenkontakt in einem Abstand von dem dritten Satz Festkontakte in der Ruhestellung des Schaltstößelβ liegt, der größer als der Abstand ist,

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in dem der Anschlag vom ersten Brückenkontakt entfernt liegt, derart, daß während der Bewegung dee Schaltstößels ein Abheben von dem zweiten Satz Festkontakte vor dem Abheben von dem ersten Satz Pestkontakte erfolgt und ein Abheben von dem ersten Satz Festkontakte vor der Anlage an dem dritten Satz Eontakte erfolgt.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein vierter Satz Festkontakte vorgesehen, an denen der erste Brückenkontakt während der Bewegung des Sohaltstößels anlegbar ist, wobei der vierte Satz Festkontakte so angeordnet ist, daß der erste Brückenkontakt in Anlage an den vierten t Satz Festkontakte gelangt, ehe der zweite Brückenkontakt in Anlage an dem dritten Satz Kontakte gelangt.

Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen eindt

Fig* 1 und 2 Schnitte durch den elektrischen Schalter und Fig. 3 ein Schaltbild, das eine Verwendungemöglichkeit des in Fig. 1 und 2 gezeigten Schalters zeigt.

Gemäß Fig. 1 und 2 gehört zum Schalter ein aus Kunstharz geformtes Gehäuse 11, das an einem Ende durch einen einstüokigen Boden 12 und am ρ anderen Ende durch einen aus Stahl gepreßten Deckel 1? geschlossen ist. Am Deckel 15 sitzt eine Lagerbuchse 14, und ein Schaltstößel 15 erstreckt sich durch die Lagerbuchse 14 in das Gehäuse 11. Der Schaltstößel ist zur Ausführung einer axialen Gleitbewegung in der Buchse H gelagert. An dem Sehalt stößel 15 an seinem inneren Ende ist ein aus Kunstharz geformter Kontaktträger 16 befestigt, und zwischen dem Kontaktträger 16 und dem Boden 12 sitat eine Druckfeder 17. Aa Schalt stößel 15 an der Buche· Η ist ein Anschlag 18 befestigt, und die Feder 17 druckt den Schalt stößel 15 nach außen in eine Buhestellung, in der der Anschlag 18 an der Innenseite der Buchse Η anliegt. Zwischen dem Träger 16 und dem Ansohlag 18 ist auf dem Sohaltstößel 15 ein weiterer au· lunithftse geformter Kontaktträger 19 gelagert» der eine leitende

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Brückenplatte 21 träft. Der Träger 16 weist einen eich nach außen erstreckenden peripheren Flansch auf, und auf der Seite des Flanschest die in Richtung auf den Träger 19 zeigt, sitzt eine weitere Brückenplatte 22, die eine axiale Bewegung dem Träger 16 gegenüber in einer axialen Richtung ausführen kann. In Schaltstößel 15 zwischen der Platte 22 und dem Träger 19 ist eine Scheibe 23 verschiebbar gelagert, und eine zweite Druckfeder 24 sitzt zwischen dem Träger 19 und der Scheibe 23 und umgibt den Schaltstößel I5. Biese Feder 24 drückt die Brückenplatte 22 in Anlage an den Flansch des Trägers 16. Bie Feder 24 ist von geringerer Stärke als die Feder 17«

Am Gehäuse 11 an der Platte I3 sitzen ein erstes Paar elektrischer Kontakte 25 und 26, und die Feder 24 drückt den Träger 19 und die Platte 21 in der Ruhestellung des Stößels 15 in Anlage an die Eontakte 25 und 26, so daß die Platte 21 einen elektrischen Stromkreie zwischen den Kontakten 25 und 26 schließt. Ferner sitzt am Gehäuse 11 an dem Boden 12 ein zweites Paar elektrischer Kontakte 2^ und 28, an denen die Platte 22 in der Ruhestellung des Stößels 15 anliegt, so daß die Platte 22 in der Ruhestellung die Kontakte 27 und 28 miteinander verbindet. Am Boden 12 befinden sich ein drittes Paar elektrischer Kontakte 29 und 31, die in einer axialen Richtung im Abstand zu den Kontakten 27 und 28 liegen und von der Platte 22 während der Bewegung des Stößels 15 gegen die Vorspannung der Feder 17 verbunden werden. Ein viertes Paar elektrischer Kontakte 32 und 33 sitzt am Gehäuse 11 zwischen den Kontakten 25 und 26 und den Kontakten 27 und 28. Babei gelangt die Platte 21 während der axialen Bewegung des Stößels 15 gegen die Torspannung der Feder 17 in Anlage an die Kontakte 32 und 33·

In der Ruhestellung des Schalters verbindet die Kontaktplatte 21, wie bereits erwähnt, die Kontakte 25 und 26, während die Platte 22 die Kontakte 27 und 28 verbindet. In der Ruhestellung liegt der Anschlag 18 an der Innenseite der Buchse I4 »a» όμ damit die Bewegung des Stößels 15 unter der Torspannung der Feder 17 zu begrensen. Bie Lage der Kontakte 25 und 26 ist dabei so vorgesehen, daß der Anschlag 18 in einem festgelegten ersten Abstand von der Platte 21 entfernt ist. Bie Platte

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22 ist in der Buhestellung des Schalters in einem festgelegten zweiten Abstand von den Kontakten 29 und 31 entfernt, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist. Sie Eontakte 32 und 33 befinden sich in einem dritten festgelegten Abstand von der Platte 21 in axialer Richtung in der Buhestellung des Schalters, und die Summe des dritten Abstandes und des ersten Abstandes ist größer als der zweite Abstand* Bei einer Bewegung des Stößels 15 gegen die Vorspannung der Feder 17 ist also die Funktionsfolge die folgendet Eine Anfangsbewegung des Stößels 15 führt zu einer Bewegung der Platte 22 außer Anlage an den Eontakten 27 und 28 in Richtung auf die Eontakte 29 und 31. Da der Anschlag 18 jedoch zunächst im Abstand zur Platte 21 liegt und der Träger 19 dem Stößel 15 gegenüber verschiebbar ist, hält die Feder 24 die Platte 21 in Anlage an den Eontakten 25 und 26. Da der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist, gelangt also während der weiteren Bewegung des Stößels 15 der Anschlag 18 in Anlage an die Platte 21, ehe die Platte 22 in Anlage an den Eontakten 29 und 31 gelangt. Die Platte 21 wird also außer Anlage an den Eontakten 25 und 26 bewegt, und zu diesem Zeitpunkt liegen keine der Platten 21 und 22 an irgendwelchen Eontakten des Schalters an. Da die Summe des ersten Abstandes und des dritten Abstandes größer als der zweite Abstand ist, gelangt die Platte 22 also in Anlage an die Eontakte 29 und 31 und verbind* sie miteinander, ehe die Platte 21 in Anlage an die Eontakte 32 und 33 gelangt und sie miteinander verbindet. Wenn die Platte 22 in Anlage an die Eontakte 29 und 31 gelangt, wird eine weitere Bewegung der Platte 22 mit dem Stößel 15 verhindert, und der Stößel und der Träger 16 wandern anschließend der Platte 22 gegenüber. Die Platte 22 wird durch die feder 24 in fester Anlage an den Eontakten 29 und 31 gehalten, die zusammengedrückt wird, da der Träger 19 immer noch mit dem Stößel 15 mitwandert. Eine weitere Bewegung des Stößels I5 gegen die Vorspannung der Feder 17 führt zu einer Bewegung der Platte 21 in Anlage an die Eontakte 32 und 33» um damit die Eontakte 32 und 33 miteinander zu verbinden. Eine weitere Bewegung des Stößels 15 gegen die Vorspannung der Feder I7 wird danach durch den Anschlag 18 verhindert. Fach Freigabe des Stößels I5 kehrt sich die Funktionsfolge um. Venn der Stößel 15 freigegeben wird, hebt sich die Platte 21 von den Eontakten 32 und 33 ab, die Platte 22

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hebt sich τοη den Eontakten 29 und 31 ab, die Platte 21 gelangt in Anlage an die Eontakte 25 und 26, und schließlich ffLangt die Platte 22 in Anlage an die Eontakte 2^ und 28.

Der Schalter kann natürlich für die verschiedensten Anwendungsfälle verwendet werden, bei denen Schaltfolgen der Eontaktsätze erforderlich sind. Die elektrischen Anschlüsse an die Eontakte des Schalters bestimmen eich durch die Funktion des Schalters. In einem praktischen Ausführungsbeispiel dient der Schalter als Umschalter in der elektrischen Anlage eines Kraftfahrzeugs, das mit zwei 12-Volt-Batterien ausgerüstet ist. Diese Batterien werden beim Anlassen des Motors in Reihe geschaltet, zu allen, anderen Zeiten außer beim Anlassen des Motors werden sie jedoch parallelgeschaltet. Ein Beispiel für eine solche Anlage ist in Fig. 3 gezeigt.

Diese Anlage weist zwei 12-Tolt-Batterien 36 und 37 auf. Dabei ist der Pluspol der Batterie 36 mit Masse verbunden, und der Minuspol der Batterie 36 ist mit den Kontakten 25 und 31 des Schalters verbunden. Der Eontakt 26 des Schalters ist an den Minuspol der Batterie 37 angeschlossen, und der Pluspol der Batterie 37 ist an die Eontakte 27 und 2$ des Schalters angeschlossen. Der Eontakt 28 des Schalters ist dabei mit Masse verbunden. Zur Anlage gehören ferner ein Anlaßmotor 38 und ein AnIaßhubmagnet 39. Der Anlaßhubmagnet 39 hat eine zweifache Funktion, im erfindungsgemäßen Zusammenhang bildet der Hubmagnet 39 jedoch lediglich einen elektrisch betätigten Schalter, der die Einschaltung des Anlaßmotors 38 steuert. Der Hubmagnet weist zwei Eontakte 41 und 42 auf, die durch einen beweglichen Kontakt verbunden werden, wenn eine Wicklung des Hubmagneten erregt wird. Ein Ende der Wicklung des Hubmagneten ist mit Masse verbunden, und das andere Ende der Wicklung des Hubmagneten ist an den Kontakt 32 des Schalters über eine Stromzuführung 43 angeschlossen. Eine Seite des Anlaßmotors 58 ist mit Masse verbunden, und die andere Seite ist an den Kontakt 42 das Hubmagneten 39 angeschlossen. Der Kontakt 4' des Hubmagneten 39 ist an den Minuspol der Batterie 37 ange-BchLo .-jjon, und dot» Kontakt 33 den Schalter.*» ist ebenfaLLs an den IlinuepoL Im? Babborii) Yf angüflohiouHim. Die a bündig wirksamen Funkt ionon dar Anlage dan Kt'uf."tfnhtfaoutfii, bolijpiüLawöiaa dta Lichtanlage

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des Kraftfahrzeuge, werden über eine Stromzuführung 44» die an den Kontakt 31 des Schalters angeschlossen ist, mit Strom versorgt.

Wie bereits erwähnt, sollen die Batterien 36 und 37 beim Einschalten des Anlaßmotors 38 in Beine geschaltet werden, während sie während der normalen Funktion der elektrischen Anlage des Kraftfahrzeugs parallelgeschaltet sein sollen. In der Ruhestellung des Schalters sind also die Kontakte 25 und 26 durch die Platte 21 miteinander verbunden, während die Kontakte 27 und 28 durch die Platte 22 miteinander verbunden sind. Die Kontakte 32 und 33 sind nicht miteinander verbunden, so daß die Ψ Wicklung des Hubmagneten 39 nioht erregt ist und die Kontakte 41 und 42 unterbrochen sind. Die Stromzuführung 44 ist also an den Minuspol der Batterie 36 angelegt, ferner an den Minuspol der Batterie 37 über die Kontakte 25 und 26 sowie die Platte 21. Der Pluspol der Batterie 36 ist mit Masse verbunden, und der Pluspol der Batterie 37 ist über die Kontakte 27 und 28 des Schalters sowie dessen Plabte 22 ebenfalls mit Masse verbunden. Die ständig wirksamen Lasten der elektrischen Anlage des Kraftfahrzeugs, beispielsweise die Lichtanlage des Kraftfahrzeugs, werden also mit Strom von den parallelgeschalteten Batterien 36 und 37 versorgt.

Wenn der Anlaßmotor 38 eingeschaltet werden soll, wird der Stößel 15 . von Hand gegen die Torspannung der Feder 17 bewegt. Zunächst hebt sich die Platte 22 von den Kontakten 27 und 28 ab, um damit den Masseweg der Batterie 37 zu unterbrechen. Anschließend hebt sich die Platte 2 I von den Kontakten 23 und 26 ab, um damit den Kontakt 3I vom Minuspol der Batterie 37 zu trennen! die Platte 22 gelangt dann in AnLage an die Kontakte 29 und 3I, um damit die Batterien 36 und 37 in Reihe zu schaLten, und echlieüSlich gelangt die PLafcfce 21 in Anlage an die Kontakte 32 und 5$, um damit den Stromkreis zur Wicklung des hubmagneten 39 zu schließen, so daß die Kontakte 4I und 42 miteinander verbunden werden und dar Anlaßmotor in Helha zu den Batterien 36 und 37 geaohaltat wird, Du dia AnaohLiiane au tlio ytilndig wi r-tenninen Ldubon dar oLöktrisiohan AnIngo do« Kcafbfaiu'jüUtfs ilbar den Kontakt 51 iiülum, uiml ά'ιο tjtautlii,' i/iL'k/iajutm Laubim niuhb an «iriü ;.imnmubj· von '.'. \ /cilfc aiii;»;! hl:·.'·

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sen, da dann, wenn die Platte 22 die Eontakte 29 und 31 miteinander verbindet, der Kontakt 51 einen Mittelanschluß zwischen den Batterien 36 und 37 bildet.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Schalter ist speziell zur Verwendung in der in Fig. 3 gezeigten Anlage ausgelegt, und deshalb sind bestimmte der elektrischen Verbindungen zwischen den Eontakten des Schalters innerhalb des Schalters hergestellt. Die Eontakte 26 und 27 sitzen also auf einem gemeinsamen leitenden Band 45» das an einen Außenanschluß angeschlossen ist. Der Eontakt 27 sitzt an einem leitenden Band 47ι das an den Eontakt 29 angeschlossen ist. Der Eontakt 29 hat einen einstückig angeformten Anschlußbolzen 48, der sich Ton der Außenseite des Bodens 12 des Schalters wegerstreckt. Entsprechend sitzt der Eontakt 25 an einem leitenden Band 49» das elektrisch mit dem Eontakt 31 verbunden ist. Er weist ebenfalls einen einstückig angeformten Anschlußbolzen 51 auf, der sich vom Boden 12 wegerstreckt. Der Eontakt 32 ist elektrisch mit einer Anschlußfahne 52 an der Außenseite des Gehäuses 11 verbunden, und entsprechend ist der Eontakt 28 mit einen weiteren außen sitzenden Ansohlußfahne 53 elektrisch verbunden. Um den Schalter in die in Fig. 3 gezeigte Anlage einzubauen, wird also der Anschluß mit dem Minuspol der Batterie 37 verbunden, der Anschluß 48 wird mit dem Pluspol der Batterie 37 verbunden, der Anschluß 51 wird mit dem Minuspol der Batterie 36 verbunden, der Anschluß 52 wird mit einem Ende der Wicklung des Hubmagneten 39 verbunden, und der Anschluß 53 wird mit Masse verbunden. Darüber hinaus wird die Stromzuführung 44 an den Anschluß 51 angelegt, und der Eontakt 41 des Hubmagneten 39 wird an den Anschluß 46 angelegt.

Gegebenenfalls kann der beschriebene Schalter auch elektromagnetisch betätigt werden, also nicht von Hand. Der Stößel 15 kann dann beispielsweise vom Anker eines Hubmagneten bewegt werden, der auf dem Deckel 13 sitzt.

Pat entansprttohe

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Claims (3)

1. Pat entansprüche

   V Iy Elektrischer Schalter, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11), einen Sohaltstößel (15)» der zur axialen Bewegung in dem Gehäuse (11) gelagert ist, erste Federmittel (17)> die den Schaltstößel (15) in eine Ruhestellung drücken, einen ersten Brückenkontakt (21), der am Stößel (15) verschiebbar ist, einen Eontaktträger (16) am Schaltstößel (15), der mit den Schaltstößel (I5) bewegbar ist, einen zweiten Brückenkontakt (22), der vom Eontaktträger (16) getragen und ihm gegenüber in einer Richtung axial bewegbar ist, zweite Feder mittel (254), die zwischen den beiden Brückenkontakten (21,22) derart wirksam sind, daß die beiden Brückenkontakte (21,22) axial auseinandergedrückt werden, wobei die zweiten Federmittel (24) schwächer als die ersten Federmittel (17) sind, einen ersten Satz elektrischer Festkontakte (25,26), die am Gehäuse (11) sitzen und an denen in der Ruhestellung des Schalters der erste Brückenkontakt (21) anliegt, einen zweiten Satz elektrischer Festkontakte (27» 28), die am Gehäuse (11) sitzen und an denen der zweite Brückenkontakt (22) in der Ruhestellung des Schalters anliegt, einen dritten Satz elektrischer Festkontakte (29,31), an denen der zweite Brückenkontakt (22) während der Bewegung des Schaltstößels (15) gegen die Vorspannung der ersten Federmittel (17) anlegbar ist, und einen Anschlag (18) am Schaltstößel (15), der während der Bewegung des Schaltstößels (15) gegen die Vorspannung der ersten Federmittel (I7) in Anlage an den ersten Brückenkontakt (21) bringbar ist, wobei der zweite Brückenkontakt (22) in einem Abstand von dem dritten Satz Festkontakte (29,31) in der Ruhestellung des Schalters liegt, der größer als der Abstand ist, in dem der Anschlag (18) vom ersten Brückenkontakt (21) entfernt liegt, derart, daß während der Bewegung des Schaltstößels (15) ein Abheben von dem zweiten Satz Festkontakte (27,28) vor dem Abheben von dem ersten Satz Festkontakte (25,26) erfolgt und ein Abheben von dem ersten Satz Festkontakte (25,26) vor der Anlage an dem dritten Satz Kontakte (29,31) erfolgt.
2. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen vierten Satz Festkontakte (32,33), an denen der erste Brückenkontakt

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   (21) während dor weiberan Bewegung des Stößels (15) anlegbar isb, wobei der vierbe Sabz Fesbkonbakbe (52,33) bo angeordnet isb, daß der erste Brüekenkontakb (21) In inLage an den vierben Sabz tfeetkontakte (32, 33) gelangt, nachdem der zweite Briiokenkonbakt (22) in Anlage an den dribten Satz Konbakbe (29>31) gelangt isb,
3. 3. lilekbrioeher Schal bar nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der b'chalbsböuel (If)) von Hand bewegbar .Lob,

   4« Elektrischer-üehalfcör nach Anspruch I οdar 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schal ta tößel ("15) elekbroiuöchani-.Kih bot/egbar isb,

   Ii, Klektrifjohar Schal bor nach Anspruch 4» ijuk^nnsoii-.hnnt duroh einen am. Gehäuse (11) aLbranden ilutaagiiüben, dsHijsn Aulor in AuLage an den ü -ih-il fc 3 töß öl (15) br ing bar lab»

   6, iilükbriacher iJchalber nach ein-am dtu· Aiujpriioh« 2 bia ⁽j> dadurch ge kennaeichneb, daß ein iConbakfc (2b) de j ot'jtsn t'kxfr&en Konfcaktö (2;>,2ή) und sin Kontakt (33) den viorben GabzoiJ iConbakbo (32,"3:3) oiakbriech wiboinandor verbundon, daß ein Konbak.1; {■>']) ilen Jtroi,tisn Habae« Kontak be (2'/,2O) und ein Konbakb (29) ύ,ύΐι dritten S:vtae!j Kontakbo (2^,51) »ileklriooh iiiibuiiiaiiddi' verbualm aind und laß olii üvnifcor Koul,)k.b (^¹J .lew ursbon ikibxnn Koriiiurbi {?.·'),26) ηαΛ »)J,n 7,⁷Mitor K'iubdkt (il) auu di:ifcbyn ;Jabaü» Konbaktu (2"-), >1) HaktvL.jiih mi b iin?i-l-;i? yorbinidun sind.

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   dritten Satzes Kontakte (29,31) und mit einem Kontakt des zweiten Satzes Kontakte (27,28) verbunden ist, desßen anderer Kontakt mit Masse verbunden iut, und daß der andere Poi der zweiten Batterie (37) niit dem anderen Kontakt den ersten Satzea Kontakte (25,26) aund über einen nornialarwiäine ausgeschalteten hubmagnetgou teuer ten Gehälter mit einem Anschluß deo Anlaßmotorö (3ö) verbunden ist, wobei dör andere Anschluß des Aniaihiiotors (38) mit Masöö verbunden ist und ein Kontakt dea vierten Sataeö Kontakte (^2,35) ^it Hasse liber dia Hvibmagnotwickluiiij des hubmagnetgesbeuörten Schaltörs vorbundon ist und dor anders Kontakt des vier» ten Babaoa Kontakte (32,5³O wit dem anderen Pol der zweiten Batterie verbund :m tat,