DE2122829C3

DE2122829C3 - Kippschalter mit einer aus Kontaktfederblech bestehenden rahmenartigen Schaltzunge

Info

Publication number: DE2122829C3
Application number: DE19712122829
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 2210 Itzehoe Priesemuth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-05-08
Filing date: 1971-05-08
Publication date: 1978-06-15
Also published as: DE2122829B2; DE2122829A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kippschalter, insbesondere einen Mikroschalter, mit einer einteilig ausgebildeten, aus Kontaktfederblech bestehenden rahmenartigen Schaltzunge, deren Rahmenhinterende fest eingespannt ist, deren Rahmenvorderende einen Schaltkontakt trägt und deren Mittelöffnung einen mit dem Rahmenhinterende über zwei Arme verbundenen, sich von vorn nach hinten erstreckenden Mittelsteg aufweist, an welchem die Schalterbeiätigungskraft angreift und ferner einer zwischen dem Vorderende des Mittelsteges und dem Rahmenvorderende angeordneten, im wesentlichen senkrecht zur Rahmenebene wirkenden Kippfeder.

Solche vorbekannten Kippschalter, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 11 61 616 bekanntgeworden sind, haben den Nachteil, daß der eigentliche Mittelteil der Schaltzunge sehr leicht tordiercn kann, wenn sein Material ermüdet oder wenn die Kippfeder in gewissem Umfange eine Taumelbewegung ausführt oder wenn die Schalterbetätigungskräfte ungleichmäßig angreifen oder zu groß werden.

Bei einem weiteren vorbekannten Kippschalter gemäß DE-AS 10 86 779 befinden sich an der Schaltzunge im wesentlichen S-förmig erstreckende Verbindungsarme, die im Betrieb unter einer Druckspannung stehen, damit sich der innere Teil Jer .Schaltzunge unter dem Einfluß dieser inneren Druckkräfte nach oben oder nach unten auslenken kann. Auch hier ist der freie Teil des Mittelsteges sehr starken Torsionskräften unterworfen, die nur dadurch aufgefangen werden, daß die Schaltzunge auch an ihrem \o< leren Ende eingespannt ist. Die Schalterbetätigungskräfte greifen in diesem TaIIe zwischen der hinteren Einspannung und den Verbindungsarmen an. In keinem ('alle ist dafür gesorgt, daß die Verbindungsarme so angeordnet und ausgerichtet werden, daß es stets zu einem gleichen Kontaktdruck und stets zu einem konstanten Schaltverhalten kommt.

Auch der vorbekannte viel tausendfach gefertigte Kippschalter des Anmelders gemäß DE-PS 11 12 579 zeigte insofern Nachteile, als der streifenförmig ausgebildete Mittelsteg im Laufe der Zeit ermüdete und zu Torsionen neigte, so daß der Schalter einen Kontaktdruck, seinen Schaltweg und damit seine Schaltzeiten veränderte.

ίο Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Schalters der einleitend genannten Art, der die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist und für seine gesamte Lebensdauer seiner Schaltkontakte die Schaltcharakteristiken beibehält, die ihm einmal bei der Fertigung verliehen worden sind.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist der erfindungsgemäße Kippschalter dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsarme zwischen Rahmenhinterende und Mittelsteg gegeneinander in Richtung zum Angriffspunkt der Schalterbetätigungskrafi konvergieren. Vorzugsweise haben die Verbindungsarme im wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche, wie die flexiblen Längsseiten des Schaltzunger.rahmens.

Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Schaltzunge für einen Mikroschalter nach dem bisherigen Stand der Technik,

Fig. 2 einen Querschnitt zu F i g. 1 gemäß der Schnittlinie Il Il und

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete iichaltzunge.

Die in den Zeichnungen dargestellten Schaltzungen sind vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich, für Selbstunterbrecherrelais gemäß DPB 11 12 579 vorgesehen. Die Darstellung entspricht etwa dem Maßstab 5:1.

Die bisher übliche Schaltzunge für einen Kippschalter gemäß Fig. 1 und 2 besteht aus einem dünnen Kontaktfederblech, das für die vorerwähnte Verwendung eine Stärke von etwa 0,15 mm haben kann und von einer Kupfer-Beryllium-Legierung gebildet ist. Die aus einem solchen Blech einteilig ausgestanzte Schallzunge besteht aus einem Schaltzungenrahmen 1 und einem sich mittig innerhalb des Rahmens 1 erstreckenden Mittelsteg 2. Der Rahmen 1 ist am hinteren Ende 11 bis in den Bereich der gestrichelten Linie E fest eingespannt. Dieser Einspannung dienen auch die Vernietungsbohrungen 12. Die Befestigung und Einspannung kann wie in F i g, 2 angedeutet an einem Kunststoffsockel 13 erfolgen. Der hintere, der Einspannung dienende Teil Il des Rahmens 1 steht über zwei flexible Längsseiten 14 mit dem vorderen Ende 15 des Rahmens 1 in Verbindung. An diesem Vorderende 15 befindet sich auch ein Kontakt 16, der je nach Verwendungszweck ein- oder zweiseitig ausgebildet sein kann.

Vom hinteren Teil 11 des Rahmens 1 erstreckt sich

der Mittelsteg 2 bis nahe an den vorderen Teil 15 des

f" Rahmens. Der Zwischenraum zwischen den Bauteilen 2 und 15 ist mit einer U-förniigen Kippfeder 3 überbrückt.

für die am Teil 15 und am Teil 2 Lageransätze 17 bzw. 17' vorgesehen sind, /in Betätigung des Mikroschallcrs dient eine Bohrung 18 im Miuelsteg 2. an der. wie I i g. 2

''5 zeigt, eine Betätigungsstange 4 angreifen kann, we he beidseitig der Bohrung 18 Mitnehmeransatze tnut.

Der in I' i g. I und 2 dargestellte Schalter beaufschlagt mit seinem Kontakt 16 entweder einen oberen

Gegenkontakt 51 oder einen unteren Gegenkontakt 52. Kommt es an der einen Seite nicht auf eine Kontaktgabe an, bildet einer der beiden Kontakte lediglich ein Widerlager. Die Kippfeder 3 hält den Schalter jeweils in einer stabilen Schaltstellyng. Bewegt man die Schakstange 4 der Fig. 2 nach oben, so führt der Miltelsteg 2 das rechte Ende der feder gegenüber dem linken Federende nach oben, bis die Feder ihre instabile Mittellage überschreitet und den vorderen Teil 15 des Schaltzungenrahmens nach unten bewegt, so uaß der Kontakt 16 den Gegenkontakt 52 beaufschlagt. Es ist offensichtlich, daß der Schalter seine stabilen Lagen auch dann beibehält, wenn an der Betätigungsbohrung 18 keinerlei Kräfte angreifen.

Zwischen Sockel 13 und Kippfeder 3 können am Mittelsteg 2 gegebenenfalls auch noch zusätzliche Kontakte angeordnet werden, die in der einen oder der anderen Schaltstellung zur Betätigung kommen. Im Falle der Fig. 2 ist eine Kontaktfeder 53 am Sockel 13 vorgesehen, deren Kontakt 54 von einem Gegenkontakt 55 des Mittelsteges beaufschlagt werden kann.

Kippschalter mit einer Schaltzunge gemäß F i g. 1 und 2 zeigen die einleitend beschriebenen Nachteile bezüglich der Schwankungen der Schaltcharakteristik und der Schwierigkeiten bezüglich der Justierung.

F i g. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltzunge, die praktisch den eii ι Jungsgemäßen Ersatz für die Schaltzunge gemäß Fig. 1 und 2 darstellt. S > kann sinngemäß die Beschreibung für Fig. 1 und 2 a ich für F i g. 3 angewendet werden.

Abweichend von der vorbeschriebenen Ausführungsform ist der Mittelstcg 102 jetzt nicht mehr am .Schaltersockel eingespannt. Vielmehr ist der Miltelsteg 102 jenseits der die Einspannung begrenzenden Unie E über zwei Verbindungsarme 106 mit den flexiblen Längsseiten 114 des Schaltzungenrahmens 101 verbunden. Der .Schaltzungenrahmen 101 selbst ist an seinem hinteren Ende 111 insbesondere über die Vernietungsbohrungen 112 mit dem Schaltersockel verbunden. Die vorderen Enden der flexiblen Längsseiten 114 des Schaltzungenrahmens konvergieren und tragen am Vorderende wie bisher einen ein- oder zweiseitig wirkenden Kontakt lib.

Da nunmehr der Schaltzungenrahmen 101 und der Mittelsteg 102 unmittelbar über die Arme 106 in Verbindung stehen, hat die Einspannung am Ende 111 keinen unmittelbaren Einfluß mehr auf die Schaltcharakteristik der Schaltzunge.

j Die zwischen den Ansätzen 117 und 117' anzuordnende Kippfeder, die in F i g. 3 nicht dargestellt ist, kann ähnlich ausgebildet sein, wie die gemäß Fig. 1 und 2, obwohl auch Schraubendruckfedern o. ä. zur Anwendung kommen können.

ίο Die Verbindungsarme 106 können etwa den gleichen Querschnitt haben wie die Längsseiten 114 des Schaltzungenrahmens. Die Breite der Arme 106 und 114 beträgt etwa das Zehnfache der Dicke des Schaltzungenbleches. Bei einer Blechstärke von 0,15 mm kann

ι S daher die Breite etwa 1,5 mm betragen. Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Arme 106 außerhalb der Einspannung am Schaltzungenrahmen 101 angreifen. Besonders günstig ist es, wenn die Arme 106, wie in Fig. 3 gezeigt, in Richtung auf das freie Ende der Schaltzunge gegeneinander konvergieren. Würden sich die Arme 106 exakt in Querrichtung erstrecken, würden sie bei der Schalterbetätigung im wesentlichen ausschließlich auf Torsion beansprucht werden. Bei einer Ausrichtung in Längsrichtung ergäbe sich hingegen in den Armen 106 eine reine Biegebeanspruchung, wohingegen bei der bevorzugten Ausführungsform sowohl Bieg?- als auch Torsionsspannungen vorhanden sind.

Schließlich ist noch zu erwähnen, daß der rückwärtige Raum zwischen den Armen 106 und dem eingespannten hinteren Teil 106 besonders günstig ausgenutzt werden kann, um dort einen I.eilungsanschluß 113 vorzusehen. Durch die thermischen Beanspruchungen beim Anlöten einer Leitung am Anschluß 113 wird ebenfalls die

is Schaltercharakteristik nicht verändert.

Soll, wie auch in F i g. 2 angedeutet, am Mittclsteg 102 ein Zusatzkontakt vorgesehen werden, ergibt sich die Möglichkeit, den Mittelsteg zu verbreitern, um dann auf dieser Verbreiterungsfläche großflächige oder mehrere kleinere Kontakte 155 anzuordnen.

Auch im Falle der F i g. 3 ist eine Bohrung 118 für eine Betätigungsstange unmittelbar neben der anzubringenden Kippfeder vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kippschalter, insbesondere Mikroschalter mit einer einteilig ausgebildeten, aus Kontaktfederblech bestehenden rahmenartigen Schaltzunge, deren Rahmenhinterende fest eingespannt ist, deren Rahmenvorderende einen Schaltkontakt trägt und deren Mittelöffnung einen mit dem Rahmenhinterende über zwei Arme verbundenen, sich von vorn nach hinten erstreckenden Mittelsteg aufweist, an welchem die Schalterbetätigungskraft angreift, und ferner einer zwischen dem Vorderende des Mittelsteges und dem Rahmenvorderende angeordneten, im wesentlichen senkrecht zur Rahmenebene wirkenden Kippfeder, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsarme (106) zwischen Rahmenhinterende und Mitte'steg (102) gegeneinander in Richtung zum Angriffspunkt (118) der Schalterbetätigungskraft konvergieren.

2. Kippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsarme (106) im wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche haben, wie die flexiblen Längsseiten (114) des Schaltzungenrahmens (101).

3. Kippschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg (102) zwischen den Verbindungsarmen (106) und dem Angriffspunkt (118) der Schalterbetätigungskraft mit einer Zusatzkontakte (155) tragenden Verbreiterung versehen ist.