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Elektrischer Schnappschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen
elektrischen Schnappschalter, Bei einer bekannten Ausbildung eines solchen Schalters
ist ein elastisches Glied vorgesehen, das elektrische Kontaktelemente trägt und
nach entgegengesetzten Seiten eines Betätigungsgliedes vorspringt, und das elastische
Glied wird durch die Bewegung des Betätigungsgliedes derart gebogen, daß die Kontaktelemente
in bzw. außer Berührung mit festen Kontaktstücken des Schalters bewegt werden.
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Bei einem Beispiel einer solchen Anordnung gemäß Patent (Patentanmeldung
entsprechend der US-PS No. 2 518 255) hat das elastische Glied eine komplizierte
Form und weist eine mittige Rippe auf, auf die das Betätigungsglied einwirkt und
die eine Totpunktwirkung erzeugt, bei der sich die Kontaktelemente an den Enden
des elastischen Gliedes im wesentlichen unter rechtem Winkel zur Ausdehnung des
elastischen Gliedes bewegen, wenn die mittige Rippe gebogen wird.
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Bei einem anderen Beispiel gemäß Patent (Patentanmeldung ntsprechend
der US-PS No. 2 332 911) sind zwei einwärts vorspring.nde Arme vorgesehens
die
ebenfalls mit dem elastischen Glied einstückig gebildet sind und die Bewegung über
den Totpunkt herbeiführen, die zu der Schnappwirkung führt, und zur Erzielung der
Bewegungsfreiheit für diesen Vorgang muß das Betätigungsglied Zwischenfederelemente
tragen, über die es an den Armen angreift, und dabei ist es erforderlich, die Federelemente
gegen das Betätigungsglied einzuklemmen, bevor das elastische Glied mit ihnen zur
Berührung gelangt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schnappschalter der
obengenannten Gattung zu schaffen, der sich durch weitgehende Vereinfachung seiner
Konstruktion auszeichnet und dessen Herstellung daher wirtschaftlicher ist. Die
Erfindung schafft ferner einen Schalter, bei dem die Kontaktelemente an dem elastischen
Glied eine Roll- und/oder Gleitbewegung ausführen können, wenn der elektrische Kontakt
hergestellt bzw. unterbrochen wird, so daß ein gewisser Schutz gegen Verschweißen
der Elemente mit den festen Kontaktpunkten infolge örtlicher Überhitzung erzielt
wird und der Schalter mit höherer Stromstärke belastbar ist.
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Gemäß der Erfindung ist ein Schnappschalter mit einem elastischen
Glied vorgesehen, das sich quer nach gegenüberliegenden Seiten eines Betätigungsgliedes
erstreckt und an den von diesem Glied entfernt liegenden Bereichen je ein elektrisches
Kontaktelement aufweist, dem ein erstes und ein in einem Abstand von diesem angeordnetes
zweites Kontaktglied zugeordnet ist und das bei einer Biegeverformung des elastischen
Gliedes derart verschiebbar ist, dass es die zugeordneten Kontaktglieder abwechselnd
berührt, dadurch gekennzeichnet, daß von den gegenüberliegenden Seiten des Betätigungsgliedes
Kupplungselemente gegen das elastische Glied vorspringen und an dem Betätigungsglied
und dem elastischen Glied gelenkig angreifen, daß das Betätigungsglied
quer
zu dem elastischen Glied derart verschiebbar ist, daß es die Tiupplungselemente
in und über eine Totpunktla!re schwenkt, so daß das elastische Glied gebogen wird
und die elektrischen Kontaktelemente unter Schnappwirkung zwischen den zugeordneten
ersten und zweiten Wontaktvcliedern bewegbar sind.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist das elastische Glied
Schenkelteile auf, die von diesem in der Querrichtung nach gegenüberliegenden Seiten
des Betätigungsgliedes vorspringen, wobei die Kupplungselemente an den Schenkelteilen
oder in der Nähe der freien Enden derselben angreifen. Diese Kontakt ei emente können
auswärts der zugeordneten Schenkelteile angeordnet sein, oder die Schenkelteile
können äußere Verlängerungen oder Endabschnitte des elastischen Gliedes bilden,
und in diesem Fall sind die Kontaktelemente einwärts der zugeordneten Schenkelteile
angeordnet.
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I)ie Schenkelteile können mit dem elastischen Glied einstückig gebildet
sein und können ihrerseits durch Bewegung der Kupplungselemente in und über die
Totpunktstellunw unter einer gewissen Biegeverformung des mittleren Teiles des elastischen
Gliedes elastisch bewergbar sein, jedoch können stattdessen als Schenkelteile «etremlte,
starre Elemente vorgesehen sein, die an einem gekrümmten oder auf andere Weise nicht
geradlinigen elastischen Glied befestit sind, so daß eine Bewegung der Kupplungselemente
in und über eine Totpunktlage eine Biegeverfomung des elastischen Gliedes allein
verursacht In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen des Schalters gemäß der
Erfindung beispielsweise dargestellt,
Fig. ia, lb und lc zeigen
eine Ausführungsform eines Schalters gemäß der Erfindung zur Veranschaulichung des
Mechanismus desselben in verschiedenen Zuständen; Fig. 2 bis 4 zeigen drei weitere
Ausführungsformen des Schalters gemäß der Erfindung; und Fig. 5a, 5b und 5c zeigen
eine weitere Ausführungsform des Schalters gemäß der Erfindung zur Veranschaulichung
des Mechanismus desselben in verschiedenen Stellungen.
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Fig. la, Ib und 1c zeigen einen Schalter, bei dem zwei elektrische
Kontaktstücke 2, 4 in den Hohlraum 6 eines Gehäuses 8 vorspringen und ein elektrisch
leltfähiges, elastisches Glied 10 Kontaktknöpfe i2 an seinen äußeren Enden trägt
und abwechselnd die Teile 2,2 (Fig. 1a) und 4,4 (Fig, 1c) verbindet.
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Ein Betätigungsglied 14 springt frei durch ein mittiges Loch in dem
Glied 10 vor und ist mit dem elastischen Glied durch zwei starre Kupplungselemente
16 verbunden, deren jedes in einer Einkerbung 18 in dem Betätigungsglied 12 mittels
zweier seitlicher Schenkel 20 gehalten ist, die aus den Außenkanten eines Rumpfteiles
des elastischen Gliedes ausgeschlagen sind.
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Durch die Elastizität dieser Schenkel 20 sind die Elemente 16 elastisch
in die Einkerbungen gedrückt, so daß sie fest in dieser Lage gehalten sind, jedoch
am Angriffspunkt der Schenkel sowie in den Einkerbungen frei schwenkbar sind.
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Der Schalter befindet sich normalerweise in der in Fig. 1 dargestellten
Stellung, die Druckfeder 22 drückt das Betätigungsglied 14 nach oben, so daß sein
Ende 24 aus dem Gehäuse 8 vorspringt. Wenn dann auf dieses Ende ein Druck
ausgeübt
wird und das Glied 14 unter Überwindung der Federkraft nach unten bewegt wird, erreicht
der Mechanismus die in Fig. 1b gezeigte Stellung, in der die Kupplungselemente 16
eine Totpunktstellung erreicht haben, in der sie in bezu aufeinander ausgerichtet
und zur Richtung der Verschiebung des Betätigungsgliedes unter rechtem Winkel stehen,
und die seitliche Bewegung ihrer äußeren Enden wird durch die Biegeverformung der
Schenkel 20 sowie des Rumpfteiles des elastischen Gliedes zwischen den Schenkeln
aufgenommen. Die Kontaktknöpfe bleiben in Berührung mit den Kontaktstücken 2, wie
in Fig. 1a veranschaulicht.
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Eine weitere Bewegung des Betätigungs<tliedes unter Überwindung
der Feder 22 bringt die Kupplungselemente 16 über den Totpunkt, und das elastische
Glied wird unter Schnappwirkung in seine andere Endstellung bewegt (Fig. 1c), in
der die Kontaktknöpfe an den Kontaktstücken 4 anliegen.
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nn das Betätigungsglied losgelassen wird, kann der Mechanismus in
die Stellung gemäß Fig. 1a zurückkehren, und die in der Feder 22 gespeicherte Energie
reicht aus, um die Kupplungselemetein der entgegengesetzten Richtung über die Totpunktstellung
zu bewe-en.
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Zur Führung des Betätigun sgliedes sind an gegenüberliegenden Seiten
desselben Naseii 26 einstiickig gebildet, die gleitend in (nicht dargestellte) Schlitze
in den benachbarten Seitenwänden des Gehäuses 8 eingreifen. In diesem wie auc in
den übrigen dargestellten Ausführungsformen ist das Gehäuse vollständie verschlossen,
und nur in den Figuren wurde die eine Seitenwand weggelassen, um den dahinter befindfichen
Innenmechanismtls zu veranschaulichen.
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Fig. 2 zeigt einen Mechanismus, der demjenigen nach Fig. la, ib, ic
in vielen Hinsichten ähnlich ist, und gleiche Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet. Hier weist das elastische Glied 10a Vorsprünge 20a auf, die sich von
jenem aufwärts erstrecken, und die Kupplungselemente 16 sind in Einkerbungen 18
in der Nähe des oberen oder äußeren Endes des Betätigungsgliedes 14a aufgenommen,
Das Betätigungsglied ist bei diesem Ausführungsbeispiel ohne Führungsnasen dargestellt,
da das elastische Glied in der Nähe seines unteren Endes angeordnet ist, jedoch
sind stattdessen hier Führungen in Form von Schlitzen 26a an gegenüberliegenden
Seiten des Betätigungsgliedes sowie feststehende Führungsnasen (nicht dargestellt)
an den benachbarten Gehäuseflächen vorgesehen, die gleitend in die Schlitze eingreifen.
Die Bewegung der Kupplungselemente 16 über den Totpunkt beim Schalten der Kontaktknöpfe
vom einen zum anderen Paar von Kontaktstücken erfolgt in genau der gleichen Weise1
wie anhand der Fig. ia, lb und lc beschrieben.
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Fig. 3 zeigt eine Anordnung ähnlich jener nach Fig. 2. Das elastische
Glied lOb weist hier jenseits der Kontaktknöpfe 12 Verlängerungen auf,die zur Bildung
von Schenkeln 20b nach oben/umgebogen sind und in die Kupplungselemente 16b eingreifen.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist ähnlich der der bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele,
jedoch ist festzustellen, daß wegen der größeren Länge der Kupplungselemente 16b
bei diesem Ausführungsbeispiel der gesamte Schwenkwinkel bei der Betätigung für
einen gegebenen Abstand der Kontaktstücke 2b, 4b geringer ist.
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Die Ausführungsform nach Fig, 4 weist in ähnlicher Weise Schenkel
20c als Verlängerungen des elastischen Gliedes 10c auf, jedoch sind wie bei der
Anordnung gemäß Fig. 1
die Kupplungselemente 16e unterhalb des elastischen
Gliedes montiert. Diese Elemente haben eine gegabelte oder geschlitzte Ausbildung,
so daß zwischen ihnen und den Kontakt stücken 2 ein Spiel vorhanden ist.
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Fig, 5a, 5b und 5c zeigen eine Anordnung ähnlich jener nach Fig. 1,
insofern als die Kupplungselemente 16d oberhalb des elastischen Gliedes 10d angeordnet
sind und sich nur über den inneren Bereich desselben erstrecken, Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind jedoch an dem elastischen Glied starre Schenkelteile 20d mittels der nietförmigen
Kontaktknöpfe 12 angenietet, und das elastische Glied selbst ist seinerseits gekrünt,
so daß es beim Verschwenken der Kupplungselemente biegeverformbar ist. Wie also
Fig. 5b seigt, geht, wenn das Betätigungsglied niedergedrückt wird, mit der Bewegung
der Kupplungselemente 16d in ihre Mittelstellung oder Totpunktstellung eine Biegeverformung
des elastischen Gliedes Hand in Hand, bei der es noch stärker gebogen wird, und
die dabei in dem elastischen Glied gespeicherte Energie wird freigegebenen, wenn
die Elemente 16d sich durch diese Stellung hindurchbewegen, so daß die Kontaktknöpfe
unter Schnappwirkung mit den Kontaktstücken 4 zur Berührung gelangen. Auch hier
ist die Feder 22 hinreichend kräftig, um den Widerstand des elastischen Gliedes
gegen das Rückkehren des Mechanismus in seinen ursprünglichen Zustand zu überwinden,
wenn das Betätigungsglied freigegeben wird.
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Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel das elastische Glied als kontinuierlich
gekrümmter Streifen dargestellt ist, genügt es, wenn es stattdessen nur einen gekrümmten
oder abgewinkelten mittleren Bereich aufwes.st, so daß dieser mittlere Bereich genügend
biegeverformbar ist, um die Auswärtsbewegung
der Kupplungselemente
zu gestatten und die erforderliche Energiemenge zu speichern, um die Elemente unter
Schnappwirkung in und über die Totpunktlage mitzunehmen. Die auswärts vorspringenden
Teile der Schenkelelemente 20d können, wenn erwünscht, Verlängerungen jenseits der
Enden des elastischen Gliedes bilden, und dann werden die Kontaktknöpfe direkt nur
an diesen Verlängerungen befestigt.
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Bei sämtlichen dargestellten Ausführungsformen ist eine Rückführfeder
vorgesehen, die den Mechanismus in seine Ausgangsstellung zurückführt, wenn das
Betätigungsglied losgelassen wird, jedoch ist darauf hinzuweisen, daß dies möglicherweise
nicht erforderlich ist und die Rückführbewegung beispielsweise auf andere Weise,
z.B. durch einen manuellen Impuls herbeigeführt werden kann. Obwohl ferner das elastische
Glied oben als blattförmig oder plattenartig (z.B. aus einem durchgehenden Streifen
hergestellt) beschrieben wurde, besteht natürlich die Möglichkeit, dieses Glied
auf andere Weise herzustellen; beispielsweise könnte bei der allgemeinen Ausbildung
gemäß Fig. 3 und 4 das elastische Glied aus einem Drahtstück bestehen, das eine
solche Leitfähigkeit aufweist, daß es selbst geeignet ist, als Kontakt mit den Kontaktstücken
zusammenzuwirken und den Durchtritt verhältnismäßiw schwacher Ströme gestattet,
ohne daß getrennte Kontaktknöpfe vorgesehen zu sein brauchen.
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Die Ausbildung gemäß der Erfindung, von der obige Ausführungsformen
beispielsweise beschrieben wurden, zeichnet sich durch eine verhältnismäßig einfache
Konstruktion aus, bei der die bei de; Betätinsbe'c-';rigen des Mechanismu@ auftretendenbedeutenden
Spannung en wei@gehend von den
starren Kupplungselementen aufgenommen
werden, wodurch ein vorzeitiger Bruch des Materials des elastischen Gliedes vermieden
wird, Die Ausbildung gemäß der Erfindung erfüllt ferner die Betriebsnorm in befriedigender
Weise unter Zulassung verhältnismäßig weiter Toleranzen bei der herstellung des
elastischen Gliedes und gestattet somit eine Verminderung der Herstellungskosten.
Es ist zu erwähnen, daß im Betrieb die Biegeverformung des elastischen Gliedes beim
Umschalten eine gewisse gleitende und rollende Bewegung an den Stromkontaktpunkten
verursacht, die in vorteilhafter Weise eine Schweißung infolge örtlicher Überhitzung
im Augenblick des Herstellens oder Unterbrechens eine Kontaktes verhindert.
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-Patentansprüche-