DE2228096B2 - Elektrischer, mechanisch betätigter Sprungschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen, mechanisch betätigbaren Sprungschalter, dessen zu einer Isoliertraverse bewegliche und mit dieser über zwei vorgespannte bogenförmige Spreizfedern verbundene Schaltbrükke rahmenförmig ausgebildet ist, wobei die bogenförmigen Spreizfedern an ihren inneren Enden in beiderseits der Isoliertraverse befindlichen Schneidenlagern und mit ihren anderen Enden an der rahmenförmigen Schaltbrücke schwenkbar eingespannt sind, und wobei ferner ein vom Schalterbetätigungsstößel betätigbares, mit der Schallbrücke in Wirkverbindung stehendes Isoliergleitstück angeordnet ist.

Sprungschalter dieser Art sind im Prinzip bekannt und arbeiten mit großer Präzision.

An derartigen Schaltern steht für die Durchbiegung und Schwenkbewegung der bogenförmigen Spreizfedern zwischen der Isoliertraverse und der rahmenförmigen Schaltbrücke nur wenig Raum zur Verfügung. Deshalb sind die bogenförmigen Spreizfedern hoch auf Biegung beansprucht. Daher besteht die Gefahr, daß ein durch Materialermüdung bedingter Federbruch oder eine bleibende Vorspannkraftverminderung eintritt, wodurch einerseits der Schnappeffekt ausbleibt oder andererseits bei kurzzeitiger Belastung der Kontakte mit einem Kurzschlußstrom eine Kontaktverschweißung begünstigt wird.

Bei einer bekannten Ausführungsform eines Sprungschalters begegnet man der Verhinderung des Öffnens des Öffnungskontaktes infolge eines Federbruchs dadurch, daß in Richtung der öffnenden Schaltbrücke mittels eines längs verschiebbaren Betätigungsstößels zwei spiegelbildlich und symmetrisch angeord- nete und drehbar gelagerte Klinken verstellt werden, die in der Lage sind, eine Zwangsöffnung der Öffnungskontakte zu bewirken. Ein Nachteil dieses zwangsiäufi- "gen Öffnungssystems ist jedoch, daß die in entgegengesetzter Richtung der Schaltbrückenbewegung wirksamen Haftkräfte von Beispielsweise verschweißten Kontakten um ein Vielfaches die entgegenwirkenden Öffnungskräfte der sich drehenden Klinken überschreiten. Diese Haftkräfte sind proportional der Zugfestigkeit des verschweißten Kontaktwerkstoffes und beanspruchen infolgedessen eine elastische oder starre Schaltbrücke auf Biegung zu hoch und können bleibende Formänderungen verursachen oder ein öffnen des Öffnungstaktes blockieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile der ungünstigen Beanspruchung der Schaltbrücke zu vermeiden und die Sicherheit des Aufbrechens von Kontaktschweißstellen ohne erhöhten Aufwand hinsichtlich der aufzubringenden Öffnungskräfte zu verbessern.

Diese Aufgabe ist mit einem Sprungschalter, ausgehend von dem der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das in an sich bekannter Weise kipphebelartige Isoliergleitstück mit je einem Stützdrehpunkt beiderseits auf jeweils einer kurvenförmigen Gleitbahn schwenkbar und verschiebbar gelagert ist, wobei das antriebsferne Ende des Isoliergleitstückes im Stellweg der exzentrisch angeordneten Kante der rahmenförmigen Schaltbrücke angeordnet ist.

Diese Lösung bzw. Ausbildung des Sprungschalters führt also dazu, daß bei Ausbleiben des ordnungsgemäßen Umschnappens der rahmenförmigen Schaltbrücke aus der Ursprungslage in die andere Endlage, beispiels weise infolge einer Kontaktverschweißung, das beider seits zwischen jeweils einer Anschlußschiene und je weils einer kurvenartigen Gleitebene des Isoliersockek schwenkbar, querverschiebbar, als auch durch zwc Rückholfedern in eine wohldefinierte Ausgangslage zu rückführbar gelagerte Isoliergleitstück über einen mn einem Betätigungsstößel kraftschlüssig gekoppelten Schieber bei Betätigung des Betätigungsstößels auf eine der beiden Längsseiten der rahmenförmigen Schaltbrücke angepreßt wird und zunächst einc zwangsläufige Kippbewegung der rahmenförmigen Schaltbrücke bewirkt und danach dieselbe in die Endla ge schiebt. Das Isoliergleitstück greift auf die rahmen· förmige Schaltbrücke nicht innerhalb der Ebene der Kontakte auf, sondern preßt auf eine ihrer beiden Längsseiten, die von der Kontaktebene einen relativ großen Abstand haben, wodurch zur Entfestigung der Schweißstelle ein einarmiger Hebelarm zur Verfügung steht. Daher lassen sich mit reduzierter Öffnungskraft in Form einer Kippbewegung der beweglichen Kontakte auf den Festkontakten Verschweißungen aufbrechen, wobei keine Überbeanspruchung irgendwelcher Konstruktionsteile auftritt.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind die beiderseits der Isoliertraverse befindlichen Schneidenlager in einer zur Betätigungsrichtung schräg verlaufenden Ebene angeordnet, so daß die rahmenförmige Schaltbrücke eine Schräglage von etwa 2° einnimmt und die Umschnappbewegung in die Ebene der wirksamen Preßkräfte des Isoliergleitstückes zu liegen kommt.

Die Ausübung des Anpressens und der Schiebebewegung des isoliergleitstückes auf die Längsseite der rahmenförmigen Schallbrücke bringt auf diese Weise den Vorteil, daß Reibungen aufeinander vermieden sind.

Der erfindungsgemäße Sprungschalter wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung eitles

Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g-1 einen Schnitt längs Linie 1-1 in F i g.2 durch den unbetätigten Sprungschaiter in der ursprünglichen Lage, die die Schließstellung des Öffn^ngskontaktes ist.

F i g. 2 einen F i g. 1 entsprechenden Schnitt nach der strichpunktierten Linie 11-11 in F ^; 3.1 mit abgenommenem Schalterdeckel,

F i g. 3 einen Schnitt durch den Sprungschalter im Sinne von F i g. 1 in einer anderen Schaustellung,

F i g- 4 einen Schnitt durch den bis zur Endstellung betätigten Sprungschalter,

Fig.5 einen Schnitt durch den bis zu einem zwischen der Stellung nach Fig.3 und der Stellung nach F i g. 4 liegenden Schaltposition betätigten Sprungschalter und

F i g. 6 eir; perspektivische Ansicht des Sprungbchalters teilweise im Schnitt mit Schaltbewegung gemäß F i g. 1.

Der Sprungschaller nach Fig. 1 und Fig. 2 besteht L-i wesentlichen aus einem Sockel 1, dem ein Deckel 2 ao zugeordnet ist. Zwischen dem Sockel 1 und dem Deckel 2 stützen sich die Anschlußschienen 7, 23. 8 und 22 mit i^ren Festkontakten 7a, 23a, 8a und 22a ab. Der Betäti_f ungsstößel 11 und die Isoliertraverse 3 sind im Sockel ! iangsverschiebbar angeordnet. Beiderseits der Isolier- as iiaverse 3 sind zur Längsverschieberichtung um den Winkel 20 geneigte Schneidenlager 4 vorgesehen. Diese Isoliertraverse 3 durchdringt quer die Mittelöffnung der rahmenförmigen Schaitbrücke 5, die lose ve-schiebhar und mit der Isoliertraverse 3 durch zwei vorgespannte bogenförmige Spreizfedern 6 elastisch gekoppelt ist, wobei jeweils das innnere Ende der beiden Spreizfedern 6 in den Schneidenlagern 4 der Isoliertraverse 3 und das jeweils andere Ende der beiden bogenförmigen Spreizfedern 6 auf innenliegenden Schneidenkanten der rahmenförmigen Schaltbrücke 5 schwenkbar eingespannt sind. Durch diese elastische Koppelung wird die rahmenförmige Schaltbrücke 5 mit ihren Kontakten 5a, 5c gegen die Festkontakte 7a, 23a gedrückt, wobei die Isoliertraverse 3 mittels Rückholfeder 8 in der in F i g. 1 dargestellten Ausgangsstellung gehalten wird. Zugleich steht der Betätigungsstößel 11, der mittels der Nachlauffeder 10 gegen die Nase 28 der Isoliertraverse 3 angepreßt wird, mit der Isoliertraverse 3 kraftschlüssig in Verbindung. Im nichtbetätigten Zustand des Sprungschalters findet der Be'ätigungsstößel 11 seine Fixierung mittels des mit dem Betätigungsstößel 11 fest verbundenen Schiebers 12, der am Anschlag 19 des Sockels 1 anliegt. Somit befindet sich der Sprungschalter nach F i g. 1 und 2 in der Schließstellung des Öffnungskontaktes. Das als Doppelhebel ausgebildete Isoliergleitstück 13 mit zwei Stützdrehpunkten 26 und 27, das die Isoliertraverse 3 umgreift, ist mit beidseitig liegenden Stützdrehpunkten 26, 27 schwenkbar und querverschiebbar beiderseits zwischen jeweils einer kurvenartigen Gleitebene 14, 24 des Sockels 1 (F i g. 6) und den Anschlußschienen 7. 23 sowie über zwei Rückholfedern 17, 25 in die Ausgangsstellung rückführbar gelagert.

Im Fall der F i g. 3 ist durch eine geringe der Strecke 16 (Fig. 1) entsprechenden Vorlaufbetätigung 15 des Betätigungsstößels 11 die Isoliertraverse 3 bis zum Ansloßen an den Anschlag 9 des Sockels 1 in die gezeichnete Stellung geschoben. Dadurch ist die Totpunkt-Mittolluge der bogenförmigen Spreizfedern 6 überschritten, was zur Folge hat, daß die rahmenförmige Schaltbrücke 5 aus ihrer Ursprungslage (Fig. 1) in die in F i g. 3 dargestellte Lage umschnappt. Infolgedessen liegt jetzt die rahmenförmige Schaltbrücke 5 mit ihre Kontakten 5b, 5dan den Festkontakten 8a, 22a, an, wo durch sich nun der Sprungschalter in der OJTenstellun des Öffnungskontaktes befindet.

Wie Fig.4 zeigt, entspricht die Schaltstellung de Sprungschalters der gemäß F i g. 3, jedoch ist der Beta tigungsstößel 11 bis zum Auftreffen an den Anschlag 2 der Isoliertraverse 3 um den Nachlaufweg 29 weite betätigt. Durch den Mitnehmer 12 wird das Isoliergleit stück 13 über die Abstützdrehpunkte 26, 27 zwischei den Anschlußschienen 7, 23 und den kurvenartige! Gleitebenen 14 und 24 geschwenkt, daß das antriebs Terne Ende 19 des Isoliergleitstückes 13 an der oberei Längsseite 18 der bereits in die Offenstellung des Öff nungskontaktes umgeschnappten rahmenförmigei Schaltbrücke 5 zum losen Anliegen kommt.

Sofern jedoch das schlagartige Umschnappen infolgi eines Bruches oder einer Materialermüdung einer de bogenförmigen Spreizfedern 6 ausbleibt, wird durch dii geschilderte Schwenkbewegung des Isoliergleitstücke 13 die rahmenföimige Schaltbrücke 5 entgegen de Mitnehmerbewegungsrichtung zwangsläufig in dieselbf Offenstellung des Öffnungskontaktes gepreßt. Die rah menförmige Schaltbrücke 5 führt gleichzeitig infolg< der beiderseits der Isoliertraverse 3 in einer zur Bewe gungsrichtung um 2" geneigten Ebene angeordneter Schneidenlager 4 während der durch den Arbeitshul verursachten eleastischen Ausbiegung und Schwenkbe wegung der in diesen Schneidenlagern 4 fixierten bo genförmigen Spreizfedern 6 eine ebenfalls um 2' ge genüber der Isoliertraversenbewegungsrichtung ge neigte Parallelverschiebung aus. Sobald also die rah menförmige Schaltbrücke 5 veranlaßt wird mittels de: Isoliergleitstückes 13 sich aus der Ursprungslage zi verschieben, verlaufen die Druckkräfte des entriebsfer nen Endes 19 des Isoliergleitstückes 13 auf die eine Längsseite 18 der rahmenförmigen Schaltbrücke 5 unc die Parallelverschiebung derselben (5) in einer gemein samen Wirkebene. Mittels dieser Anordnung wire gleichzeitig erreicht, daß die rahmenförmige Schalt brücke 5 und die Jochseite IS des Isoliergleitstückes 1: innerhalb der vorgesehenen Bewegung keine Reibung zueinander erfahren.

F i g. 5 zeigt dagegen, daß beispielsweise infolge ver schweißter Öffnungskontakte 7a, 5a bzw. 23a und 5< das Umschnappen in die Stellung nach F i g. 3 nicht er folgen kann. In diesem Falle bewirkt der Mitnehmer 12 der das Isoliergleilstück 13 während der Betätigung de· Betätigungsstößels 11 zwangsläufig in Schwenkbewegung setzt, daß sich die obere Jochseite 19 des Isolier gleitstückes 13 an die obere Längsseite 18 der nun ar der Schnappfunktion verhinderten rahmenförmiger Schaltbrücke 5 preßt. Wie aus F i g. 5 ersichtlich, bilder der Angriffspunkt auf die obere Kante 18 der rahmen förmigen Schaltbrücke 5 und die verschweißte Kontaktstelle 5a. 5c einen einarmigen Hebel. Dadurch wire während der weiteren zwangsläufigen Schwenkbewegung des Isoliergleitstückes 13 die rahmenförmige Schaltbrücke 5 bis zur Entfestigung der Schweißstelle veranlaßt, eine Kippbewegung auszuführen, durch die erreicht wird, daß die Druckkraft am Ende i9 des Isoliergleitslückes 13 auf die Kante 18 der rahmenförmigen Schaltbrücke 5 in ein Drehmoment umgesetzt wird so daß an der verschweißten Kontaktstelle 7a, 5a bzw 23a. 5c nach dem Einarmhebelgesetz eine erhebliche größere Kraft zur Entfestigung wirksam wird, als am Ende 19 des Isoliergleitstückes 13 aufgebracht zr werden braucht.

Die sich aus dem Einarmhebelgesetz ergebende Kraftverminderung an der Kraftübertragungsstelle des Endes 19 des Isoliergleitslückes 13 wird gleichzeitig vorteilhaft von einer bedeutenden Entlastung bezüglich einer Biegebeanspruchung oder einer durch Materialermüdung bedingte Formänderung der rahmcnförmigen Schaltbrücke 5 begleitet.

Nach der Entfestigung der Schweißstelle stellt sich dann die Schaltstellung nach F i g, 4 ein.

Es versteht sich von selbst, daß nach Freigabe der Betätigungskraft auf den Betäligungsstößel 11 die Isoliertraverse 3 unter der Wirkung der Rückholfeder 8 und der Betätigungsstößel 11 über die Nachlauffeder 10 in die Ausgangslage zurückkehrt, wodurch einerseits die rahmenförmige Schaltbrücke 5 in die Stellung nacr F i g. 1 umschnappt und andererseits das Isoliergleit stück 13 unter Wirkung der Rückholfeder 17 und 25 ir die Ausgangsstellung rückgeführt wird, wie es in F i g. und F i g. 2 dargestellt ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrischer, mechanisch betätigbarer Sprungschalter dessen zu einer Isoliertraverse und mit dieser über zwei vorgespannte bogenförmige Spreizfedern verbundene Schaltbrücke rahmenförmig ausgebildet ist, wobei dis-· bogenförmigen Spreizfedern an ihren inneren Enden in beiderseits der Isoliertraverse befindlichen Schneidenlagern und mit ihren äußeren Enden an der rahmenförmigen Schaltbrükke schwenkbar eingespannt sind, und wobei ferner ein vom Schalterbetätigungsstößel betätigbares, mit der Schaltbrücke in Wirkverbindung stehendes Isoliergleitstück angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise kipphebelartige Isoliergleitstück (13) mit je einem Stützdrehpunkt (26) beiderseits auf jeweils einer kurvenförmigen Gleitbahn (14, 24) schwenkbar und (sich) verschieblich gelagert ist, wobei das ao antriebsferne Ende (19) des Isoliergleitstückes im Stellweg der exzentrisch angeordneten Kante (18) der rahmenförmigen Schaltbrücke (5) angeordnet ist.

2. Sprungschalter nach Anspruch 1, dadurch ge- »5 kennzeichnet, daß die beiderseits der Isoliertraverse (3) befindlichen Schneidenlager (4) in einer zur Betätigungsrichtung der Isoliertraverse (3) schräg verlaufenden Ebene angeordnet sind.

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