DE2423630C3 - Gelenk für einen verschwenkbaren Arm eines elektrischen Schnappschalters - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gelenk für einen verschwenkbaren Arm eines elektrischen Schnappschalters, bestehend aus einem an dem Arm angebrachten Widerlager und einem Lager, an dem das Widerlager unter der Wirkung einer am Arm angreifenden Kraft anliegt.

Derartige Gelenke sind bekannt (FR-PS 8 69 551). Bei ihnen tritt jedoch Gleitreibung oder eine Mischung von Gleit- und Rollreibung auf. Hierdurch wird das genaue Arbeiten des Schnappschalters erschwert, da die Gleitreibung rund 80mal größer ist als die Rollreibung und sich bei Mischreibung Undefinierte Überlagerungen der Arbeitskennlinie ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenk der eingangs beschriebenen Art anzugeben, das eine verhältnismäßig kleine, praktisch konstante Reibung hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Widerlager ein das Lager umspannendes Blechteil ist, das jeweils in einem Abstand von der Schwenkachse des Armes am Arm und am Lager befestigt ist.

Bei dieser Konstruktion ist das Blechteil zwischen Arm und Lager geschaltet. Auch starke Kraftkomponenten führen daher nicht zu einer unmittelbaren Reibung zwischen Lager und Arm. Eine Verschwenkung führt weder zu einer Gleitverschiebung zwischen Blechteil und Lager noch zu einer Gleitverschiebung zwischen Blechteil und Arm. Daher tritt praktisch höchstens eine Reibung in der Größenordnung der Rollreibung auf. Das Blechteil ist unter dem Einfluß der in Längsrichtung wirkenden Kraftkomponente derart gespannt, daß es in allen Betriebszuständen über seine gesamte Berührungsfläche mit dem Lager auf diesem aufliegt. Darüber hinaus ist die Lage des Arms in Längsrichtung genau vorgegeben. Die Vorspannung von an ihm angreifenden Schnappfedern wird daher nicht durch eine Längsverschiebung des Arms geändert.

Vorzugsweise ist das Lager eine mit ihren Enden in seitliche Führungen des Gehäuses einsetzbare Lagerachse. Die Teile des Schnappsystems können dann außerhalb des Gehäuses zusammengesetzt und gemeinsam in das Gehäuse eingeführt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Lagerachse einen Viereckquerschnitt mit einem Winkel zwischen den an der von dem gebogenen Blechteil umspannten Ecke angrenzenden Flächen von kleiner als 90°. Dies erlaubt es, das Blechteil an einer etwa rechtwinklig zum Arm stehenden Fläche des Lagers zu befestigen und trotzdem dem Arm ein um seine Mittellage nach beiden Seiten freie Beweglichkeit zu sichern.

Bei einer anderen Ausführungsform hat die Lagerachse einen Kreisquerschnitt. Dieser läßt sich besonders leicht herstellen.

Das Lager kann an einem zweiten Arm ausgebildet sein.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Schnappschalter,

F i g. 2 einen horizontalen Längsschnitt längs der Linie A-A in F i g. I,

F i g. 3 einen horizontalen Längsschnitt längs der Linie ß^ßin Fig. 1,

Fi g. 4 einen Querschnitt längs der Linie C-C in der Fig. 1,

F i g. 5 einen Querschnitt längs der Linie D-D in der Fig. 1,

F i g. 6 eine vergrößerte Darstellung des in F i g. 1 dargestellten Lagers und

F i g. 7 eine abgewandelte Ausführungsform des Lagers.

In einem aus mehreren Blechteilen zusammengefügten Gehäuse 1 ist in zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden je eine Führung 2 vorgesehen, in weiche ein Lager 3 in der Form einer Lagerachse von oben her eingeschoben ist. Das Lager 3 hat einen Viereckquerschnitt und weist einen Winkel zwischen den an der von einem gebogenen Blechteil 8 umspannten Ecke 4 angrenzenden Flächen von kleiner als 90° auf.

Auf dem Lager 3 ist ein verschwenkbarer Arm 7 mit Hilfe des gebogenen Blechteils 8 gelagert. Das gebogene Blechteil 8 ist jeweils im Abstand von der Schwenkachse des Armes 7 am Arm 7 und am Lager 3 befestigt (Kreuze in F i g. 6).

Der Arm 7 besitzt ein Messerlager 11 an einer Querrippe 12. An diesem Messerlager greift ein Balgelement 13 an, in welchem ein Druckmedium wirksam ist, das über ein Kapillarohr 14 zugeführt wird. Dieses Balgelement übt eine Kraft senkrecht zur Fläche des Betätigungsarms 7 aus, wodurch sich ein Drehmoment im Uhrzeigersinn ergibt.

Diesem Drehmoment wirkt eine Sollwertfeder 15 entgegen. Diese ist schraubenförmig aus Runddraht gewickelt. Sie besitzt einen Haken 16, der in einer Ebene parallel zu den Seitenwänden des Gehäuses steht. Der Arm 7 weist einen winklig abgebogenen Abschnitt 17 auf, der in der Mitte eine Aussparung 18 Für den Durchtritt des Hakens 16 besitzt. Ebenfalls aus Runddraht ist ein Federlager 19 hergestellt, das in seitlichen Kerben des Abschnitts 17 ruht und senkrecht zur Ebene des

Hakens 16 verläuft. Das andfere Ende der Sollwertfeder 15 ist in einer Scheibe 21 gehalten, die längs eines Gewindes 22 einer Schraube 23 verschraubbar ist, deren Kopf durch eine Gehäuseöffnung 24 nach außen ragt. Diese Sollwertfeder bewirkt auller dem Drehmoment eine Kraftkomponente in Lungsrichtung des Arms 7, durch welche das Blechteil 8 über die Ecke 4 gespannt wird.

Am freien Ende des Arms 7 ist eine Brücke 25 vorgesehen, die ein erstes Lager 26 aufweist, in welches eine Or:iCga-Feder 27 greift, deren anderes Ende in einem gehäusefesten Lager 28 gehalten ist. Die Brücke 25 besitzt ferner ein zweites Lager 29, in welchem eine zweite Omega-Feder 30 gehalten ist, deren anderes Ende in einem Lager 31 gehalten ist, welches an einem A-beitsarm 32 ausgebildet ist. Dieser Arbeitsarm 32 isi an einem Lager 33 des Arms 7 schwenkbar gelagert. Zu diesem Zweck ist ein gebogenes Blechteil 34 vorgesehen, das jeweils im Abstand von der Schwenkachse des Arbeitsarmes 32 am Arbeitsarm 32 und am Lager 33 befestigt ist Das gebogene Blechteil 34 wird durch die Omega-Feder 30 um das Lager 33 gespannt. Der Arbeitsarm 32 wirkt über einen Stößel 37 auf eine Kontaktvorrichtung 38. Durch einen Stößel 39 ist angedeutet, daß die Kontaktvorrichtung 38 in Sonderfällen auch unmittelbar vom Arm 7 betätigbar ist.

Neben dem Arm 7 ist auf dem Lager 3 ein Differenzarm 40 in der gleichen Weise wie der Arm 7 gelagert. Er ist durch eine Differenzfeder 41 belastet, die mit einem Haken 42 durch einen Ausschnitt 43 in einem abgewinkelten Abschnitt 44 des Differenzarms 40 greift und an einem Federlager 45 abgestützt ist, das in seitlichen Kerben 46 des Abschnitts 44 ruht. Das andere Ende der Sollwertfeder 41 ist von einer Scheibe 47 gehalten, die auf dem Gewinde 48 einer Schraube 49 verstellbar ist, deren Kopf durch ein Loch 50 nach außen ragt. Der Differenzarm 40 liegt unter dem Einfluß der Differenzfeder 41 an einem gehäusefesten Anschlag 51 an. Er wird von einem Anschlag 52 am Betätigungsarm 7 mitgenommen, wenn dieser unter dem Einfluß des Balgelements 13 verschwenkt wird.

Mit Hilfe der Sollwertfeder 15 kann derjenige Druckwert eingestellt werden, bei dem dai System in der einen Richtung schaltet. Mit Hilfe der Differenzfeder 41 kann der Druckwert eingestellt werden, bei welchem das System in der anderen Richtung schaltet. Die Einstellungen sind mit Hilfe zweier Zeiger 53 und 54, die an den Scheiben 21 und 47 befestigt sind, sichtbar gemacht.

Bei der Ausführungsform nach Fig./ hat das Lager 3' einen Kreisquerschnitt. Das gebogene Blechteil 8' ist jeweils im Abstand von der Schwenkachse des Arms T am Arm T und am Lager 3' befestigt (Kreuze in

Fig. η

Im Betrieb ergibt sich eine außerordentlich geringe konstante Reibung, weil die drei Arme 7, 32 und 40 über gebogene Blechteile abgestützt sind, weil die Sollwertfeder 15 und die Differenzfeder 41 mittels zweier senkrecht aufeinanderstellender Zylinderschneiden angreifen und weil das Balgelement 13 über eine Messerschneide U auf den Arm 7 wirkt.

Der Arm 7, der Arbeitsarm 32 und die Omega-Feder 30 bilden ein dreiteiliges Schnappsystem, das in Abhängigkeit von dem vom Arm 7 durchlaufenen Weg schaltet. Der Arm 7 bildet zusammen mit der Omega-Feder 27 ein kraftabhängiges System, das den Arm 7 in Abhängigkeit von der auf ihn wirkenden Kraft zwischen zwei nicht näher bezeichneten Anschlägen sich bewegen läßt, wodurch der Arbeitsarm 32 zum Umschnappen gebracht wird. Die Omega-Feder 27 dient hierbei zur Einstellung einer möglichst kleinen Druckdifferenz des Systems, indem ihre Kennlinie der gemeinsamen Federkennlinie der übrigen Elemente entgegenwirkt. Zur Einstellung dieser Druckdifferenz greift eine Schraube 55 am Lager 28 an, die sich mit ihrem Kopf an dem Gehäuse 1 abstützt und durch ein Loch 56 verstellbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gelenk für einen verschwenkbaren Arm eines elektrischen Schnappschalters, bestehend aus einem an dem Arm angebrachten Widerlager und einem Lager, an dem das Widerlager unter der Wirkung einer am Arm angreifenden Kraft anliegt, d a durch gekennzeichnet, daß das Widerlager ein das Lager (3, 3', 33) unter der Wirkung dieser Kraft umspannendes gebogenes Blechteil (8, 8', 34) ist, das jeweils in einem Abstand von der Schwenkachse des Armes (7,7', 32) am Arm (7,7', 32) und am Lager (3,3', 33) befestigt ist.

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (3, 3') eine mit ihren Enden in seitliche Führungen (2) eines Gehäuses (!) einsetzbare Lagerachse ist.

3. Gelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse einen Viereckquerschniit za hat und der Winkel zwischen den an der von dem gebogenen Blechteil umspannten Ecke (4) angrenzenden Flächen kleiner als 90° ist (F i g. 6).

4. Gelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse eine Kreisquerschnitt hat (F ig. 7).

5. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (33) an einem zweiten Arm (7) ausgebildet ist.

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