DE2451034A1

DE2451034A1 - Elektrischer schalter

Info

Publication number: DE2451034A1
Application number: DE19742451034
Authority: DE
Inventors: Alois Schaeffeler
Original assignee: J&J Marquardt KG
Current assignee: J&J Marquardt KG
Priority date: 1974-10-26
Filing date: 1974-10-26
Publication date: 1976-04-29
Also published as: FR2290020A1; US4081632A; FR2290020B1; DE2451034B2; DE2451034C3

Description

PATBNTANT/ALT DIPL.-ING.BERTHOLD SCHMID STUTTGART 1 · FALBENHENNENSTRASSE 17 · FERNSPRECHER (0711) 608893 UNSBK ZEICHEN

11 HS6 B/sw

Firma

J. & J. Marquardt

7201 Rietheim

elektrischer Schalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit wenigstens einem bieg- oder schwenkbaren Kontaktarm. Schalter dieser Art sind in verschiedenartigster Ausführung bereits bekannt. Die wichtigsten Forderungen beim Bau derartiger Schalter sind neben einer hohen Schaltleistung und langen Lebensdauer auch niedrige Kosten und vor allen Dingen geringer Platzbedarf.

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Letzteres bedingt bei einem auf Biegung beanspruchten Kontaktarm zur Verringerung der Bruchgefahr besonders dünnes .Material. Die Folge ist ein geringer Kontaktdruck, der die elektrische Leistung dieses Schalters nachteilig beeinflußt und außerdem nur eine sehr geringe Rückstellkraft aufbringt. Auch letzteres wirkt sich auf die Lebensdauer dieses Schalters sehr zum !,"achtel 1 aus.

Demnach besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, bei einem Schalter der vorstehend bezeichneten Gattung trotz kleiner Bauweise und dünnen, elastisch biegbarem Kontaktarm eine gegenüber vergleichbaren Ausführungen höhere Rückstellkraft zu bekommen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einen solchen Schalter erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß im Schwenkbereich eines zwischen dem angelenkten und den freien Kontaktarmende gelegenen Kontaktarmstücks ein Stützglied angeordnet ist. Das Kontaktarmstück läuft in besonders bevorzugter V/eise vor dem Schließen der Kontakte ar. Stützglied auf. Der Kontaktarn wird also bei der Schalterbetätigung zunächst in herkömmlicher V/eise verschwenkt, bis das dem Stützglied zugeordnete Kontaktarmstück am Stützglied auf-

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trifft. Daraufhin wird das freie, diese Stützstelle überragende Teil des Kontaktarmes weiter verschwenkt, bis der bewegbare Kontakt an zugeordneten Festkontakt zur Anlage gekommen und dieser Strompfad geschlossen ist. Bei dieser zweiten Phase der Schwenkbewegung des Kontaktarmes wird letzterer ab seiner Stützstelle elastisch verformt, wodurch er in der angestrebten Weise zusätzliche Rückstellkraft speichert. Die Abstützung des Kontaktarmes an seinem Stützglied bewirkt gleichzeitig natürlich auch eine Verkürzung seiner wirksamen Länge im Endbereich seiner Schaltbewegung und damit eine gewisse Versteifung. Selbstverständlich muß der Betätigungsmechanismus so angeordnet und ausgebildet sein, daß der freie, über das Stützglied überstehende Teil des Kontaktarmes weiterbewegt, genau gesagt, ab der Stützstelle umgebogen werden kann.

Das Stützglied ist vorzugsweise durch einen Gehäuseansatz gebildet. Die hierdurch entstehenden zusätzlichen Materialkosten sind praktisch vernachlässigbar.

Eine 'Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das

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dem Stützglied zugeordnete Kontaktarmstück des insbesondere aus bandförmigem Federmaterial gefertigten Kontaktarmes eine bogen-, U-, V-förmige oder ähnliche Gestalt besitzt. Der Kontaktarm ist aufgrund der elastischen Eigenschaft seines V/erkstoffes gleichzeitig auch Rückstellfeder, so daß auf die zusätzliche Anbringung einer solchen verzichtet werden kann, was zweifellos der billigen Fertigung und Montage zugute kommt. Das Bogen-, U- oder V-Mittelstück stellt den eigentlichen, am Stützglied auflaufenden Anschlag dar. Die beiden Schenkel erstrecken sich jeweils vom Stützglied weg.

Der eine V-Schenkel od. dgl. ist gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung über ein bogenförmiges Zwischenstück mit einem Befestigungsschenkel verbunden. Dieser Kontaktarm ist also nicht in einem Schwenklager gelagert, sondern am Schaltergehäuse befestigt und mit einer Biegestelle versehen. Diese wird bis zum Auftreffen am Stützglied durch das bogenförmige Zwischenstück zum Befestigungsschenkel gebildet.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal kennzeichnet sich dadurch, daß der Kontaktarm eine im wesentlichen W-förmige Gestalt

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besitzt und sein freies Ende vorzugsweise als bewegbarer Kontakt ausgebildet ist« Die eine Ii-HlIfte bildet das des Stützglied zugeordnete ¥-foroige Eontaktanns tück» welches, wie gesagt, mit de» befestigungssehenkel verbunden ist« Die andere ¥-Hälfte ist vorzugsweise etwas kleiner gehalten, und ihr freies Ende ist entsprechend diesem Erfindungsraerkmal als bewegbarer Kontakt ausgebildet» Im; Bedarfsfälle kann man selbstverständlich den angeformten Kontakt durch einen separat gefertigten und befestigten Eontakt, insbesondere aus hochwertigerem Material ersetzen«

Ein zusätzlicher ¥©rteil der Erfinduing ergibt sich dadurch, daß der Bef'estigungsschenkel mit mindestens einer Sicke, Ausprägung, od. dgl« versehen und klemmend in einer Mut,, einem Durchbrach od. dgl« des Gehäuses gehalten ist« Seine Montage, insbesondere seine maSgenaue Montage, macht bei dieser Ausgestaltung keinerlei Schwierigkeiten, ebenso wenig die Befestigung« Es trägt wesentlich zur Yerbilligung dieses Schalters bei, daß der Eefestigungsschenkel das Sehättse in vorteilhafter Meise nach außen überragt und als JLeitungs-itesehlußelement ausgebildet ist.

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Ber Sel^lter-BetätlgungsmiechanlsmMs weist in sehr zweckmäßiger Art einen zwischen die ¥- ©d. dgl. Schenkel eingreifenden Hocken» Exzenter oder drehbaren Zahn mit insbesondere steilen Planken auf. Seine Anordnung rad Drehrlchtung sind so gewählt, daß er bei der Schalterbetätigung gegen den dem freien Kontaktarmende zugeordneten ¥-Schenkel bewegbar Ist und damit das kaskadenartige ¥erschwenken bzw. Umbiegen des federnden Kontaktarmes bewirkt.

Eine andere bevorzugte ¥arlante der Erfindung besteht" darin» daß zur Bildung eines mehrpoligen Sehalters mehrere Schaltwerke nebeneinander in Insbesondere getrennten Kammern! angeordnet und alle Kontaktarme Im Bereich der Befestigungsschenkel miteinander verbunden» Insbesondere einstöckig gefertigt sind. Kehrkammerschalter sind an sieh schon bekannt» Jedoch besitzen sie normalerweise auch hinsichtlich der Kontaktarme bzw. ihrer Federn völlig getrennte Schaltwerke. Bei einstückiger Fertigung der Kontaktarme des er— fIndungsgemäßen Schalters können diese beispielweise au® einem ebenen Blech ausgestanzt werden» wobei dann das kamaartlge Stanzstück lediglich noch geformt und anschließend In das Gehäuse eingeschoben zu werden braucht.

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Eine Weiterbildung des zuletzt beschriebenen Schalters besteht darin, daß in einer weiteren, insbesondere seitlich außen gelegenen Kammer ein eine Rastfeder und ein Rastenrad aufweisendes Rastwerk angeordnet ist, wobei das Rastenrad und die Schaltnocken od. dgl. der Schaltwerke an einer gemeinsamen Welle angebracht sind. Wenn man die Schaltnocken in Drehrichtung gegeneinander versetzt, so kann man die Schalter des Mehrfachschalters zumindest teilweise nacheinander betätigen, wobei selbstverständlich das Rastenrad eine der beabsichtigten Schaltstellungszahl entsprechende Anzahl von Rasten aufweisen muß. Einen in fertigungstechnischer und montagemäßiger Hinsicht besonders bedeutsamen Vorteil erreicht man dadurch, daß die Rastfeder einstückig mit den Kontaktarmen gefertigt ist.

Bei einem Schalter mit einstückig hergestellten Kontaktarmen besteht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung darin, daß das aus Kontaktarmen und Rastfeder bestehende Bauteil zumindest ein Verrastelement zur rastenden Verbindung mit dem Schaltergehäuse besitzt. Es stellt sicher, daß dieses Bauteil nicht nur klemmend gehalten wird,

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sondern durch eine entsprechende Verrastung gegen Lösen noch besser gesichert ist. Die Verrastung kann man so gestalten, daß eine praktisch unlösbare Vereinigung dieses Bauteiles mit dem Schaltergehäuse entsteht. In diesem Falle erreicht man insoweit die höchste Sicherheit.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Schalter bei abgenommenem Deckel;

Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie II - II der Fig.l; Figur 3 einen Schnitt gemäß der Linie HI-III der Fig.l; Figur 4 einen Schnitt gemäß der Linie H-II der Fig. 1 einer anderen Ausfuhrungsform.

Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Mehrkammerschalter mit in den Gehäusekammern 1, 2 und 3 angeordneten Schaltwerken 4, 5 und 6. In einer weiteren, an einem der Gehäuseenden gelegenen Kammer 7 befindet sich ein Rastwerk 8 zum gleichzeitigen oder stufenweisen Betätigen der verschiedenen Schaltwerke.

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Die Schaltwerke weisen elektrisch gut leitende, federelastische Kontaktarme 9 auf. Weil die Kontaktarma gleichzeitig auch die Federn der Schaltwerke bilden, können separate Federn eingespart werden. Ein bogenförmiges Zwischenstück 10 verbindet den etwa W-förmig gestalteten Kontaktarm 9 mit dem zur Längsrichtuni des Kontaktarmes etwa senkrecht stehenden Befestigungsschenkel 11. Diese Teile sind einstückig miteinander gefertigt. Außerdem ist am Befestigungsschenkel 11 eine in Längsrichtung verlaufende Sicke 12 vorgesehen, die zur klemmenden Befestigung dieser Einheit in einem Durchbruch 13 oder Schlitz des Gehäuses 14 dient. Ein besonders wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß benachbarte Befestigungsschenkel über Zwischenstücke 15 miteinander verbunden sind. Ein solches Zwischenstück ist auch zwischen der Rastfeder 16 (Fig. 3) und seinem benachbarten Befestigungsschenkel 11 vorgesehen. Demzufolge bilden also diese Rastfeder 16 und die drei Kontaktarme 9 mit ihren Befestigungsschenkeln 11 eine Einheit. Daran sind auch noch Verhakungslappen angeformt. Am freien Ende jedes Kontaktarmes ist der bewegbare Kontakt 17 angebracht, beim Ausführungsbeispiel insbesondere angeformt. Jeder bewegbare Kontakt arbeitet mit einem

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separaten Festkontakt 18 zusammen, der in bekannter Weise einstückig mit einer Anschlußklemme 19 für eine elektrische Leitung hergestellt ist. Zur Bildung eines weiteren Leitungs-Anschlußelements 20 jedes Schaltwerks ist der Befestigungsschenkel 11 verlängert und durch das Gehäuse 14 hindurchgeführt.

Erfindungsgemäß ist im Schwenkbereich des zwischen dem angelenkten Kontaktarmende 21 und dem freien Kontaktarmende 22 gelegenen Kontaktarmstücks 23 ein Stützglied 24 angeordnet. Letzteres ist durch einen Gehäuseansatz gebildet, also mit dem Gehäuse zusammen aus Kunststoff gespritzt. Das dem Stützglied 2k zugeordnete Kontaktarmstück 23 besitzt eine annähernd V-förmige Gestalt. Dieses V bildet gewissermaßen" die rechte Hälfte des ir wesentlichen V/-förmigen Kontaktarms 9» desse<n linke Hälfte etwas kleiner gewählt wurde. Beim Umschalten des normalerweise offenen Schalters wird der Kontaktarm 9 im Sinne des Pfeils 25 (Fig.2) nach unten abgebogen. Die Biegestelle wird im wesentlichen durch das bogenförmige Zwischenstück 10 gebildet. Die Verhältnisse sind nun in bevorzugter Weise so gewählt, daß das Kontaktarmstück am Stützglied 24 aufliegt, bevor der bewegbare Kontakt

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den Festkontakt l8 erreicht hat. Dies bedeutet, daß in der Endphase der Schaltbewegung der freie Kontaktarm etwa ab dem V-Mittelstück 26 im Sinne des Pfeils 25 umgebogen wird und dadurch der Kontaktarm 9 eine zusätzliche Spannung erhält, welche die Rückbewegung entgegen dem Pfeil 25 kräftig unterstützt.

Der Schalter-Betätigungsmechanismus besitzt einen in Pfeilrichtung 27 drehbaren, als Zahn gestalteten Nocken Sämtliche Hocken sitzen drehfest auf der Welle 29, mit welcher sie ggf. einstückig hergestellt werden können. Dasselbe gilt auch für das Rastenrad 30 des Rastwerks Auf das seitlich überstehende Ende 31 der Welle 29 kann ein Betätiger, beispielsweise Drehgriff, aufgesetzt v/erden. Beim Schalten legt sich die Planke 32 des Zahns an die Gegenflanke 33 des Kontaktarnstücks 23 an, in dessen Schenkel-Zwischenraum der Zahn 28 hineinragt.

Die Rastfeder hat, wie Fig. 3 zeigt, eine bügeiförmige Gestalt mit mittiger, gegen das Rastenrad 30 weisender Auswölbung 34. Die beiden Schenkel 35 und 36 sind auf je einer am Gehäuseboden angeformten Leiste oder Kuppe 37 bzw. 38 abgestützt. Der Schenkel 35 ist in analoger Weise

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zu den Kontaktarmen rechtwinklig umgebogen, v/odurch er ebenfalls einen Befestigungsschenkel 39 niit Sicke 40 erhält.

In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, die für besondere Anwendungsfälle in Frage kommt. Dort ist das Stützglied in vorteilhafter Weise durch einen zusätzlichen Gegenkontakt 41 gebildet. Er kann beispielsweise gleich ausgebildet sein, wie der erste Festkontakt 18 mit der daran angeformten Anschlußklemme 19. Das Leitungs-Anschlußelement 20 ist auch bei dieser Variante vorhanden. Das bedeutet, daß bei einem Betätigen dieses Schalters, ausgehend von der gezeigten Lage, also bei der Verschwenkung des Kontaktarmes 9 in Richtung des Pfeils 25, zunächst einmal das V-Mittelstück 26 des Kontaktarm an diesem zusätzlichen Gegenkontakt 41 auftrifft und damit einen ersten Stromkreis schließt. Beim Weiterdrehen des Nockens 28 kommt schließlich auch der erste bewegbare Kontakt 17 an seinem Gegenkontakt 18 zur Anlage und schließt damit einen weiteren Strompfad. Das öffnen der Kontakte 17, 18 bzw. 26, 4l erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Da der zusätzliche Gegenkontakt 41 auf dem Boden 42 des

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Gehäuses unmittelbar anliegt und auf ein angeformte?. Stützglied, wie es aus Pig. 2 ersichtlich ist, verzichtet wird, kann auch die Ausführungsform gemäß Fig. 4 sehr kompakt gebaut werden.

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Claims

Ansprüche

1. J Elektrischer Schalter mit wenigstens einer, bieg-

oder schwenkbaren Kontaktarm, dadurch gekennzeichnet, daß im Schwenkbereich eines zwisehen dem angelenkten (21) und dem freien Kontaktarmeride (22) gelegenen Kontaktarmstücks (23) ein Stützglied (24) angeordnet ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktarmstück (23) vor dem Schließen der Kontakte (17, 13) am Stützglied (24) aufläuft.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (24) durch einen Gehäuseansatz gebildet ist.

4. Schalter nach einem oder mehreren der vorher~ehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Stützglied (24) zugeordnete Kontaktarmstück (23) des insbesondere aus bandförmigem Pedermaterial gefertigten Kontaktarms (9) eine bogen-, U-, V-förmige oder ähnliche Gestalt besitzt.

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5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine V-Schenkel od. df;l. des Kontaktarmstücks (23) über ein bogenförmiges Zwischenstück (10) mit einem Befestigungsschenkel (11) verbunden ist.

6. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (9) eine im üesentlichen W-förmige Gestalt besitzt und sein freies Ende (22) vorzugsweise als bewegbarer Kontakt (17) ausgebildet ist.

7. Schalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsschenkel (11) des Kontaktarmes (9) mit mindestens einer Sicke (12), Ausprägung od. dgl. versehen und klemmend in einer Nut, einem Durchbruch (13) od. dgl. des Gehäuses (14) gehalten ist.

8. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsschenkel (11) des Kontaktarmes (9) das Gehäuse (14)· nach außen überragt und als Leitungs-Anschlußelement (20) ausgebildet ist.

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9. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche H bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter-Betätigungsmechanismus einen zwischen die V- od. dgl. Schenkel des Kontaktarmstücks (23) eingreifenden Nocken, Exzenter oder drehbaren Zahn (28) mit insbesondere steilen Planken aufweist.

10. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines mehrpoligen Schalters mehrere Schaltwerke (4, 5, 6) nebeneinander in insbesondere getrennten Kammern (1, 2, 3) angeordnet und alle Kontaktarme (9) im Bereich ihrer Befestigungsschenkel (11) miteinander verbunden, insbesondere einstückig gefertigt sind.

11. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einer weiteren, insbesondere seitlich außen gelegenen Kammer (7) ein eine Rastfeder (16) und ein Rastenrad (30) aufweisendes Rastwerk (8) angeordnet ist, wobei das Rastenrad und die Schaltnocken (28) od. dgl. der Schaltwerke (H, 5, 6) an einer gemeinsamen Welle (29) angebracht sind.

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12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfeder (16) einstückig mit den Kontaktarmen (9) gefertigt ist.

13. Schalter nach Anspruch 10 oder 11 und Anspruch 12 mit einstückig hergestellten Kontaktarmen, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Kontaktarmen (9) und Rastfeder (16) bestehende Bauteil zumindest ein Verrastelement zur rastenden Verbindung mit dem Schaltergehäuse (14) besitzt.

14. Schalter nach einem od. mehreren der Ansprüche 1 und 2 sowie 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied durch einen zusätzlichen Gegenkontakt (Al) gebildet ist.

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