DE2451034B2 - Elektrischer Schalter - Google Patents
Elektrischer SchalterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit wenigstens einem bieg- und schwenkbaren, aus
bandförmigem Federmaterial gefertigten, von einem Nocken, Exzenter oder drehbaren Zahn betätigbaren
Kontaktarm, und mit einem im Schwenkbereich eines zwischen dem angelenkten und dem freien Kontaktarmende
gelegenen Kontaktstücks angeordneten Stützglied, wobei das Kontaktarmstück vor dem Schließen
der Kontakte am Stützglied aufläuft.
Ein Schalter dieser Art ist an sich bereits bekannt (GB-PS 7 35 360). Sein Schaltwerk ist so ausgebildet,
daß einerseits schleichende Kontaktgabe vermieden und andererseits beim öffnen der Kontakte ein
möglichst rasches Abheben des bewegbaren Kontakts vom Festkontakt möglich ist. Aus diesem Grunde führt
der bewegbare Kontakt beim Einschalten zunächst eine bogenförmige Bewegung aus, bis das in Frage stehende
Kontaktarmstück am Stützglied auftrifft. Daraufhin kehrt sich die Bewegung des bewegbaren Kontakts um
etwa 90° um und er wird senkrecht gegen den Festkontakt gestoßen. Beim öffnen der Kontakte
verlaufen die Bewegungen umgekehrt, d. h. zunächst erfolgt eine weitgehend geradlinig verlaufende Schiebebewegung,
und dann eine dazu etwa senkrecht ansetzende Schwenkbewegung. Um die geforderten
Bewegungen, exakt ausführen zu können, erfordert dieser Schalter ein verhältnismäßig dickes Material für
den Kontaktarm. Das dickere Material neigt aber eher zum Bruch als dünneres Material Es kommt noch hinzu,
daß bei senkrechtem Abheben des bewegbaren Kontakts vom Festkontakt ein stärkerer Kontaktabbrand
stattfindet als beim Abheben mit vorangehender
ίο oder überlagerter Querverschiebung des bewegbaren
Kontakts gegenüber dem Festkontakt
Bei einem ähnlichen Schalter ist der Kontaktarm zwischen seiner Anlenkstelle und seinem freien Ende an
einer Druckfeder abgestützt, an der er in jeder
is Schaltstellung aufliegt Infolgedessen findet während
des gesamten Ein- und Ausschaltvorgangs ein Verschwenken um die Anlenkstelle statt Die Durchbiegung
dieses Kontaktarms bei seiner Verschwenkung ist relativ gering, und demzufolge hat er auch nur eine
geringe, aus der elastischen Biegung resultierende Rückstellkraft (DE-AS 10 70 726).
Die Aufgabe der Erfindung wird nun darin gesehen, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art
zu schaffen, der bei kleiner Bauweise und dünnem.
elastisch biegbarem Kontakt, eine gegenüber vergleichbaren Ausführungen hohe Rückstellkraft aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein elektrischer Schalter gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs ausgebildet. Aufgrund dieser
besonderer. Ausbildung des mit dem Stützglied zusammenarbeitenden Kontaktarmstücks und der Zuordnung
des Nockens, Exzenters oder drehbaren Zahns zu diesem Kontaktarmstück erreicht man ebenfalls eine in
zwei Phasen ablaufende Bewegung, jedoch handelt es sich bei beiden Bewegungsphasen um eine Verschwenkbewegung.
Bei einem Schalter mit Arbeitskontakten wird zunächst der gesamte Kontaktarm mit Hilfe des
Nockens od. dgl. verschwenkt. Sobald das dem Stützglied zugeordnete Kontaktarmstück auf dem Stützglied
aufgetragen ist, wird lediglich noch der zwischen der Stützstelle und dem freien Kontaktarmende gelegene
Teil des Kontaktarms weiterverschwenkt, wodurch sich die wirksame Länge des Kontaktarms verkürzt. Bei
dieser zweiten Phase der Schwenkbewegung des Kontaktarms wird letzterer ab der Stützstelle elastisch
verformt, wodurch er in der angestrebten Weise zusätzliche Rückstellkraft speichert. Die Verkürzung
der wirksamen Länge bringt außerdem eine gewisse Versteifung in der Endphase der Schaltbewegung beim
Schließen der Kontakte. Nach dem Auftreffen des bewegbaren Kontakts auf dem Festkontakt kann man
ggf. durch geringfügiges Weiterdrehen des Nockens od. dgl. noch eine Verschiebung des bewegbaren
Kontakts entlang dem Festkontakt und damit eine Kontaktreinigung erreichen. Der erfindungsgemäße
Schalter gewährleistet einen vergleichsweise hohen Kontaktdruck, und aufgrund der Verwendung eines
relativ dünnen Materials für den Kontaktarm auch eine hohe Lebensdauer.
Das Stützglied ist vorzugsweise durch einen Gehäuseansatz oder durch einen zusätzlichen Gegenkontakt
gebildet. Die hierdurch entstehenden Materialkosten sind vernachlässigbar.
Der eine Schenkel des Kontaktarmstücks ist in Weiterbildung der Erfindung über ein bogenförmiges
Zwischenstück mit einem Befestigungsschenkel verbunden. Dieser Kontaktarm ist also in keinem Schwenkla-
ger gelagert, sondern am Schaltergehäuse befestigt und
an der Befestigungsstelle mit einer durch das bogenförmige Zwischenstück gebildeten Biegestelle versehen.
Ein Biegen findet dort allerdings nur so lange statt, bis
das KontaktarmstOck auf seinem Stützglied aufgetroffen ist
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß der Kontaktarm eine im wesentlichen W-förmige Gestalt besitzt und sein freies Ende vorzugsweise als
bewegbarer Kontakt ausgebildet ist Dabei bildet dann die eine W-Hälfte das dem Stützglied zugeordnete V-,
U-, bogenförmig oder ähnlich gestaltete Kontaktarmstück, während die andere W-Hälfte an ihrem freien
Ende vorzugsweise als bewegbarer Kontakt ausgebildet ist. Statt dessen kann man dort selbstverständlich auch
einen Kontaktniet od. dgl. aus hochwertigem Material anbringen.
Bei einem Schalter mit mehreren nebeneinander angeordneten Schaltwerken wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Kontaktarme und eine Rastfeder eines Rastwerks einstückig
gefertigt sind. Das hat sowohl fertigungstechnisch als auch montagemäßig Vorteile.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Schalter bei abgenommenem Deckel,
Fig.3 einen Schnitt gemäß der Linie IH-IIi der
Fig.l,
Fig.4 einen Schnitt gemäß der Linie 11-11 der Fig. 1
einer anderen Ausführungsform.
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.
Die Schaltwerke weisen elektrisch gut leitende, federelastische Kontaktarme 9 auf. Weil die Kontaktarme 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 Längsrichtung des Kontaktarmes etwa senkrecht
stehenden Befestigungsschenkel II. Diese Teilf sind einstückig miteinander gefertigt. Außerdem ist am
Befestigungsschenkel U eine in Längsrichtung verlaufende Sicke 12 vorgesehen, die zur klemmenden
Befestigung dieser Einheit in einem Durchbruch 13 oder Schlitz des Gehäuses 14 dient Benachbarte Befestigungsschenkel sind über Zwischenstücke 15 miteinander verbunden. 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 U 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 separaten Festkontakt 18 zusammen, der in bekannter Weise einstückig mit einer
Anschlußklemme 19 für eine elektrische Leitung hergestellt ist. Zur Bildung eines weiteren Leitungs-Anschlußelementes 20 jedes Schaltwerks ist der Befestigungsschenkel 11 verlängert und durch das Gehäuse 14
hindurchgeführt
Im Schwenkbereich des zwischen dem angelenkten Kontaktarmende 21 und dem freien Kontaktarmende
22 gelegenen Kontaktarmstücks 23 ist ein Stützglied 24
angeordnet Letzteres ist durch einen Gehäuseansatz
gebildet, also mit dem Gehäuse zusammen aus Kunststoff gespritzt Das dem Stützglied 24 zugeordnete Kontaktarmstück 23 besitzt eine annähernd V-förmige Gestalt Dieses V bildet gewissermaßen die rechte
ίο Hälfte des im wesentlichen W-förmigen Kontaktarms 9,
dessen linke Hälfte etwas kleiner gewählt wurde.
Beim Umschalten der normalerweise geöffneten Kontakte wird der Kontaktarm 9 im Sinne des Pfeils 25
(F i g. 2) nach unten abgebogen. Die Biegestelle wird im
wesentlichen durch das bogenförmige Zwischenstück 10
gebildet Die Verhältnisse sind nun in vorteilhafter Weise so gewählt, daß das Kontaktarmstück 23 am
Stützglied 24 aufliegt bevor der bewegbare Kontakt 17 den Festkontakt 18 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 28. Sämtliche Nocken sitzen drehfest auf der Welle 29, mit welcher sie ggf. einstückig hergestellt
werden können. Dasselbe gilt auch für das Rastenrad 30
des Rastwerks 8. Auf das seitlich überstehende Ende 31 der Welle 29 kann ein Betätiger, beispielsweise
Drehgriff, aufgesetzt werden. Beim Schalten legt sich die Flanke 32 des Zahns 28 an die Gegenflanke 33 des
Kontaktarmstücks 23 an, in dessen Schenkel-Zwischen
raum der Zahn 28 hineinragt.
Die Rastfeder hat, wie F i g. 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 zu den Kontaktarmen rechtwinklig
umgebogen, wodurch er ebenfalls einen Befestigungsschenkel 39 mit Sicke 40 erhält.
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
so 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
26 des Kontaktarmstücks 23 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
42 des Gehäuses unmittelbar anliegt und auf ein angeformtes Stützglied, wie es aus F i g. 2 ersichtlich is»,
verzichtet wird, kann auch die Ausführungsform gemäß F i g. 4 sehr kompakt gebaut werden.
Claims (6)
1. Elektrischer Schalter mit wenigstens einem bieg- und schwenkbaren, aus bandförmigem Federmaterial
gefertigten, von einem Nocken, Exzenter oder drehbaren Zahn betätigbaren Kontaktarm und
mit einem im Schwenkbereich eines zwischen dem angelenkten und dem freien Kontaktarmende
gelegenen Kontaktarmstücks angeordneten Stützglied, wobei das Kontaktarmstück vor dem Schließen
der Kontakte am Stützglied aufläuft, dadurch
gekennzeichnet, daß das dem Stützglied (24) zugeordnete Kontaktarmstück (23) eine zum Stützglied
(24) weisende, bogen-, U-, V-förmige oder ähnliche Gestalt besitzt, deren einer Schenkel mit
dem Befestigungsschenkel (11) verbunden ist, und
mit deren anderem, mit dem freien Kontaktarmeride verbundenen Schenkel (33) der zwischen die beiden
Schenkel eingreifende Nocken, Exzenter oder drehbare Zahn (28) mit insbesondere steilen Flanken
zusammenwirkt
2. Schatter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützglied (24) durch einen Gehäusea nsatz gebildet ist.
3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützglied durch einen zusätzlichen Gegenkontakt (41) gebildet ist.
4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel des
Kontaktarmstücks (23) über ein bogenförmiges Zwischenstück (10) mit einem Befestigungsschenkel
(11) verbunden ist
5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (9)
eine im wesentlichen W-förmige Gestalt besitzt und sein freies Ende (22) vorzugsweise als bewegbarer
Kontakt (17) ausgebildet ist.
6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaltwerke
nebeneinander angeordnet sind und daß die Koütaktarme (9) und eine Rastfeder (16) eines
Rastwerks (8) einstückig gefertigt sind.
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