DE2451034C3

DE2451034C3 - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE2451034C3
Application number: DE2451034A
Authority: DE
Inventors: Alois 7208 Spaichingen Schaeffeler
Original assignee: J & J Marquardt 7201 Rietheim
Current assignee: J & J Marquardt 7201 Rietheim
Priority date: 1974-10-26
Filing date: 1974-10-26
Publication date: 1980-08-14
Also published as: FR2290020A1; FR2290020B1; DE2451034B2; DE2451034A1; US4081632A

Description

Die [Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit wenigstens einem bieg- und schwenkbaren, aus bandförmigem Federmaterial gefertigten, von einem Nocken, F.xzcntcr 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.

Hin Schalter dieser Art ist an sich bereits bekannt (CiB-PS 7 35 360). Sein Schaltwerk ist so ausgebildet, dall einerseits schleichende Kontaktgabc 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 aufirifft. 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 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 besonderen 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 aufgetroffen ist, wird lediglich noch der zwischen der Stützstclle und dem freien Kontyktarmende gelegene Teil des Kontaktarms weiiervcrschwenkt. wodurch sich die wirksame Länge des Koniakiarms 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 aul 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.

β^Γ) Der eine Schenkel des Kontaktarmstücks ist in . eitcrbildiing der Erfindung über ein bogenförmiges Zwischenstück mit einem Befesiigungsschenkel verbunden. Dieser Kontaktarm ist also in keinem Schwcnkla-

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 Kontaktarmstück 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

Fig. 1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Schalter bei abgenommenem Deckel, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie M-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie IH-IlI der Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie H-Il 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 Rasiwerk 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 It. 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. Benachbarte Befestigungsschenkel sind über Zwischenstücke 15 miteinander verbunden. Ein solches Zwischenstück ist auch zwischen der Rastfeder 16 (Fig. 3) und seinem benachbarten Befestigungsschenkel U vorgesehen. Demzufolge bilden also diese Rastfeder 16 und die drei Kontaktarme 9 mit ihren Befestigungsscher.kein 11 eine Einheit. Daran sind auch noch Verhakungslappen angeformt. Am freien Ende jede^ Kontaktarmes ist der bewegbare Kontakt 17 aiigcbracnt, 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 (Fig. 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 Kontaktannstück 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 fur 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-Zwischenraum der Zahn 28 hineinragt.

Die Rastfeder hat, wie F i g. i zeigt, eine bügelförmigc 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.

In F i g. 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 Mittelstück

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 Kontakte 17, 18 bzw. 26, 41 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Da der zusätzliche Gegenkontaki 41 auf dem Boden 42 des Gehäuses unmittelbar anliegt und auf ein angeformtes Stützglied, wie es aus F i g. 2 ersichtlich ist, verzichtet wird, kann auch die Ausführungsform gemäß F i g. 4 sehr kompakt gebaut werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schalter mit wenigstens einem bieg- und schwenkbaren, aus bandförmigem Federmateria! 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 Kontaktam;ende verbundenen Schenkel (33) der zwischen die beiden Schenkel eingreifende Nocken, Exzenter oder drehbare Zahn (28) mit insbesondere steilen Flanken zusammenwirkt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (24) durch einen Gehäuseansatz 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 (U) verbunden ist.

5. Schalter nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (9) eine im wesentlichen W-förmigc Gestalt besitzt und sein freies Ende (22) vorzugsweise als bewegbarer Kontakt (17) ausgebildet ist.

6. Schalter nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaltwerke nebeneinander angeordnet sind und daß die Kontaktarme (9) und eine Rasifcder (16) eines Rastwerks (8) einstückig gefertigt sind.