DE2504146A1 - ELECTRIC SWITCH - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft elektrische Schalter Und insbesondere einen Schnapp- oder Tastschalter mit einem Messerkontakt-Mechanismus mit einem Zug- und einem Druckelement.The invention relates to electrical switches and, more particularly, to a snap or push button switch with a blade contact mechanism with a pulling and a pushing element.
Es sind eine ganze Reihe von Tastschaltern im Handel erhältlich« Solche Schalter weisen im allgemeinen eine Messerkontaktfeder auf, die von einem Druckknopf aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt wird. Ein Teil der Messerkontaktfeder wirkt als Zugelement und bewirkt ein Überschnappen der Feder über eine Mittelstellung, während ein Druckelement die Messer-A whole range of pushbutton switches are available in stores « Such switches generally have a blade contact spring, which by a push button from a first position in a second position is moved. Part of the blade contact spring acts as a tension element and causes the spring to snap over via a middle position, while a pressure element pushes the knife
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kontaktfeder in ihre ursprüngliche Stellung zurückschnappen lässt, wenn die Betätigungskraft nachlässt.The contact spring can snap back into its original position when the actuating force decreases.
Bei einigen Schaltern dieser Art wird eine aus zwei oder drei Teilen bestehende Messerkontaktfeder verwendet. Die bei der Verwendung einer aus mehreren Teilen bestehende Messerkontaktfeder auftretenden Probleme sind beispielsweise Herstellungstoleranzen der einzelnen Teile sowie Kosten bei der Herstellung und beim Zusammenbau der Einzelteile. Ferner weisen eine Reihe dieser Messerkontaktfedern eine kleine C-förmige Druckfeder auf, deren genaue Herstellung Probleme aufwirft und die schwer einzubauen ist. Es ist auch die Verwendung einer Einheitsmesserkontaktfeder bekannt, die jedoch eine kurze Lebensdauer hat und Toleranzprobleme auf wirft. *Some switches of this type use a two- or three-piece blade contact spring. The when using Problems occurring with a blade contact spring consisting of several parts are, for example, manufacturing tolerances of the individual parts as well as the costs of manufacturing and assembling the individual parts. Also exhibit a number of these Blade contact springs have a small C-shaped compression spring, the exact manufacture of which poses problems and which are difficult to install is. It is also the use of a standard knife contact spring known, but which has a short service life and tolerance problems on throws. *
Viele Messerkontaktfedern erleiden Materialermüdungsbrüche, und zwar direkt unterhalb des vom Druckknopf betätigen Bereichs. Dies ist eine übliche Bruchstelle, da die maximale bei Zug entstehende Biegebeanspruchung in der Messerkontaktfeder direkt unterhalb des Belastungspunktes erfolgt, d.h. dem vom Druckknopf betätigten Punkt, wobei Ermüdungsbrüche bei Zugbelastung auftreten. Ein Ermüdungsbruch beginnt als Riß an einer unter Zug stehenden Fläche, wobei eine fortgesetzte Belastung der Messerkontaktfeder schließlich zum Bruch führt, wenn der Riß fortschreitet. Ferner bewirken die durch die Druckfeder ausgeübten Zugkräfte in der Messerkontaktfeder einen anfänglichen Zug, so daß die vom Druckknopf ausgeübten Zugkräfte die Beanspruchung der Messerkontaktfeder erhöhen, was zum Ermüdungsbruch führt.Many knife contact springs suffer fatigue fractures just below the area actuated by the push button. this is a common breaking point, as the maximum bending stress in the blade contact spring when it is pulled is directly below the Load point, i.e. the point actuated by the push button, whereby fatigue fractures occur under tensile load. A fatigue break begins as a crack on a surface under tension, with continued loading of the blade contact spring eventually leads to breakage as the crack progresses. Furthermore, the tensile forces exerted by the compression spring affect the blade contact spring an initial pull so that the pulling forces exerted by the push button increase the stress on the blade contact spring, which leads to fatigue failure.
Ein weiterer Grund für die geringe mechanische Lebensdauer bei kleinen Schaltern liegt in der Herstellung von Teilen mit Toleranzen, die zu einer sehr starken Kompression des Federelementes und damit zu einem großen Zug führt. Ist beispielsweise die optimale Kompression des Federelementes ungefährAnother reason for the short mechanical life of small switches is the manufacture of parts with Tolerances, which lead to a very strong compression of the spring element and thus to a large train. Is for example the optimal compression of the spring element approximately
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0,254 mm (0,01 inch), so kann die Toleranz des Aufbaues der Messerkontaktfeder, der C-förmigen Kompressionsfeder und des jochartigen.Trägers ungefähr 0,5 mm (0,02 inch) sein. Dies kann zu unregelmässigen Kräften, nicht funktionierenden Schaltern, oder der Notwendigkeit führen, die Schalter einzeln einzustellen.0.254 mm (0.01 inch), the tolerance of the construction of the Blade contact spring, the C-shaped compression spring and the yoke-like carrier approximately 0.5 mm (0.02 inch). This can lead to irregular forces, inoperative switches, or the need to set the switches individually.
Die Probleme bei Schaltern nach- dem Stande der Technik sind besonders gravierend, wenn die Messerkontaktfeder bei einem sehr geringen Hub arbeiten soll, beispielsweise in der Größenordnung von 0,025 mm (0,001 inch). Für militärische Anforderungen ist ein maximales Bewegungsdifferential von 0,038 mm (0,0015 inch) oder 0,127 mm (0,005 inch) in Abhängigkeit vom jeweiligen Schalter erforderlich, ferner ein Vorschubmaximum von 0,05 mm (0,02 inch), eine minimale Hubüberschreitung von 0,1 mm (0,004 inch) und eine Differentialkraft von 28p - 56p (1 bis 2 Unzen). Die Anforderungen an das maximale Bewegungsdifferential und die Differenzkraft sind für eine Reihe von Schalter-Herstellern schwer zu erfüllen, und es ist so, daß zwar Schalter mit der erforderlichen minimalen Hubüberschreitung erhältlich sind, jedoch eine wesentlich größere Hubüberschreitung sehr wünschenswert ist.The problems with prior art switches are particular serious if the blade contact spring is to work with a very small stroke, for example in the order of magnitude 0.025 mm (0.001 inch). For military requirements, a maximum motion differential of 0.038 mm (0.0015 inch) or 0.127 mm (0.005 inch) required depending on the respective switch, furthermore a feed maximum of 0.05 mm (0.02 inch), a minimum stroke excess of 0.1 mm (0.004 inch) and one Differential force from 28p - 56p (1 to 2 ounces). The requirements for the maximum movement differential and the differential force are difficult to meet for a number of switch manufacturers, and it is true that switches with the required minimum Overstroke are available, but a much larger overstroke is very desirable.
Bei den meisten Schaltern, die den militärischen Anforderungen entsprechen, treten jedoch eines oder mehrere der nachfolgenden Probleme auf:Most switches that meet military requirements, however, will encounter one or more of the following Problems on:
1) Der Schalter weist zu viele Einzelteile auf, von denen einige kompliziert und teuer in der Herstellung sind.1) The switch has too many parts, some of them are complicated and expensive to manufacture.
2) Die Anzahl der Teile und deren geringe Größe verursacht Montageschwierigkeiten. 2) The number of parts and their small size cause assembly difficulties.
3) Der Schalter hat, bedingt durch Ermüdungsbruch, eine relativ kurze Lebensdauer.3) Due to fatigue fracture, the switch has a relative short lifespan.
4) Der Schalter weist einen zu geringen Gesamthub auf,4) The total stroke of the switch is too small,
5) Das Differential des Schalters ist zu hoch.5) The differential of the switch is too high.
Erfindungsgemäß wird ein elektrischer Schalter mit einer minimalenAccording to the invention, an electrical switch with a minimum
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Anzahl von Teilen unter Verwendung einer Einheits-Messerkontaktfeder vorgeschlagen. Die Messerkontaktfeder weist ein Zugelement mit einem herabgezogenen Mittelteil und einem Druckelement auf, welches die Messerkontaktfeder in einer ersten Stellung vorspannt und eine Vorspannung auf das herabgezogene Teil des Zugelementes ausübt. Der Druckknopf kommt mit dem herabgezogenen Teil in Eingriff und bewegt die Messerkontaktfeder in eine zweite Stellung, in der sich die Vorspannung im herabgezogenen Teil von dem Druck subtrahiert, der vom Druckknopf ausgeübt wird, so daß der verbleibende Zug innerhalb der Messerkontaktfeder relativ gering bleibt und die Wahrscheinlichkeit eines Ermüdungsbruches somit reduziert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Messerkontaktfeder ein Paar von voneinander getrennten Schenkeln und eine Mittelzunge auf. Jeder der Schenkel weist ein S-förmiges Mittelteil auf, wodurch die Messerkontaktfeder sehr biegsam wird und jegliche Herstellungstoleranzen der anderen Teile leicht ausgeglichen werden, wenn die Messerkontaktfeder eingebaut ist. Der mittlere Zungenteil der Messerkontaktfeder wirkt als Druckelement und übt eine Vorspannung auf die nach unten verlaufenden oder herabgezogenen Teile der S-förmigen Schenkel aus.Number of parts using a standard blade contact spring suggested. The blade contact spring has a pulling element with a pulled-down middle part and a pressure element, which biases the blade contact spring in a first position and a bias on the pulled down part of the tension element exercises. The push button engages with the pulled-down part and moves the blade contact spring to a second position, in which the bias in the pulled down part is subtracted from the pressure exerted by the push button, so that the remaining The tension within the blade contact spring remains relatively low and the probability of a fatigue breakage thus remains is reduced. In a preferred embodiment, the blade contact spring has a pair of legs that are separate from one another and a center tongue. Each of the legs has an S-shaped central part, which makes the blade contact spring very flexible and any manufacturing tolerances of the other parts can be easily compensated for when the blade contact spring is installed. Of the middle tongue part of the blade contact spring acts as a pressure element and exerts a bias on the downward or downward pulled down parts of the S-shaped legs.
Die längere Strecke der Schenkel um die doppelte Biegung herum schafft mehr Material auf der Länge der Messerkontaktfeder, so daß die Biegebeanspruchung in stärkerem Maße verteilt wird, während die S-Form der Schenkel dazu beiträgt, die Spannungslinie der Messerkontaktfeder in der Ebene der Feder zu halten,und den erforderlichen Raum um die anderen Elemente innerhalb des Schalters zu schaffen. Die größere Biegsamkeit der Messerkontaktfeder gestattet ferner eine relativ große Hubüberschreitung. Der Schalter kann erforderlichenfalls sehr empfindlich gemacht werden und es sind Bewegungsdifferentiale bis zu 0,0127 mm (0,0005 inch) erreichbar. Der Schalter weist nur fünf Teile innerhalb des Schaltergehäuses auf, von denen lediglich zwei beweglich sind, nämlich die Messerkontaktfeder und der Druckknopf. Die anderen drei Teile sind ortsfeste Kontakte. Dementsprechend werden HerstellungstoleranzenThe longer stretch of the legs around the double bend creates more material along the length of the blade contact spring, so that the bending stress is distributed to a greater extent, while the S-shape of the legs helps maintain the line of tension of the Keep blade contact spring in the plane of the spring, and the necessary Space to create the other elements inside the counter. The greater flexibility of the blade contact spring is permitted also a relatively large stroke overrun. The switch can be made very sensitive, if necessary, and it Movement differentials of up to 0.0127 mm (0.0005 inch) can be achieved. The switch has only five parts within the switch housing on, of which only two are movable, namely the blade contact spring and the push button. The other three parts are fixed contacts. Accordingly, manufacturing tolerances
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und Kosten für Teile und Montage verringert.and reduced parts and assembly costs.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalters soll
im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.
Die Zeichnungen zeigen inAn embodiment of a switch according to the invention will be explained in more detail below with reference to the drawings.
The drawings show in
Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schalter;1 shows a section through a switch according to the invention;
Fig. 2 einen der Fig. 1 ähnlichen Teilschnitt durch die Messerkontaktfeder, zur Darstellung des Schalters in der Betätigungsstellung; FIG. 2 shows a partial section, similar to FIG. 1, through the blade contact spring, to illustrate the switch in the actuating position; FIG.
Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der Messerkontaktfeder; . 3 shows an enlarged perspective illustration of the blade contact spring; .
Fig. 4 eine Seitenansicht- der Messerkontaktfeder ohne den Kontakt; 4 is a side view of the blade contact spring without the contact;
Fig. 5 eine Endansicht der Messerkontaktfeder längs der Linie 5-5 der Fig. 4;Figure 5 is an end view of the blade contact spring along the line 5-5 of Figure 4;
Fig. 6 eine Draufsicht der Messerkontaktfeder nach Fig. 4;
Fig. 7 eine Draufsicht des gemeinsamen Kontaktes;6 shows a plan view of the blade contact spring according to FIG. 4;
Fig. 7 is a plan view of the common contact;
Fig. 8 eine Seitenansicht des gemeinsamen Kontaktes längs der Linie 8-8 der Fig. 7;Fig. 8 is a side view of the common contact along the Line 8-8 of Figure 7;
Fig. 9 eine Seitenansicht des Druckknopfes;Fig. 9 is a side view of the push button;
Fig. 10 eine Draufsicht des Druckknopfes;Fig. 10 is a plan view of the push button;
Fig. 11 eine Seitenansicht der Messerkontaktfeder zur Darstellung11 is a side view of the blade contact spring for illustration
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der von der Druckfeder zunge auf die Messerkontakt feder ausgeübten Vorspannung;the tongue of the compression spring on the blade contact spring applied preload;
Fig. 11A einen vergrößerten Teilschnitt des herabgezogenen Teiles der Messerkontaktfeder zur Darstellung der Kräfte nach Fig. 11;11A shows an enlarged partial section of the pulled-down part of the blade contact spring to illustrate the forces according to FIG Fig. 11;
Fig. 12 eine der Fig. 11 entsprechende Ansicht zur Darstellung der in der Messerkontaktfeder herrschenden Grenze,wenn der Druckknopf auf die Messerkontaktfeder drückt; und inFIG. 12 shows a view corresponding to FIG. 11 to show the limit prevailing in the blade contact spring when the push button presses on the blade contact spring; and in
Fig. 12A eine der Fig. 12 ähnliche Ansicht zur Darstellung der Kräfte nach Fig. 12.FIG. 12A shows a view similar to FIG. 12 to illustrate the forces according to FIG. 12.
Der in Fig. 1 dargestellte elektrische Schalter 15 weist ein Gehäuse 16 mit drei Verbindungskontakten 17, 18 und 19 auf. Der dargestellte Schalter entspricht militärischen Anforderungen und kann in verschiedenen Ausführungsformen und Größen hergestellt werden. Das Schaltergehäuse 16 weist eine Basis 20 mit einem Paar von Öffnungen 21 und 22 sowie einen an der Basis befestigten Deckel 23 auf. Die drei Anschlußkontakte 17, 18 und 19 erstrecken sich durch die Basis 20 in den Raum zwischen der Basis 20 und dem Deckel 23, wobei jeder Kontakt ein radial vergrößertes, geriffeltes Teil 24 in reibungsmässigem Eingriff mit einer Öffnung in der Basis aufweist.The electrical switch 15 shown in Fig. 1 has a housing 16 with three connection contacts 17, 18 and 19. The switch shown complies with military requirements and can be made in various designs and sizes will. The switch housing 16 has a base 20 with a pair of openings 21 and 22 and one attached to the base Cover 23 open. The three connection contacts 17, 18 and 19 extend through the base 20 into the space between the base 20 and the Lid 23, each contact having a radially enlarged, corrugated part 24 in frictional engagement with an opening having in the base.
Ein im allgemeinen U-förmiger Bügel oder gemeinsamer Kontakt 26 ist am Anschlußkoniakt 17 befestigt und weist ein Basisteil 27 und ein Paar von hochstehenden Schenkeln 28 und 29 auf, die mit einer V-förmigen Nut 30 bzw. 31 versehen sind. Mit dem Anschlußkontakt 18 ist ein etwa Z-förmiger, normalerweise offener Kontakt 33 verbunden, der ein gerades Befestigungsteil 34 und ein gerades Kontaktteil 35 aufweist. Am Anschlußkontakt 19 ist ein im allge-A generally U-shaped bracket or common contact 26 is attached to the connection cone 17 and has a base part 27 and a pair of upstanding legs 28 and 29 with a V-shaped groove 30 and 31 are provided. With the connection contact 18 is an approximately Z-shaped, normally open contact 33 connected, a straight fastening part 34 and a straight Has contact part 35. At the connection contact 19 is a generally
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meinen U-förraiger, normalerweise geschlossener Kontakt 36 angeschlossen, der ein gerades Verbindungsteil 37, ein hochstehendes Zwischenteil 38 und ein gerades Kontaktteil 39 aufweist, welches oberhalb des Kontaktteiles 35 mit den normalerweise geöffnetem Kontakt 33 verläuft. Alle drei Kontakte 26, 33.und 36 bestehen aus geeignetem, elektrisch leitfähigen Material, wie z.B. silberüberzogenem Messing, wobei alle drei Kontakte an der Oberseite der Basis 20 durch Umnieten des oberen Endes 40 der entsprechenden Anschlußkontakte 17, 18 und 19 befestigt sind.connected to my U-shaped, normally closed contact 36, which has a straight connecting part 37, an upstanding one Intermediate part 38 and a straight contact part 39, which above the contact part 35 with the normally open Contact 33 runs. All three contacts 26, 33 and 36 exist made of suitable, electrically conductive material, such as silver-coated Brass, with all three contacts attached to the top of the base 20 by riveting the top end 40 of the corresponding Connection contacts 17, 18 and 19 are attached.
Eine längliche, elektrisch leitfähige Messerkontaktfeder 42 aus biegsamen, elastischem Federmaterial ist innerhalb des Schaltervolumens von dem gemeinsamen Kontakt 26 bewegbar gehaltert. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist die Messerkontaktfeder 42 ein Paar von flachen Endteilen 43 und 44, ein Paar von voneinander getrennten Schenkeln 45 und 46 sowie ein Zungen- oder Mittelteil 47 auf, welches sich vom Endteil 44 zwischen die beiden Schenkel erstreckt. Die Endteile der beiden Schenkel sind eben und bilden eine Vergrößerung der flachen Endteile 42 und 43, während die Zwischenteile der beiden Schenkel im allgemeinen eine S-Form durch ein herabgezogenes Teil 48, welches von der Ebene des Endteiles 43 nach unten gekrümmt ist, und durch ein nach oben gewölbtes Teil 49 aufweist, welches von der Ebene' des Endteiles 44 nach unten gekirümmt ist. Das gebogene Teil 49 weist im allgemeinen eine glatte oder gewölbte Krümmung auf, während das herabgezogene Teil 48 ein im wesentlichen flaches Mittelteil 50 besitzt, das im wesentlichen parallel zu den Endteilen 43 und 44 verläuft.An elongated, electrically conductive blade contact spring 42 made of flexible, elastic spring material is held movably by the common contact 26 within the switch volume. As 3, the blade contact spring 42 has a pair of flat end portions 43 and 44, a pair of separated ones Legs 45 and 46 and a tongue or middle part 47, which extends from the end part 44 between the two legs extends. The end parts of the two legs are flat and form an enlargement of the flat end parts 42 and 43, while the Intermediate portions of the two legs are generally S-shaped by a pulled down portion 48 which extends from the plane of the end portion 43 is curved downward, and by an upwardly curved part 49, which from the plane 'of the end part 44 is curved downwards. The bent part 49 generally has a smooth or domed curvature, while the drawn-down part 48 has a substantially flat central part 50, which runs parallel to the end parts 43 and 44 substantially.
Die Messerkontaktfeder 42 ist mit einem Paar von kreisförmigen Entspannungsöffnungen 52 an den Stellen versehen, an denen die seitlichen Kanten der Zunge 47 mit dem Endteil 44 und den Schenkeln 45 und 46 zusammenlaufen, wobei beide seitlichen Kanten der Zunge 47 sich im allgemeinen tangential zu der jeweiligen ÖffnungThe blade contact spring 42 is provided with a pair of circular relaxation openings 52 at the points where the lateral edges of the tongue 47 converge with the end portion 44 and the legs 45 and 46, both lateral edges of the Tongue 47 is generally tangential to the respective opening
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erstrecken. Die Öffnungen 52 verhindern eine Druckkonzentration in den Bereichen, in denen die Zunge 47 und die Schenkel 45 und 46 sich sonst treffen wurden. In der dargestellten'Ausführungsform weisen die Öffnungen 52 einen Durchmesser von 0,635 mm (0,025 inch) auf, der wesentlich größer als entsprechende Öffnungen bei vergleichbarem Schalter sind, die üblicherweise nur einen Öffnungsdurchmesser von 0,127 mm (0,005 inch) besitzen. Das Endteil'44 weist jedoch trotz der relativ großen Öffnungen 52 genügende Festigkeit durch ein Paar von seitlichen Flanschen 53 auf, die sich von den seitlichen Rändern des Endteiles 44 nach unten erstrecken. Die Flansche 53 verstärken ebenfalls das Endteil 44 im Bereich um die im allgemeinen rechtwinkelige Öffnung 54 (vgl. Fig. 6), in welcher ein elektrisch leitfähiger Kontakt 55 befestigt ist. Das in Form der Flansche 53 vorhandene Material dient ferner zur Wärmeableitung vom Kontakt.extend. The openings 52 prevent a concentration of pressure in the areas in which the tongue 47 and the legs 45 and 46 would otherwise meet. In the illustrated embodiment, the openings 52 are 0.635 mm (0.025 in.) In diameter inch), which are significantly larger than corresponding openings in comparable switches, which usually only have an opening diameter of 0.127 mm (0.005 inch). The end part '44 however, despite the relatively large openings 52, it has sufficient strength by a pair of side flanges 53 extending downwardly from the side edges of end portion 44. The flanges 53 also reinforce the end portion 44 in the area around the generally rectangular opening 54 (see FIG. 6), in which an electrically conductive contact 55 is attached. The existing in the form of the flanges 53 material is also used Heat dissipation from the contact.
Die Messerkontaktfeder 42 wird von einem Druckknopf 56 betätigt, der verschiebbar in einem zylindrischen Bund 57 im Deckel 23 des Schaltergehäuses 16 gehaltert ist. Nach Fig. 1, 9 und 10 weist der Druckknopf 56 einen im allgemeinen zylindrischen Finger 58 mit einem runden Kopf 59 und einem länglichen.Betätigungsteil auf, der sich vom zylindrischen Finger 58 nach·unten erstreckt und Schultern 61 und 62 trägt. Der zylindrische Finger 58 ist in einem entsprechend geformten zylindrischen Teil des Bundes 57 des Deckels 23 verschiebbar, wobei eine Aufwärtsbewegung des Druckknopfes 56 über die in Fig. 1 gezeigte Stellung hinaus durch den Eingriff der Schultern 61 und 62 mit der Oberseite des Deckels 23 verhindert wird. Der untere Teil des zylindrischen Bundes 57 ist geschlitzt, um sich dem seitlich nach außen verlaufenden Betätigungsteil 60 des Druckknopfes 56 anzupassen, wobei" der Eingriff der Schlitzwände mit dem. Betätigungsteil 60 eine Drehung des Druckknopfes 56 gegenüber den anderen Teilen des Schalters verhindert. The blade contact spring 42 is actuated by a push button 56, which is slidably held in a cylindrical collar 57 in the cover 23 of the switch housing 16. According to Figs. 1, 9 and 10 has the push button 56 has a generally cylindrical finger 58 with a round head 59 and an elongated actuating member which extends downward from the cylindrical finger 58 and shoulders 61 and 62 carries. The cylindrical finger 58 is in a correspondingly shaped cylindrical part of the collar 57 of the cover 23 displaceable, with an upward movement of the push button 56 beyond the position shown in FIG the engagement of the shoulders 61 and 62 with the top of the lid 23 is prevented. The lower part of the cylindrical collar 57 is slotted to conform to the laterally outwardly extending actuation portion 60 of the push button 56, where "the engagement of the diaphragm walls with the. Actuating part 60 prevents rotation of the push button 56 relative to the other parts of the switch.
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Durch den Bund 57 ist der Druckknopf 56 oberhalb des herabgezogenen Teiles 48 der Schenkel der Messerkontaktfeder angeordnet, wobei das Betätigungsteil 60 ein Paar von im Abstand angeordneten, V-fönnigen Teilen 63 und 64 auf v/eist, die mit den herabgezogenen Teilen der Schenkel 45 und 46 in Eingriff kommen.. Ein Zentrierteil 65 erstreckt sich zwischen den Teilen 63 und 64 nach unten in den Schlitz zwischen den beiden voneinander getrennten Schenkeln. 45 und 46 der Messerkontaktfeder 42, um den Druckknopf 56 gegenüber der Messerkontaktfeder 42 zu zentrieren.Through the collar 57, the push button 56 is above the pulled down Part 48 of the legs of the blade contact spring arranged, wherein the actuating part 60 is a pair of spaced apart, V-shaped parts 63 and 64 on v / eist, those with the drawn down Parts of the legs 45 and 46 come into engagement. A centering part 65 extends downward between parts 63 and 64 into the slot between the two separate legs. 45 and 46 of the blade contact spring 42 in order to center the push button 56 with respect to the blade contact spring 42.
Die Montage des Schalters erfolgt durch Einpassen der Anschlußkontakte 18 und 19 in die Basis 20 des Schalter gehäuses 16, Einpassen der Kontakte 26, 33 und 36 über die oberen Enden der entsprechenden Anschlußkontakte und durch Umnieten der oberen Enden 40 der Anschlußkontakte 17, 18 und 19 zur Befestigung der Kontakte. Zur Erleichterung der Verbindung des gemeinsamen Kontaktes 26 mit dem Anschlußkontakt 17 kann dessen hochstehender Schenkel 28 parallel zur Achse des Anschlußkontaktes 17 verlaufen, bis das obere Ende 40 des Anschlußkontaktes 17 umgenietet ist (vgl. Fig. 7). Der Schenkel 28 kann dann in Richtung des anderen Schenkels 29 umgebogen werden, d.h. in die Stellung nach Fig. 1 und 2.The switch is installed by fitting the connection contacts 18 and 19 into the base 20 of the switch housing 16, fitting of contacts 26, 33 and 36 over the upper ends of the corresponding Connection contacts and by riveting the upper ends 40 of the connection contacts 17, 18 and 19 for fastening the contacts. To facilitate the connection of the common contact 26 with the connection contact 17 its upstanding leg 28 can run parallel to the axis of the connection contact 17, until the upper end 40 of the connection contact 17 is riveted around (see. Fig. 7). The leg 28 can then in the direction of the other leg 29 are bent, i.e. into the position according to FIGS. 1 and 2.
Die Messerkontaktfeder 42 wird dann auf dem gemeinsamen Kontakt 26 durch Einpassen der Zunge 47 in die Nut 31 des Schenkels 29 und der inneren Kante 67 des Endteiles in die Nut 30 des anderen Schenkels des gemeinsamen Kontaktes 26 befestigt,wobei die Nuten 30 und 31 als Anschläge zum Spannen der Mess erkontaktf eder 42 dienen.The blade contact spring 42 is then placed on the common contact 26 by fitting the tongue 47 into the groove 31 of the leg 29 and the inner edge 67 of the end part is fixed in the groove 30 of the other leg of the common contact 26, the grooves 30 and 31 serve as stops for tensioning the knife contact spring 42.
Anschließend kann der Deckel 23 mit dem Druckknopf 56 über der ■ .Subsequently, the cover 23 can with the push button 56 over the ■.
Basis 20 angeordnet und an dieser befestigt werden. .Base 20 are arranged and attached to this. .
Die nicht betätigte Stellung des Schalters ist in Fig. 1 darge-' stellt. Die als Druckelement wirkende Zunge 47 des Tast- oder Schnappschalters 15 drückt den von der Messerkontaktfeder aufge-The non-actuated position of the switch is shown in FIG. Acting as a pressure element tongue 47 of the tactile or Snap switch 15 presses the open from the blade contact spring
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nommenen Kontakt 55 nach oben in festen elektrischen Eingriff mit dem Kontaktteil 39 des normalerweise geschlossenen Kontaktes 36. Der Druckknopf 56 steht mit dem mittleren Teil der beiden herabgezogenen Teile 48 der Messerkontaktfeder 42 in Eingriff und befindet sich unter der ¥irkung der Messerkontaktfeder in einer Stellung (vgl. Fig. 1), in der seine Schultern 61 und 62 mit der Oberseite des Deckels 23 in Eingriff stehen. Die Messerkontaktfeder 42 ist vorteilhafterweise gegenüber dem gemeinsamen Kontakt 26 so angeordnet, daß die Zunge 47 im wesentlichen gestreckt ist, wenn der Schalter sich in der Stellung nach Fig. 1 befindet, jedoch kann die Zunge 47 leicht nach unten gebogen sein, damit sichergestellt ist, daß die Zunge bei Betätigung des Schalters sich in die richtige Richtung biegt.engaged contact 55 upwardly into firm electrical engagement with contact portion 39 of normally closed contact 36. The push button 56 is in engagement with the middle part of the two pulled down parts 48 of the blade contact spring 42 and is under the action of the blade contact spring in a position (see. Fig. 1) in which his shoulders 61 and 62 with the Top of the lid 23 are engaged. The blade contact spring 42 is advantageous over the common contact 26 arranged so that the tongue 47 is substantially extended when the switch is in the position of FIG. 1, however the tongue 47 can be bent down slightly to ensure that the tongue moves when the switch is actuated bends in the right direction.
Die Länge der Messerkontaktfeder 42 und die Länge der Zunge 47 ist gegenüber dem Abstand der beiden Nuten 30 und 31 in den beiden Schenkeln 28 und 29 des gemeinsamen Kontaktes 26 so bemessen, daß die Zunge 47 einen Zug auf die Schenkel 45 und 46 der Messerkontaktfeder 42 ausübt, der die gebogenen Teile 48 und 49 der Schenkel 45 und 46 zu strecken oder einzuebnen sucht. Nach Fig. 11 und 11A wird von der Zunge 47 eine Zugspannung T1 auf die gestreckten Teile der Schenkel ausgeübt, was eine Zugspannung T2 auf die Fasern in der oberen Hälfte des gebogenen Teiles 48 und eine Druckspannung C1 auf die Fasern in der unteren Hälfte des herabgezogenen Teiles zur Folge hat. Ähnliche Zug- und Druckspannungen werden im oberen Teil 49 ausgeübt, die aber nicht näher erörtert zu werden brauchen.The length of the blade contact spring 42 and the length of the tongue 47 is relative to the distance between the two grooves 30 and 31 in the two legs 28 and 29 of the common contact 26 so dimensioned that the tongue 47 exerts a train on the legs 45 and 46 of the blade contact spring 42, which the bent parts 48 and 49 of the legs 45 and 46 seeks to stretch or level. According to Figures 11 and 11A a tensile stress T1 is exerted by the tongue 47 on the stretched parts of the leg exerted, causing a tension T2 on the fibers in the upper half of the bent portion 48 and a compressive stress C1 the fibers in the lower half of the pulled-down part. Similar tensile and compressive stresses are in the upper part 49, which need not be discussed further.
Der Schalter 15 wird durch Herabdrücken des Druckknopfes 56 betätigt. Der Druckknopf 56 wirktauf den mittleren Teil des herabgezogenen Teiles 48 der beiden Schenkel 45 und 46 und bewegt die beiden Feder schenkel nach unten. Während der Bewegung der Messerkontaktfeder 42 aus der Stellung nach Fig. 1 stehen die Federschenkel unter Zug und dehnen sich etwas, während eine Druckspannung auf die Zunge 47 ausgeübt wird. Erreicht die MesserkontaktfederThe switch 15 is operated by depressing the push button 56. The push button 56 acts on the central part of the pulled down part 48 of the two legs 45 and 46 and moves the both spring legs down. During the movement of the blade contact spring 42 from the position according to FIG. 1, the spring legs are standing under tension and stretch somewhat while compressive stress is exerted on tongue 47. Reaches the blade contact spring
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eine, über die Mitte hinausgehende Stellung, so lassen die elastischen Schenkel den Kontakt 55 in Eingriff mit dem Kontaktteil 35 des normalerweise offenen Kontaktes 33 schnappen (vgl. Fig. 2). In dieser Stellung ist das Druckelement der Zunge 47 gebogen und sorgt für eine Rückstellkraft, um die Messerkontaktfeder 42 in die Stellung nach Fig. 1 zurückzudrücken, sobald die auf den Druckknopf 56 wirkende Kraft nachlässt.a position that goes beyond the middle, the elastic leg the contact 55 in engagement with the contact part 35 of the normally open contact 33 snap (see. Fig. 2). In this position the pressure element is the tongue 47 bent and provides a restoring force to the blade contact spring 42 to push back into the position of FIG. 1 as soon as the acting on the push button 56 force decreases.
In Fig. 12 und 12A ist die beim Herabdrücken des Druckknopfes 56 auf die Messerkontaktfeder 42 ausgeübte Belastungsspannung durch den Pfeil L angedeutet; diese Belastung bewirkt eine Druck- " spannung C2 auf die Fasern im oberen Teil des herabgezogenen Teiles 48 der beiden Schenkeln und eine Zugspannung T3 auf die Fasern im unteren Bereich des herabgezogenen Teiles 48. Bei den üblichen Messerkontaktfedern verursacht die durch den Druckknopf hervorgerufene Zugspannung T3 nach einer gewissen Anzahl von Betätigungsvorgängen des Druckknopfes einen Ermüdungsbruch. Bei der vorgeschlagenen Messerkontaktfeder ist diese jedoch in dem Bereich vorgespannt, auf den der Druckknopf 56 einwirkt (vgl. Fig. 11), so daß die tatsächliche Belastung innerhalb der Messerkontaktfeder 42 unterhalb des Druckknopfes 56 während der Betätigung wesentlich geringer ist. Die durch Vorspannung erzeugte Zugspannung T2 subtrahiert sich von der während der Betätigung erzeugten Druckspannung C2, während die durch Vorspannung erzeugte Druckspannung C1 sich von der während der Betätigung erzeugten Zugspannung T3 subtrahiert. Obwohl auch andere Schalter Messerkontaktfedern mit gebogenen Teilen aufweisen, ist bislang kein Schalter bekannt, bei dem der Druckknopf in"der Weise mit dem gebogenen. Teil der Messerkontaktfeder in Eingriff kommt, daß die während der Betätigung entstehenden und oft zu Ermüdungsbrüchen führenden Zugspannungen verringert werden.In Figs. 12 and 12A, that is when the push button is depressed 56 the load voltage exerted on the blade contact spring 42 is indicated by the arrow L; this load causes a pressure " tension C2 on the fibers in the upper part of the pulled down part 48 of the two legs and a tension T3 on the fibers in the lower area of the pulled down part 48. In the usual blade contact springs causes the tensile stress T3 caused by the push button after a certain number of Operations of the push button cause a fatigue fracture. In the proposed blade contact spring, however, this is in the Pre-tensioned area on which the push button 56 acts (cf. Fig. 11), so that the actual load within the blade contact spring 42 below the push button 56 during actuation is significantly lower. The one generated by prestressing Tensile stress T2 is subtracted from the compressive stress C2 generated during actuation, while that generated by preload Compressive stress C1 is subtracted from the tensile stress T3 generated during actuation. Although other switches also have blade contact springs have with bent parts, so far no switch is known in which the push button in "the way with the bent. Part of the blade contact spring comes into engagement that the fatigue fractures that occur during actuation and often lead to leading tensile stresses are reduced.
Obwohl die dargestellte Messerkontaktfeder 42 ein Paar von gebogenen Teilen aufweist, wobei das eine Teil 48 unterhalb der Ebene der geraden Endteile und das andere Teil 49 sich oberhalb der EbeneAlthough the illustrated blade contact spring 42 is a pair of curved Has parts, one part 48 below the plane of the straight end parts and the other part 49 above the plane
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der geraden Endteile der Messerkontaktfeder 42 erstrecken, lassen sich ebenfalls gute Resultate mit einer Messerkontaktfeder mit einem einzigen gebogenen Teil in jedem Schenkel entsprechend dem herabgezogenen Teil 48 erzielen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das nach oben gewölbte Teil 49 insofern vorteilhaft ist, als die Spannungslinie in der Messerkontaktfeder 'im allgemeinen in der Ebene der geraden Teile der Messerkontaktfeder verläuft und erwünschter Raum in der Nähe der anderen Teile innerhalb des Gehäuses 16 geschaffen wird, wie z.B. in der Nähe des Schenkels 29 des gemeinsamen Kontaktes 26. Der Abstand zwischen den Schenkeln ist jedoch ausreichend, um den Schenkel 29 auch ohne das angehobene Teil 49 in den Schenkeln anzuordnen.of the straight end parts of the blade contact spring 42, good results can also be achieved with a blade contact spring a single bent portion in each leg corresponding to the pulled down portion 48. However, it turned out that the upwardly curved part 49 is advantageous in that the line of tension in the blade contact spring 'in general runs in the plane of the straight parts of the blade contact spring and desired space in the vicinity of the other parts within of housing 16, such as near leg 29 of common contact 26. The distance between the legs is sufficient, however, to arrange the leg 29 in the legs even without the raised part 49.
Die doppelte Biegung in den Schenkeln der Messerkontaktfeder 42 steigert ferner die Hubüberschreitung des Schalters, d.h. den Abstand, um den der Druckknopf 56 verschiebbar ist, wenn der Kontakt 55 in Eingriff mit dem normalerweise geöffneten Kontakt 35 gebracht ist. Die durch die Biegungen der Schenkel erzeugte Elastizität ermöglicht es, den Druckknopf 56 weiter herab zudrücken, als es bei geraden Schenkeln der Messerkontaktfeder der Fall wäre. Ferner ist durch die durch die Biegungen der Schenkel erhöhte Gesamtlänge der Messerkontaktfeder mehr Material vorhanden-, so daß die Biegebelastung in. stärkerem Maße verteilt werden kann.The double bend in the legs of the blade contact spring 42 also increases the excess travel of the switch, i.e. the Distance by which the push button 56 is displaceable when the contact 55 is engaged with the normally open contact 35 is brought. The elasticity created by the bends in the legs enables the push button 56 to be depressed further, than would be the case with straight legs of the blade contact spring. Furthermore, due to the increased overall length of the blade contact spring due to the bends in the legs, more material is present - see above that the bending load can be distributed to a greater extent.
Die Möglichkeit der wesentlichen Hubüberschreitung ist besonders wichtig, wenn die Messerkontaktfeder in einer Anordnung verwendet wird, in der der Abstand der Teile oder deren Toleranzen unterschiedlich sind. Die Elastizität der Messerkontaktfeder sorgt für eine größere Zuverlässigkeit und eine höhere Betriebssicherheit und vermeidet weitere Einstellungen, wenn eine Vielzahl von Installationen erfolgt. Die Messerkontaktfeder kann erforderlichenfalls auch sehr empfindlich ausgebildet sein, so daß Bewegungsdifferentiale bis zu 0,0127 mm (0,0005 inch) erreichbar sind. The possibility of significantly exceeding the stroke is particularly important when the blade contact spring is used in an arrangement in which the spacing of the parts or their tolerances are different. The elasticity of the blade contact spring ensures greater reliability and operational safety and avoids further adjustments when a large number of installations he follows. If necessary, the blade contact spring can also be designed to be very sensitive, so that movement differentials of up to 0.0127 mm (0.0005 inches) can be achieved.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Schalters bestand die Messerkontaktfeder 42 aus einer Berylliumkupferlegierung mit einer Dicke von 0,0762 mm (0,003 inch). Die Gesamtlänge der Messerkontaktfeder betrug 11,5 mm (0,453 inch) und die Breite der Feder zwischen den äußeren Kanten der voneinander getrennten Schenkel 2,667 mm (0,105 inch), während die Breite der beiden Schenkel jeweils 0,635 mm (0,025 inch) und der Abstand zwischen den Schenkeln 1,397 mm (0,055 inch) ausmachte. Der flache mittlere Teil 50 der beiden herabgezogenen Teile 48 hatte eine Länge von 0,762 mm (0,03 inch), während das linke Ende des . flachen Teiles 2,032 mm (0,08 inch) vom inneren Rand 67 des Endteiles 43 entfernt war. Das rechte Ende des.flachen Teiles 50 hatte einen Abstand von 1,42 mm (0,056 inch) von der Mitte des angehobenen Teiles 49. Die gebogenen Teile 48 und 49 wiesen den gleichen senkrechten Abstand nach oben bzw. nach unten von den Endteilen 43 und 44 auf, wobei dieser vertikale Abstand zwischen dem Boden des herabgezogenen Teiles und der Spitze des angehobenen Teiles 1,9 mm (0,075 inch) betrug. Die Druckentlastungsöffnungen 52 hatten einen Durchmesser von 0,635 mm (0,025 inch), was ungefähr der achtfachen Dicke des Endteiles 44 entspricht,"während die Verstärkungsflansche 53 eine Länge von 3,3 mm (0,130 inch) und eine Breite von 0,62 mm (0,03 inch) aufwiesen. Der Durchmesser der öffnungen 52 lässt sich der Dicke der Messerkontaktfeder entsprechend verändern. Der Durchmesser solcher Öffnungen war bisher im allgemeinen auf einen Wert beschränkt, der ungefähr die drei- oder vierfache Dicke der Messerkontaktfeder ausmachte, jedoch ermöglichen die Verstärkungsflansche der hier verwendeten Messerkontaktfeder eine erhebliche Vergrößerung des Durchmessers der Öffnungen gegenüber der Dicke der Messerkontaktfeder. Diese Flansche 53 werden besonders dann nützlich, wenn der Durchmesser der öffnungen 52 auf mehr als das fünffache der Dicke der Messerkontaktfeder erhöht wird, wobei das Verhältnis von Durchmesser zu Dicke den Abmessungen der Endteile 44 und der Flansche 53 entsprechend auf wesentlich mehr-als das achtfache er-In a special embodiment of the switch there was Blade contact spring 42 made of a beryllium copper alloy with 0.0762 mm (0.003 inch) thick. The total length of the blade contact spring was 11.5 mm (0.453 inch) and the width of the spring between the outer edges of the separated legs 2.667 mm (0.105 inches), while the width of the two Legs each 0.635 mm (0.025 inch) and the distance between the legs were 1.397 mm (0.055 inches). The flat central portion 50 of the two pulled down portions 48 had one Length of 0.762 mm (0.03 inch) while the left end of the. flat portion 2.032 mm (0.08 inches) from the inner edge 67 of the end portion 43 was removed. The right end of the flat part 50 had a distance of 1.42 mm (0.056 inch) from the center of the raised Part 49. The bent parts 48 and 49 had the same vertical distance up and down from the end parts 43 and 44, this vertical distance between the bottom of the pulled down portion and the top of the raised portion were 1.9 mm (0.075 inches). The pressure relief openings 52 were 0.635 mm (0.025 inch) in diameter, which is approximately eight times the thickness of end portion 44, "during the reinforcement flanges 53 were 3.3 mm (0.130 inches) long and 0.62 mm (0.03 inches) wide. The diameter the openings 52 can be changed according to the thickness of the blade contact spring. The diameter of such openings has heretofore generally been limited to about three or four times the thickness of the blade contact spring, but the reinforcement flanges allow the one used herein Blade contact spring a considerable increase in the diameter of the openings compared to the thickness of the blade contact spring. These flanges 53 are particularly useful when the diameter of the openings 52 is more than five times the thickness of the blade contact spring is increased, the ratio of diameter to thickness being the dimensions of the end portions 44 and the flanges 53 accordingly to significantly more than eight times
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höht werden kann.can be increased.
Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform die Zugelemente ein Paar von voneinander getrennten äußeren Schenkeln und die Druckelemente eine mittlere Zunge aufweisen, lässt sich die Messerkontaktfeder auch so ausbilden, daß die Zugelemente, zwischen einem Paar von Druckelementen angeordnet sind. In diesem Falle weist das Zugelement immer noch ein unter Vorspannung stehendes Teil unterhalb des Druckknopfes auf, in dem die tatsächliche Beanspruchung während der Betätigung sehr gering ist.Although in the preferred embodiment, the pulling elements Pair of separate outer legs and the pressure elements have a central tongue, the blade contact spring also train so that the tension elements are arranged between a pair of pressure elements. In this case it shows Tensile element still has a pretensioned part below the push button, in which the actual stress is very slight during actuation.
Patentansprüche: - 15 - Claims: - 15 -
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