DE2515185B2 - Elektrischer Schnappschalter - Google Patents

Description

sind die bei dem Schalter verwendeten wesentlichen Teile sehr einfach aufgebaut. Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 ist das elastische Blech rechteckig geformt und dachförmig abgebogen. Anstelle eines scharfen Knickes der Biegelinie 12 kann das Blech auch mehr oder weniger gewölbt sein, wenn nur die Wölbung längs einer Linie verläuft

In den F i g. 3 bis 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Die F i g. 3 und 4 zeigen Seitenansichten des auf der Unterlage angeordneten elastischen Bleches in unbetätigtem und in betätigtem Zustand. Fig.5 zeigt eine Draufsicht der Anordnung von F i g. 3 und F i g. 6 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung von F i g. 5.

Um zwischen dem Blech und den auf der Unterlage angeordneten festen Kontaktflächen eine gute Kontaktgabe zu erzielen, wird das Blech auch in der Ruhelage leicht gegen die Kontaktflächen gedrückt und sind die Ecken des Bleches 11 abgewinkelt, wie dies bei Kontakt 23 dargestellt ist. Hierdurch wird eine elastische Kontaktgabe unabhängig von den übrigen Versteifungen des Bleches erzielt. Da die Ecken elastisch auf den festen Kontakten aufliegen, wird bei der Betätigung eine geringfügige seitliche Bewegung der Ecken auf den Festkontakten erreicht, was vorteilhaft zur Selbstreinigung der Kontakte ist. Anstelle eines Widerlagers hat hier das Blech 11 zwei etwa halbkugelförmige Prägungen 22, welche bei Betätigung auf der Unterlage zu liegen kommen und zusammen mit der Betätigungsstelle die Abknicklinie definieren. Als Betätigungsglied 26 ist eine Kugel dargestellt, welche vorteilhaft in einem Loch kleineren Durchmessers als der der Kugel gelagert ist Wie aus F i g. 5 ersichtlich, ist das Blech von etwa rechteckiger Form und längs der Biegelinie 12 abgebogen. Die Ecken sind als Kontakte 23 zur Erzielung federnder Kontakte nach unten gebogen. Unterhalb des Bleches sind zwei feste Kontaktflächen 19 und 20 vorgesehen, die beim Abknicken des Bleches mit diesem in Berührung kommen.

In den F i g. 7, 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Hierbei ist das Blech mit zusätzlichen Kontaktzungen versehen, welche weitere Kontakte schließen und öffnen können. In den F i g. 7 und 8 ist die Anordnung schematisch in Seitenansicht dargestellt, wobei F i g. 7 die Anordnung in unbetätigtem Zustand und Fig.8 die Anordnung im betätigtem Zustand darstellt F i g. 9 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung nach F i g. 7. Wie aus F i g. 9 ersichtlich, ist an das etwa rechteckige Blech mit der Biegelinie 12 und abgebogenen Ecken als Kontakte 23 auf jeder Seite ein Ansatz 27 angeformt, welcher ebenfalls einen abgeknickten Rand besitzt.

Als Widerlager, welches die Abknicklinie bestimmt, können auch an das Blech angeformte Ansätze verwendet werden. Eine solche Anordnung ist in den Fig. 10 und 11 perspektivisch dargestellt. Auf der ebenen Unterlage 10 mit den Festkontaktflächen 15,16, 17,18 und 19 ist ein dachförmig abgeknicktes Blech 11 mit der Biegelinie 12 dargestellt. Die Ecken sind zur besseren Kontaktgabe als Kontakte 23 abgebogen. Das Blech besitzt zwei Ansätze 28, die als Widerlager bei der Betätigung auf der Unterlage zu liegen kommen. In Fig. 10 ist die Anordnung in unbetätigtem Zustand dargestellt, während Fig. 11 den Zustand nach der Betätigung darstellt. Das Betätigungsglied drückt gegenüber der Kontaktliäche 19 im Bereich der Biegelinie 12 auf das Blech, wie durch den Pfeil angedeutet. Dadurch werden die Kontakte an den Kontaktflächen 17 und 18 geöffnet und bei 19 geschlossen.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß das Blech nur längs einer einzigen Biegelinie abgebogen ist, sondern es ist auch möglich, Bleche zu verwenden die längs mehrerer Linien abgebogen sind, wie dies perspektivisch in den F i g. 12 und 13 dargestellt ist Hier sind zwei Biegelinien 42 vorgesehen, welche Diagonalen des Bleches bilden. Das Widerlager 14 ist kreuzförmig ausgebildet und unterhalb des Bleches sind die Festkontakte 43, 44, 45, 46, 47 und 48 vorgesehen. Ein Betätigungsglied übt nun einen Druck gegenüber einem der genannten Festkontakte auf das Blech aus. Es können auch mehrere Betätigungsglieder vorgesehen sein, so daß durch wahlweise Betätigung verschiedener Betätigungsglieder verschiedene Schaltfunktionen ausgelöst werden können.

Wenn eine größere Anzahl von Schaltern in einer Reihe angeordnet werden sollen, so können die Bleche für die einzelnen Schalter so aus einem Vorratsblech ausgestanzt sein, daß sie noch über einen gemeinsamen Streifen zusammenhängen. Eine solche Anordnung ist in Fig. 14 dargestellt Der Verbindungssteg 50, über den die Bleche zusammenhängen, kann als gemeinsame Zuleitung für alle Schalter verwendet werden.

Wie bisher anhand der Figuren erläutert wurde, tritt bei Betätigung des Bleches eine starke Aufwärtsbewegung eines Teiles des Bleches ein, wodurch bestimmte Kontakte mit der darunterliegenden Schaltungsplatte geöffnet werden. Diese Aufwärtsbewegung des Bleches bei Betätigung kann auch noch dazu verwendet werden, weitere Schaltkontakte zu schließen, wenn oberhalb des Bleches eine weitere Schaltungsplatte mit Festkontakten angeordnet wird. Diese Platte weist dann eine öffnung für das Betätigungsglied auf. Auf diese Weise kann die Anzahl der möglichen Schaltfunktionen noch weiter vermehrt werden.

Die Betätigung der Schaltkontakte muß nicht unbedingt über ein Betätigungsglied von Hand erfolgen, sondern kann auch mittelbar oder unmittelbar durch

ίο den Anker eines Elektromagneten vorgenommen werden.

In den F i g. 15 und 16 ist im Schnitt schematisch ein Schalter dargestellt, und zwar in Fig. 15 in unbetätigtem Zustand und in Fi g. 16 in betätigtem Zustand. Der Schalter besteht im wesentlichen aus einem flachen Gehäuse 56 mit einem Hohlraum, in dem das elastische Blech 51 angeordnet ist. Weiter weist das Gehäuse 56 eine öffnung zur Führung des Betätigungsgliedes 26 auf. Wenn das elastische Blech 51 mit einem Ansatz versehen ist oder wenn mehrere Bleche nach Fig. 14 mit einem gemeinsamen Blechstreifen verbunden sind, so können diese in einen Schlitz des Gehäuses eingeklemmt sein, so daß das Blech im Gehäuse gehalten ist Der Schlitz kann auch durch das Gehäuse und einen zusätzlichen Isolierstoffstreifen 60 gebildet sein. Vorzugsweise ist zwischen dem im Schiit» eingeklemmten Verbindungssteg 50 und dem elastischen Blech 51 eine Abknickung 61 (F i g. 14) vorgesehen, um das elastische Blech mit einer definierten Vorspannung mit den Ecken auf die Kontakte auf der Schaltungsplatte zu drücken. Auf der Unterseite ist das Gehäuse durch eine Leiterplatte 55 abgeschlossen, welche die Festkontakte 57 trägt Das Betätigungsglied 26, kann wie dargestellt, die Form einer Kugel haben oder auch in Form eines Stiftes ausgebildet sein. Zweckmäßig ist das Gehäuse an seiner Oberseite durch eine Folie oder Membran 58 luftdicht abgeschlossen. Auf dem Gehäuse kann noch ein Betätigungsknopf 59

angeordnet sein, der das Betätigungsglied durch die Membran 58 hindurch bewegt.

Zur Vereinfachung des Aufbaus und zur Verminde-' rung der Teile kann das Betätigungsglied 26 direkt an die Membran oder Folie 58 angeformt sein.

Das Blech kann auch andere Umrißformen aufweisen und an seiner Oberfläche mit besonderen leitenden Auflagen oder auch mit Isolierstoffauflagen versehen sein.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (24)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schnappschalter zur Herstellung von Kontaktverbindungen zwischen auf einer ebenen Auflagefläche nebeneinander angeordneten Kontakten, insbesondere bei gedruckten Schaltungen, unter Verwendung eines durch Druck umschnappbaren, längs der Mittellinie dachförmig abgebogenen rechteckigen federnden Bleches, das in Ruhestellung mit seinen Ecken auf der Auflagefläche ίο gelagert ist und auf das mittels eines Betätigungsgliedes längs der Mittellinie ein Druck ausübbar ist, durch den das Blech längs einer etwa senkrecht zur Mittellinie verlaufenden Linie abknickbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Ecke des Bleches (11) mit einer darunter auf der Auflagefläche (10) angeordneten Kontaktfläche (15, 16,17,18) einen zu öffnenden oder zu schließenden Kontakt bildet

2. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ebenen Auflagefläche

(10) unter dem Blech (11) mindestens zwei Kontakte in einer Schaltstellung überbrückt sind.

3. Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ebenen Auflagefläche (10) unterhalb der Abknicklinie (21) des Bleches (U) mindestens eine weitere Kontaktfläche (19,20) angeordnet ist

4. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Schaltstellung mindestens zwei auf der ebenen Auflagefläche (10) angeordnete Kontakte durch das Blech (11) überbrückt sind und in der anderen Schaltstellung mindestens zwei andere auf der Auflagefläche (10) angeordnete Kontakte durch das Blech (11) überbrückt sind.

5. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Ecken des Bleches (11) als federnde Stützen bzw. Kontakte (23) abgewinkelt ist.

6. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Blech (U) als Kontaktzungen wirkende Ansätze (27) besitzt

7. Schnappschalter nach einem der vorhergehen- «5 den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (26) in eine Öffnung des Bleches

(11) eingreift

8. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die so Abknicklinie (21) durch ein auf der ebenen Auflagefläche (10) aufliegendes Widerlager (14) bestimmt ist

9. Schnappschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (14) durch an dem Blech (U) angeformte Ansätze (28) gebildet ist.

10. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abknicklinie (21) durch mindestens eine Prägung (22) im Blech (11) bestimmt ist «>

11. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abknicklinie (21) durch mindestens eine Öffnung im Blech (U) bestimmt ist.

12. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 ⁶^ bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abknicklinie (21) durch seitliche Ausnehmungen im Blech (H) bestimmt ist

13. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech längs zweier sich kreuzender Linien abgebogen ist

14. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des dachförmig abgebogenen Bleches (11) miteinander einen Winkel zwischen 90° und 180° einschließen.

15. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech als Vieleck ausgebildet ist

16. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das in Längsrichtung dachförmig abgeknickte rechteckige Blech (11) mit abgeknickten Ecken mit einem etwa in der Mitte der Längsseite und parallel zur Querseite angeordneten Widerlager (14) versehen ist, daß unter den abgeknickten Ecken und unterhalb des Angriffspunktes des Betätigungsgliedes (26) auf der ebenen Auflagefläche (10) Gegenkontakte als Kontaktflächen (15, 16, 17, 18, 19, 20) angeordnet sind und daß der Angriffspunkt des Betätigungsgliedes (26) in der Längsmittellinie des Bleches (11) so gewählt ist, daß beim Umschnappen des Bleches zwei Eckkontakte geschlossen bleiben und daß dabei zwei Eckkontakte geöffnet werden und anschließend der Mittelkontakt geschlossen wird.

17. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß mindestens die zur Kontaktgebung bestimmten Teile des Bleches (11) mit einem Überzug aus einem Kontaktwerkstoff versehen sind.

18. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß auf der ebenen Auflagefläche (10) angeordneten Kontaktflächen (15,16,17,18,19,20) als Leiterbahnen einer gedruckten Schaltung ausgebildet sind.

19. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß oberhalb und unterhalb des Bleches je eine Isolierstoffplatte als Anlagefläche (10) mit festen Kontakten angeordnet ist die jeweils in einer Schaltstellung mit dem Blech (U) in Kontakt stehen und daß eine Isolierstoffplatte einen Durchbruch für das Betätigungsglied (26) besitzt

20. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Betätigungsglied (26) mittelbar oder unmittelbar durch den Anker eines Elektromagneten betätigbar ist

21. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (11) mehrerer Schalter über einen Verbindungssteg (50) miteinander verbunden sind.

22. Schnappschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß eine Leiterplatte (55) mit Pestkontakten (57) den Abschluß eines flachen Gehäuses (56) bildet in dem das Blech (51) angeordnet ist und in einer Führung des der Leiterplatte (55) gegenüberliegenden Gehäuses (56) ein Betätigungsstift oder eine Kugel als Betätigungsglied (26) geführt ist

23. Schnappschalter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der der Schaltungsplatte gegenüberliegende Teil des Gehäuses (56) durch eine flexible Membran (58) abgeschlossen ist

24. Schnappschalter nach Anspruch 23, dadurch

gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (26) in die Membran (58) eingeformt ist

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schnappschalter zur Herstellung von Kontaktverbindungen zweischen auf einer ebenen Auflagefläche nebeneinander angeordneten Kontakten, insbesondere bei gedruckten Schaltungen, unter Verwendung eines durch Druck umschnappbaren, längs der Mittellinie dachförmig abgebogenen rechteckigen federnden Bleches, das in Ruhestellung mit seinen Ecken auf der Auflagefläche gelagert ist und auf das mittels eines is Betätigungsgliedes längs der Mittellinie ein Druck ausübbar ist, durch den das Blech längs einer etwa senkrecht zur Mittellinie verlaufenden Linie abknickbar ist

Elektrische Schnappschalter auf der Basis von gewölbten elastischen Blechen, die bei D. uckeinwirkung auf die Wölbung umschnappen, sind bereits bekannt

Es sind bereits Schalter mit Umschnappglieder in Form von gewölbten Blechen bekannt, bei denen jedoch das Urnschnappen durch Einwirkung von Wärme auf ein Bimetallteil bewirkt wird (DE-PS 6 72 165, DE-PL' 6 79121, DE-AS 12 33 462, US-PS 22 99 562). Hierbei kann durch ein Loch die Umknicklinie bestimmt sein (DE-PS 6 79 121) oder es können Einprägungen im Blech vorgesehen sein (DE-AS 12 33 462). Bei einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Umschnappen durch Erwärmung einer Verspannung (US-PS 3080464).

Die Erfindung bezieht sich jedoch auf Schnappschalter, die mechanisch betätigbar sind.

Es sind weiter Schnappschalter bekannt, bei denen eingespannte gewölbte Schnappbleche verwendet werden (DE-AS 10 99 036, US-PS 23 99 123). Solche Schalter benötigen eine Einspannvorrichtung und ändern ihre Umschnappcharakteristik leicht im Laufe der Zeit durch Änderungen der Verspannung.

Schnappschalter mit mehrschenkligen Federgliedern haben einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau und die Federglieder lassen sich nur schwer mit reproduzierbaren Umschnappeigenschaften herstellen (DE-PS 4 58 899, DE-OS 21 02 218).

Auch die bekannten Schnappschalter mit vieleckigem Umschnappblech (US-PS 22 53 552) und mit über die Kanten zusammeiidrückbarem Blech (GB-PS 5 87 782) so haben einen komplizierten Aufbau.

Ein bekannter verhältnismäßig einfach aufgebauter Schnappschalter mit einer umschnappenden Tellerfeder (DE-OS 23 06 268) hat den Nachteil, daß die Feder über ihre Auflageebene hinaus durchgedrückt werden muß, so daß die Kontakte in verschiedenen Ebenen angeordnet sein müssen. Außerdem müssen die Kontakte genau konzentrisch zur Tellerfeder angeordnet sein.

Es wurde bereits vorgeschlagen (DE-OS 24 24 751), eo einen Schnappschalter aus einem längs der Mittellinie dachförmig abgebogenen rechteckigen federnden Bleches aufzubauen, das mit den Ecken auf einer ebenen Unterlage aufliegt und mit auf der Unterlage angeordneten Kontakten zusammenwirkt Hierbei werden zusätzlich Kontaktverbindungsstücke benötigt

Aufgabe der Erfindung ist es, den Schnappschalter der. eingangs genannten Art weiter zu vereinfachen und für zusätzliche Schaltfunktionen geeignet zu machen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen nachstehend anhand der Figuren näher erläutert werden.

In den F i g. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform schematisch anhand einer perspektivischen Darstellung gezeigt

Die F i g. 3 bis 6 zeigen eine weitere Ausführungsform in Seitenansicht und Draufsicht

Die F i g. 7 bis 9 zeigen eine andere Ausführungsform in Seitenansicht und Draufsicht

Die F i g. 10 und 11 zeigen in perspektivischer Ansicht eine weitere Ausführungsform.

In den Fig. 12 und 13 ist in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform dargestellt bei der das Blech zwei Knicklinien aufweist

F i g. 14 zeigt die Anordnung von mehreren Blechen, die miteinander verbunden sind.

Die Fig. 15 und 16 zeigen Querschnitte durch einen Schalter.

Das Prinzip eines Schalters ist in den F i g. 1 und 2 perspektivisch dargestellt Das elastische Blech 11 befindet sich auf einer ebenen Auflagefläche 10, die als Schaltungsplatte ausgebildet sein kann. Das Blech hat die Form eines Daches, das längs der Biegelinie 12 abgewinkelt ist Das abgewinkelte Blech liegt mit seiner konvexen Seite mittels der Ränder 13 auf der Auflagefläche 10 auf. Auf ihr unterhalb des Bleches befindet sich ein geeignetes Widerlager 14, das etwa senkrecht zur Biegelinie 12 angeordnet ist Die Ecken des Bleches 11 liegen, vorzugsweise mit einer definierten Vorspannung, auf Kontaktflächen 15,16,17 und 18 auf, die über Zuleitungen 24 mit einer Schaltungsanordnung verbunden sind. Die Vorspannung kann mittelbar oder unmittelbar durch das Betätigungsglied erzeugt werden. In der Mitte unterhalb des Bleches seitlich von dem Widerlager 14 ist eine weitere Kontaktfläche 19 vorgesehen, die ebenfalls mit einer Zuleitung 24 versehen ist Die Kontaktflächen 15, 16, 17 und 18 werden durch das Blech überbrückt Zur besseren Kontaktgabe können die mit den festen Kontaktflächen in Berührung stehenden Teile des Bleches mit einem Überzug aus einem Kontaktwerkstoff versehen sein. Zur Betätigung des Schalters wird, wie dies in Fig.2 durch den Pfeil angedeutet ist, ein Druck auf das Blech im Bereich der Biegelinie 12 gegenüber der Kontaktfläche 19 ausgeübt Infolge des Widerlagers 14 knickt das Blech, wie in Fig.2 dargestellt, etwa längs der Abknicklinie 21 um, wobei es mit der Kontaktfläche 19 in Kontakt kommt und sich von den Kontaktflächen 17 und 18 entfernt. Die Kontakte bei 15 und 16 bleiben weiterhin geschlossen, so daß beim Umschalten die Kontaktfläche 19 mit den Kontaktflächen 15 und 16 verbunden wird, während die Verbindung zwischen den Kontaktflächen 15 und 16 einerseits und 17 und 18 andererseits unterbrochen wird. Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, kann die Lage des Widerlagers 14 und des Druckpunktes so gewählt werden, daß der Kontaktweg verhältnismäßig groß ist Dabei werden zuerst die Verbindungen mit den Kontaktflächen 17 und 18 geöffnet und erst anschließend die Verbindung mit der Kontaktfläche 19 geschlossen. Dies ist bei vielen elektronischen Vorrichtungen wichtig. Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich,