DE2536554B2

DE2536554B2 - Elektrischer Schnappschalter

Info

Publication number: DE2536554B2
Application number: DE2536554A
Authority: DE
Inventors: Tage Stenberg Nordborg Basse (Daenemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1975-08-16
Filing date: 1975-08-16
Publication date: 1978-11-23
Also published as: BR7605176A; DK140737B; IT1069655B; US4128747A; FR2321759B1; GB1551933A; JPS5640925B2; DE2536554C3; DE2536554A1; JPS5223669A; DK368976A; FR2321759A1; DK140737C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schnappschalter mit einem um ein erstes festes Lager verschwenkbaren steifen Arm, an dem eine Betätigungskraft angreift, und einer aus Federband bestehenden, unter Druckspannung stehenden Bügelfeder, die einerseits mit dem steifen Arm und andererseits mit einem zweiten festen Lager gelenkig verbunden ist.

Bei einem bekannten Schnappschalter dieser Art (DE-AS 2128 415) werden sämtliche Gelenke durch Lager dargestellt, in denen ein Teil geringfügig auf dem anderen Teil gleitet, was zwangsläufig Reibung hervorruft.

Es ist ferner ein elektrischer Schnappschalter bekannt (FR-PS 15 91 516), bei dem ein Relais magnetisch auf eine Walze einwirkt, die zusammen mit einer anderen Walze von einem Band umschlungen ist. Die Walzen werden durch die Magnetkraft nach der einen Seite und durch die Kraft der Rückstellfeder nach der anderen Seite bewegt, wodurch Kontakte betätigt werden können.

Des weiteren ist e^;n Lager für empfindliche Instrumente bekannt (US-PS 35 76 136), bei dem zur Verminderung der Reibung Rollkörper verwendet werden, die durch Verwendung eines flexiblen Bandes gemeinsam um eine Achse rotieren können.

Gemäß einem älteren Vorschlag (DE-PS 24 23 630) ist ein Gelenk für einen verschwenkbaren Arm eines elektrischen Schnappschalters, bestehend aus einem an dem Arm angebrachten Widerlager und einem Lager, an dem das Widerlager unter der Wirkung einer am Arm angreifenden Kraft anliegt, in der Weise ausgebildet, daß das Widerlager ein das Lager unter der Wirkung dieser Kraft umspannendes gebogenes Blechteil ist, das jeweils in einem Abstand von der Schwenkachse des Armes am Arm und am Lager befestigt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schnappschalter der eingangs beschriebenen Art auf konstruktiv einfache Weise reibungsärmer zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an beiden Enden der Bügelfeder außen ein flexibles Blechteil angebracht ist, von denen das erste Blechteil zwischen zugehörigem Bügelfederende und steifem Arm verläuft und mit Abstand vom Bügelfederende am steifen Arm befestigt ist und von denen das zweite Blechteil frei zu dem von der Bügelfeder übergriffenen zweiten festen Lager gespannt und an diesem befestigt ist

Bei dieser Konstruktion ist die Bügelfeder vermittels der Blechteile an beiden Enden reibungsarm mit dem steifen Arm bzw. dem zweiten festen Lager verbunden. Die für einen Schnappschalter unerläßliche Feder sorgt gleichzeitig dafür, daß die Blechteile, wie es für deren Wirkung erforderlich ist, dauernd gespannt bleiben. Da die Bügelfeder wegen dieser Gelenkkonstruktion nur Druckkräfte aus den steifen Arm — senkrecht zu dessen Längserstreckung —, nicht aber Zugkräfte aufbringen kann, wird die Schnappfunktion durch Verwendung eines freigespannten Stücks des zweiten Blechteils hervorgerufen.

Zumindest das dem ersten Blechteil zugeordnete Ende der Bügelfeder kann gerundet sein. Hierdurch wird ein Abrollen des flexiblen Blechteils erleichtert.

Des weiteren empfiehlt es sich, wenn das zweite feste Lager an einem einstellbaren Stellglied sitzt, das um eine Achse in der Nähe des dem ersten Blechteil zugeordneten Ende der Bügelfeder schwenkbar ist. Durch Verschwenken des Stellgliedes lassen sich die Schnappdaten ändern.

Des weiteren kann das erste Blechteil bis zum anderen Ende des steifen Arms verlängert sein, zwischen steifem Arm und erstem festen Lager verlaufen und an diesem befestigt sein. Auf diese Weise kann ein einziges flexibles Blechteil mit einer einzigen Befestigung am steifen Arm für ein Gelenk an der Bügelfeder und für ein weiteres Gelenk ausgenutzt werden.

Der Ausdruck »Bügelfeder« soll Federn mit einem Bügel, z. B. U- oder Omega-Federn, und Federn mit zwei oder mehr hintereinandergeschalteten Bügeln, zum Beispiel Mäander-Federn, umfassen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Schnappschalters mit erfindungsgemäßen Gelenken,

F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung der verwendeten Bügelfeder mit angrenzenden Gelenken.

F i g. 3 den Schnappschalter der F i g. 1 in der anderen Schnappstellung und

Fig.4 den Schnappschalter der Fig. 1 mit verschwenktem Stellglied.

Der Schnappschalter der Fig. 1 weist einen steifen Arm 1 auf, der um eine Schwenkachse 2 zwischen zwei gehäusefesten Anschlägen 3 und 4, die einstellbar sein können, verschwenkbar ist. Die Schwenkachse 2 ist durch die Kante eines Lagers 5 ausgebildet. Als Widerlager dient ein streifenförmiges dünnes Blechteil

6, das an der Stelle 7 am Lager 5 und an der Stelle 8 am steifen Arm 1 befestigt ist, z. B. durch Schweißen. Diese Ausbildung des Schwenkgelenks entspricht dem Hauptpatent

Auf den steifen Arm 1 wirkt die Kra,^:t eines unter Druck stehenden Arbeitselements 9, das über ein Kapillarrohr 10 mit einer Druckquelle, z. B. einem Temperaturfühler mit Flüssigkeits-Dampf-Füllung, verbunden ist In der in F i g. 1 veranschaulichten Stellung liegt ein unter Vorspannung stehender beweglicher Kontakt ii auf einem festen Kontakt 12 auf. Ein Mitnehmer 13 vermag den beweglichen Kontakt 11 in der anderen Schnapplage, die in F i g. 3 dargestellt ist, vom festen Kontakt !2 abzuheben. Der Schalter ist nur schematisch angedeutet. Er kann statt des Ruhekontakts auch einen Arbeitskontakt aufweisen oder ein Umschalter sein.

Als Schnapp- und Hauptfeder dient eine aus Federband bestehende Bügelfeder 14. Das Widerlager-Blechteil 6 ist über die gesamte Länge des steifen Arms 1 geführt und an der Stelle 15 an einer Befestigungsfläche 16, die von der Oberfläche des Federbandes gebildet wird, befestigt, z. B. verschweißt. Die benachbarte Kante, die gemäß Fig.2 auch als Rundung ausgebildet sein kann, bildet ein Lager 17 bzw. 17', das eine Schwenkachse zwischen Federbügel 17 und steifem Arm 1 definiert. Der Federbügel steht unter Druckspannung und übt daher eine Zugkraft auf das Widerlager-Blechteil 6 aus. Unter diesem Zug wird dieses Blechteil sowohl über die Kante 2 als auch über das Lager 17 bzw. 17'gezogen.

Das andere Ende des Federbügels 14 weist eine ähnliche Befestigungsfläche 18 auf, an der ein zweites Widerlager-Blechteil 19 an der Stelle 20 befestigt, z. B. angeschweißt ist. Das Lager 21 wird durch die Unterseite des linken Endes des Federbügels 14 bestimmt, über die das streifenförmige Wideilager-Blechteil 19 unter der Druckkraft der Feder 14 hinweggespannt ist. Das andere Ende des Blechteils 19 ist an der Stelle 22 eines weiteren Lagers 23 befestigt, z. B. angeschweißt. Hier dient die Unterseite 24 des Lagers als Schwenkachse. Wenn das Lager 21 bzw. die Unterseite 24 nicht gerundet wird, wirkt jeweils eine der Seitenkanten des Lagers bzw. der Unterseite als Schwenkachse. Da diese Seitenkanten während des Schnappvorganges wechseln können, ergeben sich zusätzliche Effekte.

In der Stellung der F i g. 1 wirkt die Bügelfeder 14 mit einer ihrer Druckspannung entsprechenden Kraft über einen Hebelarm χ auf den steifen Arm 1. Die Druckkraft des Arbeitselements 9 wirkt über einen Hebelarm a.

ίο Wenn das letztgenannte Drehmoment die Größe des erstgenannten Drehmoments überschreitet, schnappt der Schalter in die in F i g. 3 veranschaulichte Stellung um. In dieser Stellung wird nicht nur das rechte Ende der Bügelfeder 14 nach oben mitgenommen. Vielmehr stellt

ι") sich auch das linke Ende der Bügelfeder 14 aufgrund der translatorischen Freiheit des durch die Schwenkachsen 21 und 24 gebildeten Doppelgelenks in eine neue Lage ein. In dieser Lage ist der Hebelarm um den Betrag J\ kleiner geworden, hat also nur noch den Wert ν — Λ \.

2» Infolgedessen kehrt der Schalter erst dann in die Ruhelage zurück, wenn die Druckkraft des Arbeitselements 9 einen entsprechend kleineren Wert unterschritten hat. Die Bügelfeder 14 dient als Hauptfeder, weil ihre Druckspannung maßgebend für das Drehmoment

.■'. ist, welches mit Hilfe der Druckkraft des Arbeitselements überwunden werden muß. Sie dient ferner als Schnappfeder, da ihre Verlagerung auch maßgebend für die Differenz des Schalters ist. Schließlich erzeugt sie die Zugspannung in beiden Widerlager-Blechteilen 6

in und 19, mit deren Hilfe diese über die zugehörigen Lagerkanten gespannt werden.

Das Lager 23 ist Teil eines Stellgliedes 25, welches um eine Achse 26 schwenkbar ist. Diese Achse befindet sich in der Nähe des Gelenks zwischen steifem Arm 1 und

ii Federbügel 14, stimmt damit aber nicht genau überein. Ein auch als Zeiger dienender Hebel 27 erlaubt eine Verschwenkung des Stellgliedes, wie sie in F i g. 4 veranschaulicht ist. Man erkennt, daß auf diese Weise die Spannung der Bügelfeder 14 geändert werden kann,

im so daß der Schnappschalter bei einem anderen Wert der Druckkraft des Arbeitselements 9 anspricht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schnappschalter mit einem um ein erstes festes Lager verschwenkbaren steifen Arm, an dem eine Betätigungskraft angreift, und einer aus Federband bestehenden, unter Druckspannung stehenden Bügelfeder, die einerseits mit dem steifen Arm und andererseits mit einem zweiten festen Lager gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Bügelfeder (14) außen ein flexibles Blechteil angebracht ist, von denen das erste Blechteil (6) zwischerwugehörigem Bügelfederende (17,17') und steifem Arm (1) verläuft und mit Abstand vom Bügelfederende am steifen Arm befestigt ist und von denen das zweite Blechteil (19) frei zu dem von der Bügelfeder übergriffenen zweiten festen Lager (23) gespannt und an diesem befestigt ist

2. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das dem ersten Blechteil (6) zugeordnete Ende (17') der Bügelfeder (14) gerundet ist.

3. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite feste Lager (23) an einem einstellbaren Stellglied (25) sitzt, das um eine Achse (26) in der Nähe des dem ersten Blechteil (6) zugeordneten Ende (17, 17') der Bügelfeder (14) schwenkbar ist.

4. Elektrischer Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das w erste Blechteil (6) bis zum anderen Ende des steifen Arms (1) verlängert ist, zwischen steifem Arm und erstem festen Lager (5) verläuft und an diesem Lager befestigt ist.