DE2547257C3 - Elektrischer Schaltkontakt mit extrem kleinem Betätigungsweg - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktblattfeder mit stirnseitig auf ge!:-achter Betätigungsbewegung.

Derartige Schaltkontakte diene" vielseitiger Verwendung in der Schaltungs-, Steuerungs- und Regelungstechnik. Entgegen kontaktloscn, elektronischen Schaltern zeichnen sie sich besonders durch ihre vollkommene galvanische Trennung aus.

Schon bekannte Kontaktsysteme werden an den Enden der Kontaktblattfeder in sogenannten Schneiden-Lagerungen seitlich frei beweglich gelagert. Es findet bei diesen Kontakten eine proportional zur stirnseitig aufgebrachten Betätigungsbewegung verlaufende Ausbiegung statt (US-PS 3109 901 sowis 32 84 594).

Ein schalttechnisch erwünschtes plötzliches Ausknikken und somit sprungartiges Schalten ist hierbei in diesem Maße nicht gegeben. Weiterhin nachteilig ist bei solchen bereits bekannten Anordnungen der große Ausbiegungsradius, welcher die Krümmung aus den Schneiden-Lagerungen heraus verlaufen läßt und unter äußerer Reibung dort großen Verschleiß und Dejustierungen hervorruft, zumindest derartige Probleme mit sich bringt

Die erzielbaren Obersetzungen, von Schaltweg zu Betätigungsweg, sind auf die bekannten Verhältnisse beschränkt und stellen keine Erschließung neuer und einfacher Anwendungsmöglichkeiten in Aussicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mechanischen Schaltkontakt zu schaffen, welcher in seiner Arbeitsweise die allgemein bekannten Schwierigkeiten vermeidet, die von äußeren Reibungipunkten «ο durch Lagerungen, Gelenke, Anlenkungen u. dgl. mehr zu Verschleiß und Betriebsunsicherheiten führen.

In Verbindung mit dieser erwünschten Forderung soll das neuartige Schaltelement jedoch auch derartig empfindlich auf Betätigungswege reagieren können, unter Aufbringung genügenden Kontaktdruckes sowie Schaltstabilität, daß es z.B. bereits auf geringste Längenausdehnungen infolge Erwärmung von Festkörpern schaltet, oder als Relais-Kontakte Verwendung Finden kann, wobei praktisch kein Luftspak mehr zwischen zwei gleichpoligen und sich abstoßenden Magneten als Betätigungselement entsteht Schließlich ist es möglich, bereits die Betätigung mi« einem Piezo-Quarz als Betätigungselement auszuführen anstelle eines Elektromagneten, wobei der Piezo-Quarz in Umkehrung des piezoelektrischen-Effektes unter Anlegung einer Spannung den Druckimpuls als Betätigung ausführt Ein solches Schaltelement erschließt mithin weitgehende und neuartige Anwendungsmöglichkeiten und soll sich in seiner Herstellung auch durch Einfachheit und äußerst geringe Anzahl von Bauteilen auszeichnen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden dieser Kontaktblattfeder eine vollkommen feste Einspannung haben, weiche nur eine relative Bewegung in Längsachsenrichtung der Kontaktblattfeder zulassen, derart daß die stirnseitig aufgebrachte Betätigung nicht sofort ein seitliches Ausbiegen als Schaltbewegung hervorruft, sondern in der Anfangsphase der Betätigung sich zuerst eine relativ hohe Druckspannung zuivr Mittenbereich der Kontaktblattfeder hin aufbauen kann und nach Überschreiten der Knickspannung diese dort sprungartig ausknickt und somit die Schaltbewegung unter extrem großer Übsrsetzung ausführt

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die relative Bewegungsmöglichkeit in Längsachsenrichtung unter der erforderlichen absoluten seitlichen Stabilität und ohne äußere Reibung mittels einer Membrane herbeigeführt werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dieses Schaltelement besteht aus einer je nach Anwendungskriterium unterschiedlich geformten sowie verschieden starken und langen Blattfeder, welche unmittelbar die Schaltkontakte trägt und durch seine Schaltbewegung schließt

Entsprechend der Abbildung hat die Kontaktblattfeder 1 an beiden Enden eine vollkommen feste Einspannung 2. Die Einspannungen ihrerseits sind seitlich unverrückbar und konzentrisch in einem z. B. umgebenden Gehäuse fixiert, so daß die Betätigungseinrichtung stirnseitig exakt in Richtung der Längsachse der Blattfeder verläuft. In der Abbildung z. B. ist dies über eine Membrane 3, welche keine seitlichen Abweichungen zuläßt, sinnvoll einfach und ohne äußere Reibungspunkte gelöst. Die angestrebte extrem hohe Übersetzung von Betätigungsweg in Längsachse zu Schaltweg am Schaltkontakt wird durch die beidseitig feste Einspannung und längsachsensymmetrische Aufbringung der Betäiigungskraft ermöglicht und infolge einer hieraus resultierenden Knickspiinnung sowie sprungartigen Ausknickung bei Überschreitung dieser Spannung im Mittenbereich der Kontaktblattfeder hervorgerufen.

Hierzu werden auch die aus der Mechanik bzw. Physik bekannten, wesentlich voneinander unterschiedlichen Ausknickungs-Charakteristiken, gerade aus der festen und somit starren oder beweglich angebrachten Haltung von Knickstabenden angewandt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kontaktblattfeder mit stirnseitig aufgebrachter Betätigungsbewegung dadurch g ι: k e η η zeichnet, daß beide Enden dieser Koniaktblattfeder (1) eine vollkommen feste Einspannung (2) haben, welche nur eine relative Bewegung in Längsachsenrichtung der Kontaktblattfeder zulassen, derart, daß die stirnseitig aufgebracht Betätigung nicht sofort ein seitliches Ausbiegen als Schaltbewegung hervorruft, sondern in der Anfangsphase der Betätigung sich zuerst eine relativ hohe Druckspannung zum Mittenbereich der Kontakt-■Jattfeder hin aufbauen kann und nach Oberschrei- ¹S ten der Knickspannung diese dort spningartig ausknickt und somit die Schaltbewegung (4) unter extrem großer Obersetzung ausführt

2. tContaktblattfeder mit stirnseitig aufgebrachter Betätigunjrsöewegung nach Anspruch 1 dadurch *° gekennzeichnet, daß die relative Bewegungsmöglichkeit in Längsachsenrichtung unter der erforderlichen absoluten seitlichen Stabilität und ohne äußere Reibung mittels einer Membrane (3) herbeigeführt wird.