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Kennwort: "Muldenform"
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Elektrischer Schalter Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter,
wie Wippenschalter, Schiebeschalter oder dergleichen, mit einer auf einer Schneide
gelagerten und über ein am Betätigungsglied vorgesehenen Gleitstück schwenkbaren
Kontaktwippe, die in der Einschaltstellung je zwei auf einer Seite der Schneide
liegende den Strom leitende Kontakte überbrückt. Derartige Schalter sind verhältnismäßig
aufwendig in ihrer Herstellung. Darüberhinaus sind sie recht störanfällig.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schalter der eingangs genannten
Art zu schaffen, der eine wohlfeile Herstellung gestattet, der selbst bei großen
Fertigungstoleranzen überaus betriebssicher ist und schließlich soll die Kontaktwippe
des Schalters auf den beiden Stromleitern möglichst mit gleichem Kontaktdruck in
der Einschaltstellung aufliegen.
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Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die
Kontaktwippe im Anlagebereich an die beiden Stromkontakte im Querschnitt gesehen,
bogenförmig ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausbildung der Kontaktwippe erreicht
man, daß sie in der Einschaltstellung mit nahezu gleichem Auflagedruck auf den beiden
Stromleitern aufliegt. Darüberhinaus ist weiter gewährleistet, daß bei der Ausschaltung
des Schalters sich die Kontaktwippe gleichzeitig von den beiden Stromleitern abhebt,
so daß ein sogenannter
Doppelkontaktabriß stattfindet, wobei die
gleichmäßige Auflage auf die Stromleiter sowie das gleichzeitige Abheben von den
Stromleitern selbst dann stattfindet, wenn die Längsmittellinie der Kontaktwippe
in Bezug auf die Längsmittellinie der paarweise angeordneten Stromleiter schiefwinklig
liegt.
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Schließlich ist der erfindungsgemäße Schalter wohlfeil herzustellen
und selbst nach längerem Gebrauch überaus betriebssicher.
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Empfehlenswert ist es, wenn der Auflagebereich der Kontaktwippe im
Querschnitt kreisbogenförmig gestaltet ist, da so selbst bei großen Fertigungstoleranzen
eine sichere Anlage an die Stromleiter bzw. ein gleichmäßiges Abheben von den Stromleitern
gewährleistet ist. Darüberhinaus liegen jeweils die Stromleiter in der Einschaltstellung
tangential an der kreisbogenförmigen Kontaktwippe an. Als besonders günstig hat
es sich erwiesen, wenn der Quotient aus dem doppelten Radius des Kreisbogens der
Kontaktwippe und dem Abstand der Berührpunkte der Kontaktwippe mit den beiden Stromleitern
zwischen 1,3 und 1,7 liegt.
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Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kontaktwippe
im Anlagebereich an die Stromleiter schalenförmig vorzugsweise kugelschalenförmig
ausgebildet. Durch eine halbkugelartige Ausbildung des Anlagebereichs der Kontaktwippe
wird ein sicherer und guter Kontakt zwischen Stromleitern und Kontaktwippe hergestellt.
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Um selbst größere Fertigungstoleranzen in Bezug des Abstandes zwischen
Stromleiter und Lagerstelle der Kontaktwippe zuzulassen, ist vorteilhafterweise
die Kontaktwippe im Anlagebereich an die Stromleiter wannenartig ausgebildet. Hierbei
ist es besonders
günstig, wenn die Wanne der Kontaktwippe sich bis
nahe der Lagerstelle der Kontaktwippe auf der Schneide erstreckt. Da hierdurch die
Kontaktwippe eine größere Biegesteifigkeit erhält und somit die Werkstoffstärke
der Kontaktwippe verkleinert werden kann. Außerdem wird bei der Ein- und Ausschaltung
die mit Spiel auf der Schneide liegende Kontaktwippe sicher am Gleitstück des Betätigungsgliedes
geführt, so daß bei der Einschaltung die Kontaktwippe gleichzeitig die Stromleiter
berührt bzw. bei der Ausschaltung die Kontaktwippe gleichzeitig von den beiden Stromleitern
freikommt.
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Empfehlenswert ist es, wenn die Stromleiter im Berührungsbereich mit
der Kontaktwippe Abschrägungen aufweisen, wobei die Abschrägungen der paarweise
angeordneten Stromleiter voneinander wegweisen, da so beim Einschalten des Schalters
die Kontaktwippe jeweils mit gleichem Druck auf den beiden Stromleitern aufliegt.
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Zugleich entstehen bei einer solchen Gestaltung der Stromleiter bei
Ein- und Ausschaltung des Schalters ReIbungen zwischen Kontaktwippe und Stromleiter
die mögliche den Stromfluß zwischen den beiden Stromleitern störende Oxydschichten
zerstören. Schließlich wird die Kontaktwippe durch die beanspruchte Gestaltung der
Abschrägung der Stromleiter sicher in die Einschaltstellung überführt. Zur Erzielung
eines gleichmäßigen Auflagedruckes zwischen Kontaktwippe und den beiden Stromleitern
sind günstigerweise auch die Abschrägungen schalenförmig ausgebildet.
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In den Figuren der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren
Ausführungsbeispi-elen dargestellt und zwar zeigen:
Fig.1 ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Schalters als Wippenschalter im Längsschnitt, Fig.2 ein Ausführungsbeispiel
eines Schalters als Schiebeschalter im Längsschnitt, Fig.3 eine Schnittdarstellung
des Schalters nach der Linie TTI-III mit teilweise weggebrochener Kontaktwippe,
Fig.4 im größeren Maßstabe einen Querschnitt durch eine mit den beiden Stromleitern
in Berührung stehender Kontaktwippe, Fig.5 in perspektivischer Ansicht die Kontaktwippe
im größeren Maßstabe und Fig.6 in perspektivischer Ansicht einen der Stromleiter
im größeren Maßstabe.
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Der in Fig.1 dargestellte Wippenschalter besteht im wesentlichen aus
einem kastenförmigen Gehäuse 7 und einem schwenkbaren Betätigungsglied 8. Auf dem
Boden des Gehäuses 7 ist ein Vorsprung 9 vorgesehen, der als Schneide ausgebildet
ist und auf dem eine Kontaktwippe 10 schwenkbar gelagert ist.
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Das Betätigungsglied 8 ist mittels einer Achse 11 am Gehäuse schwenkbar
befestigt, wobei die Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes durch beiderseits der
Achse 11 liegende am Gehäuse 7 vorgesehene Anschläge 12 begrenzt ist. Mittig weist
das Betätigungsglied 8 einen nach dem Boden des Gehäuses 7 weisenden Schaltansatz
13 auf, der an seinem freien Ende in einer sacklochartigen Führung 14 ein durch
eine Druckfeder 15 belastetes Gleitstück
16 aufnimmt. Das Gleitstück
16 ruht auf der Kontaktwippe 10 und überführt diese in ihre einzelnen Schaltstellungen.
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Wie aus Fig.1 und 3 zu erkennen ist, liegen auf einer Seite des als
Schneide dienenden Vorsprunges 9 zwei Stromleiter 17,18, diese sind im Boden des
Gehäuses 7 befestigt und ragen mit ihrem einen Ende aus der Unterseite des Gehäuses
heraus, wobei diese herausragenden Teile als Anschlußkontakte 19 bzw. 20 dienen.
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Der in Fig.2 dargestellte Schalter ist als Schiebeschalter ausgebildet.
Der Schiebeschalter ist ähnlich wie der Wippenschalter aufgebaut. Es werden daher
im folgenden lediglich die davon abweichenden Teile beschrieben. Das kastenartige
Gehäuse 7 weist im Bereich seiner Oberseite eine Zwischenwand 21 auf, die das Innere
des Gehäuses verschließt. In dieser Zwischenwand 21 ist eine schlitzartige Öffnung
22 vorgesehen, durch die der Schaltansatz 13 des schiebeartigen Betätigungsgliedes
23 hindurchragt.
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Am Schaltansatz 13 des schiebeartigen Betätigungsgliedes 23 ist -
bei eingebautem Betätigungsglied - eine unterhalb der Zwischenwand 21 liegende Rast
24 vorgesehen, durch die das Betätigungsglied bei seinen Schaltbewegungen am Gehäuse
geführt wird und gegen ein Herausziehen gesichert ist. Es sei hier erwähnt, daß
das Betätigungsglied 23 vollständig die schlitzartige Öffnung 22 verschließt.
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Wie aus Fig.1 bis 3 zu erkennen ist, ist der als Schneide ausgebildete
Vorsprung 9 unmittelbar dem Boden des Gehäuses 7 angeformt.
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Wie aus Fig.4 hervorgeht, weisen die Stromleiter 17,18 in ihrem Anlagebereich
für die Kontaktwippe 10 Abschrägungen 25 auf. Diese Abschrägungen 25 sind nun derart
angeordnet, daß sie für die Kontaktwippe 10 eine V-förmige Aufnahme bilden. Wie
aus Fig.4 zu
erkennen ist, ist die Kontaktwippe in dem Anlagebereich
an die Stromleiter 17,18 kreisbogenförmig ausgebildet. Eine solche Ausbildung gestattet,
falls die Längsmittellinie der Kontaktwippe 10 nicht mit der zwischen den beiden
Stromleitern 17,18 hindurchlaufenden Längsmittellinie des Schalters zusammenfällt,
eine sichere Kontaktübertragung von den Stromleitern auf die Kontaktwippe, da die
Kontaktwippe bei der Einschaltbewegung des Schalters sicher in die durch die Abschrägungen
25 gebildete V-förmige Aufnahme hineingleitet. Weiter sei noch erwähnt, daß die
Abschrägungen derart vom Stromleiter abgewinkelt sind, daß sie den kreisbogenförmigen
Teil der Kontaktwippe in der Einschaltstellung des Schalters tangential berühren,
was von großer Bedeutung ist.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Radius des Kreisbogens
der Kontaktwippe etwa 4mm, während der Abstand der Berührpunkte der beiden Stromleiter
etwa 5,5mm aufweist.
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Die in Fig.5 dargestellte Kontaktwippe 10 ist aus einem streifenförmigen
Werkstoff hergestellt. Hierbei weist das eine Ende eine größere Breite auf als der
übrige Teil der Kontaktwippe. Dieser verbreitete Teil ist als ein Anlagebreich 26
ausgebildet, der in Berührung mit den Stromleitern tritt. Dieser Anlagebereich 26
ist, wie schon erwähnt, kreisbogenförmig gestaltet und hat eine größere Länge als
die Breite der Abschrägungen, an denen sich der Anlagebereich in der Einschaltstellung
anlegt. Der Anlagebereich 26 setzt sich fort in einem Steg 27, der bis zur Lagerstelle
28 der Kontaktwippe reicht. Die Lagerstelle der Kontaktwippe besteht aus zwei seitlichen
Einschnitten 29, die zur Halterung der Kontaktwippe an der Schneide 9 am Gehäuse
dienen.
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An die Lagerstelle schließt sich noch ein weiterer Bereich 30 der
Kontaktwippe an. Dieser Bereich endet in einem Endstück 31, wobei das Endstück 31
im Bezug auf den Bereich 30 im Gegenuhrzeigersinne abgewinkelt ist, und einen stumpfen
Winkel einschließt.
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Weiter sei noch erwähnt, daß der Bereich 30 in Bezug auf den Steg
27 im Uhrzeigersinne leicht abgewinkelt ist und ebenfalls einen stumpfen Winkel
einschließt.
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Der in Fig.6 dargestellte Stromleiter 17 besteht aus einem Anschlußkontakt
S, an dessen oberen Ende die Abschrägung 25 vorgesehen ist. Die Abschrägung ist
als hohlzylinderartige Schale 32 ausgebildet. Wie schon erwähnt, ist die Breite
der Abschrägung 25 kleiner als die Länge des Anlagebereiches 26 der Kontaktwippe.
Zwischen dem Anschlußkontakt 12 und der Abschrägung 25 sind an den Schmalseiten
des Stromleiters Nasen 34 vorgesehen, die im Zusammenwirken mit einer am Anschlußkontakt
vorgesehenen Lasche 35 zur Befestigung des Stromleiters im Gehäuse 7 des Schalters
dienen.
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Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungen nur beispielsweise
Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt, vielmehr sind
noch mancherlei Abänderungen und Anwendungen möglich. Beispielsweise könnte die
Kontaktwippe beiderseits ihrer Lagerstelle einen Anlagebereich für paarweise angeordnete
Stromleiter aufweisen. Statt der gezeigten kreisbogenförmigen Ausbildung des Anlagebereiches
könnte dieser im Querschnitt auch hyperbel- oder parabelartig ausgebildet sein.
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Weiter könnte auch der Steg zwischen Lagerstelle und Anlagestelle
bogenförmig ausgebildet sein, um eine Führung der Kontaktwippe am Gleitstück zu
erzielen. Schließlich könnte der Anlagebereich auch als Kugelschale ausgebildet
sein. Die Schneide könnte auch statt der mit dem Gehäuse einstückigen Ausbildung
durch ein Metallstück ersetzt werden, das dann vorzugsweise noch einen Anschlußkontakt
trägt.