DE2747325A1

DE2747325A1 - Schaltvorrichtung fuer einen temperatur- oder druckschalter

Info

Publication number: DE2747325A1
Application number: DE19772747325
Authority: DE
Inventors: Hugo Tippmann
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1977-10-21
Filing date: 1977-10-21
Publication date: 1979-04-26
Also published as: DE7732569U1; JPS5471378A; JPS5521409B2; FR2406881B3; GB2006529B; GB2006529A; FR2406881A1

Description

VDO 6 FRANKFURT/MAIN 90

ADOLF SCHINDLING AG - GRÄFSTRASSE 103

Schaltvorrichtung für einen Temperaturoder Druckschalter

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für einen Temperatur- oder Druckschalter, bei der ein eine Weg- und Kraftänderung hervorrufendes Messelement mit einem Schnappschalter in Verbindung steht, der einen schwenkbar gelagerten Betätigungshebel, eine aus einer Blattfeder bestehende, eine Kontaktniet tragende Kontaktfeder und eine annähernd in der Ebene der Kontaktfeder liegende blattfederförmige gewölbte Zunge aufweist, die an einem ersten Ende mit der Kontaktfeder in der Nähe des Kontaktniets verbunden ist und an einem zweiten Ende gegenüber der Kontaktfeder durch den Betätigungshebel in eine erste stabile Stellung absenkbar ist und in eine zweite Stellung anhebbar ist, wobei die Kontaktniet mindestens in einer Stellung an einen Festkontakt gedrückt wird.

Bei einer derartigen bekannten Schaltvorrichtung ist die aus einer Blattfeder bestehende Kontaktfeder annähernd U-förmig gebogen. In einer Öffnung in dem Verbindungsteil der U-förmig gebogenen Blattfeder ist ein Ende eines Betätigungshebels gelagert, der an einem rechtwinklig abgebogenen Abschnitt eine Nut aufweist, in die das der Kontaktniet abgewandte Ende der gewölbten Zunge hineinragt. Die Zunge wird unter der Wirkung eines Druckes,der zwischen der Nut und der Übergangsstelle der Zunge in die Kontaktfeder wirkt, leicht durchgebogen. An einem sich an den rechtwinklig abgebogenen Abschnitt des Betätigungshebels anschliessenden Abschnitt der parallel zu dem ersten, in der Kontaktfeder gelagerten Abschnitt verläuft, greift das Messelement an. Der dritte Abschnitt des Betätigungshebels liegt in einer stabilen ersten Stellung an einem ortsfesten bügeiförmigen Teil an. Dabei ist der Kontaktniet auf einen ersten Festkontakt gedrückt. Die das zweite Ende der gewölbten Zunge aufnehmende Nut befindet sich in diesem Fall auf der Seite der Kontaktfeder, die dem betätigten Festkontakt gegenüber liegt.

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Bei Wegauslenkung des Messelements, die zugleich eine Kraftwirkung auf den Betätigungshebel hervorruft, wird die das zweite Ende der Zunge aufnehmende Nut zu der gegenüber liegenden Seite des betrachteten Schenkels der Kontaktfeder hin verschoben. Sobald die Nut mit dem zweiten Ende der Zunge auf die gegenüber liegende Seite dieses Schenkels der Blattfeder gelangt, schnappt dieser bisher schräg auf dem ersten Festkontakt liegende Schenkel in eine zweite Lage um, in der er' an einem zweiten Festkontakt unter Druck anliegt. Diese Stellung wird so lange beibehalten, bis die Wegauslenkung und die Kraftwirkung des Messelements so weit reduziert wird, dass der Betätigungshebel unter der Wirkung der Zunge so weit in Richtung auf seinen Anschlag verschoben wird, dass die Nut,die das zweite Ende der Zunge aufnimmt, wiederum auf die andere Seite des betrachteten Schenkels der Kontaktfeder wandert, wobei der Schnappschalter wieder in seine erste stabile Lage umschnappt.

Bei dieser bekannten Schalteinrichtung ist nachteilig, dass bei der Verwendung verhältnismässig einfacher, der Atmosphäre ausgesetzter Kontakte die Oberfläche dieser Kontakte oxidieren kann, so dass erhebliche Kontaktwiderstände auftreten können. Andererseits soll zur Vermeidung dieser störenden Erscheinung der Kontaktdruck für eine verhältnismässig leichte Betätigung des Schnappschalters und eine verhältnismässig kostengünstige Ausführung desselben nicht zu hoch sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Schaltvorrichtung mit einem Schnappschalter, der einfache, der Atmosphäre ausgesetzte Kontakte aufweist und mit noch vertretbaren Kontaktdrücken arbeitet, so auszubilden, dass eine auf der Oberfläche der Kontakte auftretende Oxidation für die Stromübertragung möglichst unschädlich ist.

Diese Aufgabe wird für eine Schaltvorrichtungfür einen Temperaturoder Druckschalter der eingangs genannten Art, bei der ein eine Weg- und Kraftänderung hervorrufendes Messelement mit einem Schnappschalter in Verbindung steht, erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Betätigungshebel unter Bildung einer derartigen Kinematik mit der Kontaktfeder in Verbindung steht, dass sich

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bei Betätigung des Schnappschalters die auf den Festkontakt gedruckte Kontaktniet parallel zur Kontaktfläche selbsttätig zu Beginn einer Schaltbewegung, bevor sie von dem Festkontakt abhebt, verschiebt.

Durch diese erfindungsgemässe Maßnahme w,ird der wesentliche Vorteil erzielt, dass der Kontaktniet auf dem Festkontakt reibt, um einen möglichst geringen Kontaktwiderstand zu erzeugen. Dieser Reibvorgang erfolgt zumindest zu Beginn einer Schaltbewegung, bevor sie von dem Festkontakt abhebt, so dass sie diesen Kontakt durch Reibung für den nächsten Schaltvorgang säubert. Um einen geringen Übergangswiderstand zu erzeugen, ist also kein hoher Kontaktdruck erforderlich. Auch müssen keine hochwertigen, teuren Spezialkontakte vorgesehen werden. Die Ausbildung der Schaltvorrichtung braucht dabei, wie noch gezeigt wird, gegenüber der bekannten Schaltvorrichtung keine Verteuerung der Herstellung zu bedeuten.

Eine Variante der Schaltvorrichtung kann so weitergebildet sein, dass sie sich durch eine derartige Ausbildung der Kinematik des mit der Kontaktfeder in Verbindung stehenden Kontakthebels auszeichnet, dass sich bei Betätigung des Schnappschalters die auf den Festkontakt gedrückte Kontaktniet parallel zur Kontaktfläche selbsttätig verschiebt, bevor sie auf dem Festkontakt am Ende einer Schaltbewegung zur Ruhe kommt, und umgekehrt verschiebt, bevor sie von dem Festkontakt abhebt.

Dadurch wird eine gesteigerte Wirkung erzielt, da die Kontakte nicht nur durch Reiben nach einem Kontaktschluss für den nächsten Schaltvorgang gereinigt werden, sondern weil unmittelbar vor dem erneuten Kontaktschluss eine Reinigung eintritt.

Erfindungsgemäss ist also vorgesehen, dass sich die Kontakte nicht nur im wesentlichen senkrecht zu ihrer Kontaktoberfläche während eines Schaltvorgangs bewegen, sondern auch über einen kurzen Weg in der Ebene, die die sich berührenden Kontaktflächen gemeinsam haben.

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Eine Schalteinrichtung mit einem Schnappschalter, dessen Kontaktniet in der ersten Stellung des Betätigungshebels auf einen ersten Festkontakt gedruckt wird und in einer zweiten Stellung auf einen zweiten Festkontakt gedrückt wird, zeichnet sich aus durch eine derartige Ausbildung der Kinematik des mit der Kontaktfeder in Verbindung stehenden Kontakthebeis, dass sich bei Betätigen des Schnappschalters zu Beginn der Schaltbewegung von der ersten in die zweite Stellung und umgekehrt die Kontaktniet parallel zu der Kontaktfläche desjenigen Festkontakts verschiebt, von dem er gelöst wird.

Es wird also hier je ein Kontakt eines Umschalters gereinigt, bevor der Kontaktniet in die andere Stellung umschnappt.

Im einzelnen wird zum Erzielen der zuletzt angegebenen Kinematik die Schalteinrichtung besonders zweckmässig so ausgeführt, dass das zweite Ende der Zunge in einer Nut in ehem feststehenden Lagerelement gelagert ist, dass ein Ende der Kontaktfeder über die Nut hinaus verlängert ist, dass das Betätigungselement an einer in der Höhe gegenüber der Nut versetzten Lagerstelle gelagert ist und mit einem Betätigungsarm an dem über die Nut hinaus verlängerten Ende der Kontaktfeder angreift.

Bei dieser einfach auszuführenden und daher kostengünstigen Ausbildung der Schalteinrichtung wird erreicht, dass die im wesentlichen ebene Kontaktfeder, bevor sie den Kontaktniet von dem anliegenden Festkontakt abhebt, zunächst in ihrer Längsrichtung entgegen der Kraft der gewölbten Zunge verschoben wird, da das an dem verlängerten Ende der Kontaktfeder angreifende Betätigungselement eine Bewegungs- und Kraftkomponente in dieser Richtung auf die Kontaktfeder ausübt. Da hierbei zugleich dieses verlängerte Ende der Kontaktfeder in einer zweiten, zu der erstgenannten Bewegungsrichtung senkrechten Richtung durch den angreifenden Betätigungshebel bewegt wird, nachdem der Kontaktniet auf dem Festkontakt gerieben wurde, und die Kontaktfeder über die Nut, in der die Zunge anliegt, hinaus verschoben wird, schnappt der Schnappschalter in seine ,zweite Lage um, wobei der Kontaktniet an den zweiten Festkontakt gedrückt wird. Dieses

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Umschnappen erfolgt unter dem Krafteinfluss der vorgespannten Zunge. Wenn der somit an dem anderen Festkontakt anliegende Kontaktniet wieder in seine ursprüngliche Umschaltstellung gebracht werden soll, muss die Weg- und Krafteinwirkung des Messelements nachlassen. Dabei wird der Kontaktniet zunächst in der Ebene, in der er an der Kontaktfläche des zweiten Festkontakts anliegt, unter der Wirkung des an der Zunge angreifenden Druckes verschoben. Dabei setzt eine Bewegung in hierzu rechtwinkliger Komponente der Kontaktfeder ein, die sich aber so lange nicht an der Kontaktniet auswirkt, bis die Kontaktfeder eine Stelle jenseits der Lagerstelle des zweiten Endes der Zunge in der Nut erreicht hat. Dann schnappt die Kontaktfeder unter der Wirkung der gewölbten Zunge wieder in ihre ursprüngliche stabile Schaltstellung um.

Die Schaltdnrichtung, deren Schnappschalter im wesentlichen wie voranstehend beschrieben aufgebaut ist, ist vorteilhaft v/eiter in der Weise ausgestaltet, dass das Lagerelement aus einer annähernd rechtwinklig zu der Federzunge angeordneten Lagerzunge besteht, dass an dieser Lagerzunge in der Höhe zu der Nut in der Zunge versetzt die Lagerstelle für das Betätigungselement vorgesehen ist, an der die Lagerzunge zur Bildung eines Anschlags des Betätigungselements ein abgekröpftes Ende aufweist, dass das Betätigungselement einen ersten, annähernd parallel zu der Lagerzunge orientierten Abschnitt aufweist, der mit dem Messelement verbindbar ist und an dem das abgekröpfte Ende der Lagerzunge in der ersten stabilen Stellung der Kontaktfeder anliegt, dass das Betätigungselement einen sich daran nnschliessenrien zweiten, annähernd rechtwinklig zu der Kontaktzunge orientierten Abschnitt aufweist, der auf einer Schulter der Lagerzunge gelagert ist, und dass das Betätigungselement einen sich an den zweiten Abschnitt anschliessenden dritten Abschnitt «aufweist, der zu dem zweiten Abschnitt annähernd rechtwinklig abgebogen ist und eine zweite Nut aufweist, in die das verlängerte linde der Kontaktfeder eingreift.

Diese Ausbildung ergibt in einfach hers I.ell barer Weise eine Kinematik, mit der der Koni ;">!'(niet vor Reginn einer Schalt-

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bewegung auf dem Festkontakt, an dem er jeweils anliegt, gerieben wird. Damit wird in besonders einfacher Weise ein Höhenunterschied an dem feststehenden Lagerelement zwischen der Nut, in der das zweite Ende der Zunge eingreift, und der Lagerstelle des Betätigungshebels erreicht.

In einer vorteilhaften Ausbildung hat die Schalteinrichtung die Merkmale, dass die Kontaktfeder und die Zunge einstückig ausbegildet sind, indem aus der Kontaktfeder eine annähernd U-förmige Aussparung entfernt ist, die die Zunge elnschliesst.

Hierbei ist es also nicht erforderlich, die Zunge, die mit der Kontaktfeder aus einem Materialstück gefertigt ist, nachträglich mit der Kontaktfeder zu verbinden.

kann es sich als zweckmässig erweisen, dass die Zunge im Sinne der Wölbung, die sie beim Einspannen annimmt, vorgebogen ist.

Damit werden die Drücke geringer, die beim Betätigen der Schalteinrichtung durch das Messelement zu überwinden sind. Es reicht daher ein verhältnisrnässig schwaches Messelemont zum sicheren Betätigen des Kontaktschalters aus.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung beschrieben, in der eine Schaltvorrichtung für einen Tempera türschalter im wesentlichen als Längsschnitt dargestellt ist.

In der Zeichnung ist mit 1 ein cinschraubbares Gehäuse der Schaltvorrichtung für einen Tomperaturschalter bezelehnet, in dessen unterem zylindrischen.Ansatz ein Ausdehnungsstoff 2 eingekapselt ist. Der Ausdehnungsstoff wirkt über eine Gummirnernbran auf einen Stössel k. Der Stössel wirkt auf einen insgesamt mit 5 bezeichneten Schnappschalter ein, der auf einer Isolierstoffplatte 6 aufgebaut ist. Die Isolierstoffplatte wird in dem Gehäuse gehalten, aus dem drei elektrische Anschlüsse heraus-

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ragen, von denen die -Anschlüsse 7 und 8 in der Zeichnung erkennbar sind.

Der Anschluss 8 trägt im Innern des Gehäuses einen ersten Festkontakt 9, dem ein zweiter Festkontakt 10 in vertikalem Abstand gegenüber steht. Zwischen beideji Festkontakten ist eine Kontaktniet 11 bewegbar, die an ein Ende einer Kontaktfeder 12 angenietet ist. Die Kontaktfeder ist als ebene Blattfeder mit einer annähernd U-förmigen Aussparung geformt, wobei die Aussparung eine gewölbte Zunge 13 bildet, die zwischen zwei planen Streifen der Kontaktfeder berührungsfrei eingeschlossen ist. Im Bereich der Kontaktniet 11 geht die gewölbte Zunge mit einem ersten Ende 14 in die Kontaktfeder über. Das zweite Ende 15 der Zunge liegt in einer Nut 16 unterhalb der Kontaktfeder in der gezeichneten ersten stabilen Schaltstellung. Die Nut ist aus einer Lagerzunge 17 mit einem vertikalen Abschnitt ausgespart, die durch die Isolierstoffplatte 6 hindurchreicht und in den Anschluss 7 übergeht. Das untere Ende der Lagerzunge ist ein gekröpftes Ende, das als Anschlag 18 für einen Betätigungshebel 19 dient.

Der Betätigungshebel weist einen ersten Abschnitt 20 auf, der an dem Stössel U anliegt. Gegenüber diesem ersten Abschnitt ist der Betätigungshebel an einem zweiten Abschnitt 21 annähernd in die Waagrechte umgebogen. Dieser zweite Abschnitt weist einen Durchbruch in der Flächenmitte auf, durch den die Lagerzunge hindurchreicht. Der zweite Abschnitt ist annähernd rechtwinklig zu einem dritten Abschnitt 22 umgebogen, der durch die annähernd U-förrnige Öffnung des über die Lagerzunge 17 hinaus verlängerten Endes 23 der Kontaktfeder hineinreicht.

In der gezeichneten stabilen ersten Stellung befindet sich der Stössel an seiner tiefsten Stelle, da die Temperatur verhältnismässLg gering ist. Steigt die Temperatur an und wird dadurch der Stössel nach oben gedrückt, so überträgt sich diese Bewegung auf den Betätigungshebel 19, der eine Schwenkbewegung ausführt und dabei mit seinem dritten Abschnitt 22 die Kontakt-

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feder 14 nach links zieht, wobei, da der Kontaktniet 11 nach wie vor an den ersten Festkontakt 9 gedruckt wird, eine Reibbewegung zwischen den Kontaktflächen entsteht. Dabei wird die gewölbte Zunge 13 weiter zusammengepresst.

Die Kontaktfeder schnappt bei dem Anheben des Stö'ssels 4 erst dann in ihre zweite Stellung um, wenn das verlängerte Ende 23 der Kontaktfeder unter die Höhe der Nut 16 abgesenkt wird. Dann erfolgt das Umschnappen unter der Wirkung der Spannung der Kontaktfeder und der gebogenen Zunge, und anschliessend liegt der Nietkontakt 11 an dem zweiten Festkontakt 10 an. Wenn anschliessend durch Temperatursenkung der Stössel wieder absinkt und einen geringeren Druck auf den Betätigungshebel 19 ausübt, wird der Kontaktniet durch die Kraftwirkung der gewölbten Zunge zunächst auf dem Festkontakt 10 in der Ebene der Kontaktflächen verschoben. Erst anschliessend, wenn das Ende 23 der Kontaktfeder wieder oberhalb der Nut 16 geschwenkt ist, erfolgt das Umschnappem der Kontaktfeder in die in der Zeichnung dargestellte Stellung.

Es erfolgt also vor jedem Schaltvorgang eine Reinigung des Schaltkontakts, von dem der Kontaktniet abheben will, durch Reibung.

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Claims

VDO 6 FRANKFURT/MAIN 90' ADOLF SCHINDLING AG GRÄFSTRASSE 103 Patentansprüche

1.!Schaltvorrichtung für einen Temperatur- oder Druckschalter, V / bei der ein eine Weg- und Kraftänderung hervorrufendes Messelement mit einem Schnappschalter in Verbindung steht, der einen schwenkbar gelagerten Betätigungshebä., eine aus einer Blattfeder bestehende, eine Kontaktniet tragende Kontaktfeder und eine annähernd in der Ebene der Kontaktfeder liegende blattfederförmige gewölbte Zunge aufweist, die an einem ersten Ende mit der Kontaktfeder in der Nähe des Kontaktniets verbunden ist und an einem zweiten, der Kontaktniet abgewandten Ende eingespannt ist, gegenüber der Kontaktfeder durch den Betätigungshebel in eine erste stabile Stellung absenkbar ist und in eine zweite Stellung anhebbar ist, wobei die Kontaktniet mindestens in einer Stellung an einen Festkontakt gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (19) unter Bildung einer derartigen Kinematik mit der Kontaktfeder (12) in Verbindung steht, dass sich bei Betätigung des Schnappschalters die auf den Festkontakt (9) gedruckte Kontaktniet (11) parallel zur Kontaktfläche selbsttätig verschiebt, bevor sie zu Beginn einer Schaltbewegung von dem Festkontakt abhebt.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Kinematik des mit der Kontaktfeder (12) in Verbindung stehenden Kontakthebels (19), dass sich bei Betätigung des Schnappschalters die auf den Festkontakt gedruckte Kontaktniet (11) parallel zur Kontaktfläche selbsttätig verschiebt, bevor sie auf dem Festkontakt am Ende einer Schaltbewegung'.zur Ruhe kommt.

3. Schalteinrichtung mit einem Schnappschalter, dessen Kontaktniet in der ersten Stellung des Betätigungshebels auf einen

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ersten Festkontakt gedrückt wird und in einer zweiten Stellung auf einen zweiten Festkontakt gedrückt wird, nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Kinematik des mit der Kontaktfeder in Verbindung stehenden Kontakthebels, dass sich bei Betätigen des Schnappschalters (5) von der ersten in die zweite Stellung und umgekehrt die Kontaktniet (11) parallel zu der Kontaktfläche desjenigen Festkontakts (10 bzw. 9) verschiebt, von der er gelöst wird.

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (15) der Zunge (13) in einer Nut (16) in einem feststehenden Lagerelement (Lagerzunge 17) gelagert ist, dass ein Ende der Kontaktfeder über die Nut (16) hinaus verlängert ist, dass der Betätigungshebel (19) an einer in der Höhe gegenüber der Nut (16) versetzten Lagerstelle gelagert ist und mit einem Betätigungsarm (dritter Abschnitt 22) an dem über die Nut hinaus verlängerten Ende (23) der Kontaktfeder angreift.

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement aus einer annähernd rechtwinklig zu der Kontaktfeder (12) angeordneten Lagerzunge (17) besteht, dass an dieser Lagerzunge (17) in der Höhe zu der Nut (16) versetzt die Lagerstelle für den Betätigungshebel (19) vorgesehen ist, an dem die Lagerzunge (17) zur Bildung eines Anschlags (18) des Betätigungshebels ein abgekröpftes Ende aufweist, dass der Betätigungshebel einen ersten, annähernd parallel zu der Lagerzunge orientierten Abschnitt (20) aufweist, der mit dem Messelement (2, 3, 4) verbindbar ist und an dem das abgekröpfte Ende der Lagerzunge in einer ersten stabilen Stellung der Kontaktfeder (12) anliegt, dass das Betätigungselement (19) einen sich daran anschließenden, zweiten, annähernd rechtwinklig zu der Kontaktfeder orientierten Abschnitt (21) aufweist, der auf einer Schulter der Lagerzunge gelagert ist, und dass der Betätigungs^- hebel einen sich an den ,zweiten Abschnitt aa-

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schliessenden dritten Abschnitt aufweist, der zu dem zweiten Abschnitt annähernd rechtwinklig abgebogen ist und in das verlängerte Ende (23) der Kontaktfeder eingreift.

6. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (12) und die Zunge (13) einstückig ausgebildet sind, indem aus der Kontaktfeder eine annähernd U-förmige Aussparung entfernt ist, die die Zunge einschliesst.

7· Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (13) im Sinne der Wölbung, die sie beim Einspannen annimmt, vorgebogen ist.

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