DE2820594C2 - Elektrischer Schnappschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schnappschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Schalter ist bereits bekannt (DE-AS 1117 705). Dort ist jedoch die Kontaktbrücke in der Längsrichtung des Stößels und damit auch in Betätigungsrichtung am Betätigungsorgan nicht geführt, weswegen die bewegbaren Kontakte möglicherweise seitlich versetzt auf den Festkontakten auftreffen. Dort ist auch nicht auszuschließen, daß die bewegbaren Kontakte zu unterschiedlichen Zeitpunkten von den Gegenkontakten abheben, weil eine Zentrierung im Betätigungsorgan fehlt. Dies kann im Falle eines Umschalters zu schwerwiegenden Folgen führen. Die Feder des bekannten Schnappschalters muß überdies aufgrund des geringen zur Verfügung stehenden Platzes mit sehr engen Toleranzen gefertigt werden.

Bekannt ist auch bereits ein elektrischer Schnappschalter, bei welchem ein exaktes Auftreffen der bewegbaren Kontakte auf ihren Festkontakten ohne seitlichen Versatz gewährleistet ist, bei dem ein Betätigungsorgan unmittelbar auf die Windungen einer Schraubenfeder einwirkt, die mit ihrem einen Ende ortsfest eingehängt ist und bei welchem die Wirkungslinie der Feder aufgrund seitlicher Krafteinwirkung durch ihre Neutrallage hindurchgeschwenkt wird (DE-OS I? 59 155).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Schnappschalter der eingangs genannten Art ein sicheres Schalten mit stets wiederholbarer Schaltcharakteristik zu gewährleisten, wobei die Montage dieser Teile einfach und die Teilzahl gering sein soll. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des P;r ntanspruchs I angegebenen Mittel gelöst.

Dadurch kann vorteilhafterweise eine verhältnismäßig lange Schnappfeder verwendet werden, die auch bei Serienfertigung und weniger hohen Anforderungen an die Toleranzen innerhalb der Serie gleiche Federkennlinie:, gewährleistet. Sie ist einfach zu montieren, und gestattet sogar eine Montage in der Kontaktbrücke vor dem Einsetzen der letzteren in das Betätigungsorgan.

Durch die Führung der Kontaktbrücke im Betätigungsorgan ist deren Bewegung genau vorgegeben und infolgedessen auch die Bewegung der Federkennlinie beim Schalten. Dies führt nicht nur zur sicheren, gleichmäßigen Abhebung der bewegbaren Kontakte von den Gegenkontakten, sondern gewährleistet auch zumindest weitgehend gleichzeitiges Abheben beider bewegbarer Kontakte. Die Federkennlinie kann dem Schaltzweck entsprechend gewählt werden, weil genügend Raum für die Feder vorhanden ist. Die Montage ist deshalb verhältnismäßig einfach und problemlos, weil schwer zu handhabende Elemente wie Kugeln u. dgl. nicht vorhanden sind. Die Teilezahl ist äußerst gering, weswegen die Herstellungs- und Montagekosten niedrig sind.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform des beschriebenen Schalters, dessen in einem Querschlitz befindliche Schnappfeder sich im Bereich der beiden Schmalseiten des Rahmenfensters abstützt, ist es auch von Vorteil, wenn zur verschiebbaren Führung der Kontaktbrücke wenigstens einer ihrer beiden Rahmenlängsstege, vorzugsweise aber beide, in je einem sich in Verschieberichtung des Betätigungsorgans erstreckenden Längsschlitz des letzteren geführt sind, wobei der oder die Längsschlitze mit dem Querschlitz verbunden sind.

Im Falle der Führung lediglich eines Rahmenlängsstegs ergeben der Längs- und der Querschlitz zusammen einen im Querschnitt T-förmigen Schlitz, dessen T-Quersteg sich senkrecht zur Längsebene und dessen T-Längssteg sich parallel zur Längsebene der Kontaktbrücke erstrecken. Bei der bevorzugten Ausführungsform mit einer Führung für beide Rahmenlängsstege hat der aus dem Quer- und den beiden Längsstegen bestehende Schlitz- oder Durchbruch im Betätigungsorgan eine ">m Querschnitt H-förmige Gestalt. Die Breite des H entspricht in etwa der Breite der Kontaktbrücke, während Form und Höhe des Qaerstegs so gewählt sind, daß die Kontaktbrücke bei der Montage am Quersteg in den Durchbruch des Betätigungsorgans eingeschoben werden kann. Nach dem Einfügen der Kontaktbrücke wird dann ebenfalls am Quersteg des H die Schnappfeder eingeschoben und nachfolgend mit den Halteorganen der Kontaktbrücke verbunden. Beim genannten Ausführungsbeispiel ist der Quersteg nichi mittig zu dem oder den Längsstegen angeordnet, vielmehr befindet er sich nahe dem oberen Ende der Längsschlitze, d. h. nahe dem Ende, das dem außenliegenden Teil des Betätigungsorgans zugeordnet ist.

Vorteile ergeben sich auch dadurch, daß die Rahmen-Längssiege der Kontaktbrücke mit je einer Ausbuchtung, insbesondere einer Sicke versehen sind, in die je eine Führungsleiste des zugeordneten Längsschlitzes des Betätigungsorgans eingreift. Diese Ausbuchtungen ragen ins Rahmeninnere und befinden sich einander gegenüberliegend in der Mitte der beiden Rahmen-Längsstege. Bei nach außen gedrückten Sicken müßten die Führungsleisten durch entsprechende Längsnuten ersetzt werden. Die durch die Sicken i" :d die Leisten od. dgl. geschaffene Längsführung in Schnapprichtung der Kontaktbrücke muß ausreichend Spiel haben, damit einerseits keine störende Reibung entsteht und sich andererseits die Brücke frei einstellen kann, so daß ein gleichmäßiger Kontaktdruck auf beiden Seiten gewährleistet ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des beschriebenen Schalters, dessen Betätigungsorgan gegen die Kraft einer Rückstellfeder verschiebbar ist, ergeben sich Vorteile auch dadurch, daß sich das vom Betätigungsorgan abgewandte Ende der Rückstellfeder in einer Aufnahme des Schaltergehäuses abstützt, die ebenso wie das Schaltergehäuse selbst, aus zwei gleichen Hälften besteht, wobei die Teilungsebene parallel zur Bewegungsebene der Kontaktbrücke verläuft. Denn das zweigeteilte, aus zwei identischen Hälften bestehende Gehäuse bietet nicht nur Vorteile für die Montage der Feder und der aus Stößel, Kontaktbrücke und Schnappfeder bestehenden Einheit sowie der übrigen Schalterteile, vielmehr sind damit auch fertigungs- und kostenmäßige Vorteile verbunden, weil im Falle der Kunststoffherstellung lediglich eine einzige Form erforderlich ist. Es ist selbstverständlich, daß bei einem in Längsrichtung geteilten Gehäuse nicht nur die Aufnahme für die Rückstellfeder, sondern auch die Führung für das Betätigungsorgan und weitere Höhlungen sowie Schlitze für die übrigen Schalterteile längsgeteilt sind. Im übrigen wird der von Haus aus bistabile Schalter aufgrund der Rückstellfeder monostabil und damit zum Schnapptaster.

Die erwähnten Schlitze und Aufnahmen für weitere Schalterteile sind insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Gegenkontakte Festkontakte sind und sie einstückig mit Anschlußelementen für elektrische Leitungen gefertigt sind. In der Regel bestehen sie aus an sich bekannten winkelförmigen Elementen, die an ihrem inneren Winkelschenkel den Festkontakt tragen, während das freie Ende des nach außen ragenden Schenkels das Anschlußelement bildet Eine Weiterbildung des beschriebenen elektrischen Schnappschalters sieht vor, daß jedes Anschlußelement einen Gehäuseschlitz durchsetzt, der sich je zur Hälfte an den beiden Gehäusehälften befindet, und daß sich quer zu jedem Schlitz eine schlitzförmige Aufnahme für einen Verankerungsansatz des Anschlußelements erstreckt. Der Verankf- ungsansatz kann ein aus dem Anschiußeiement ausgestar lter und herausgebogener Lappen sein.

Des weiteren ist es sehr zweckmäßig, wenn das Betätigungsorgan zweiteilig ausgebildet ist und die beiden Teile teleskopartig miteinander verbunden sowie gegen die Kraft einer Druckfeder zusammenpreßbar sind. Das Betätigungsorgan kann dann nach dem Umspringen der Kontaktbrücke noch tiefer eingedrückt werden, ohne daß es zu Beschädigungen des Sdialtermechanismus kommt. Außerdem ist hier bei automatischer Betätigung keine besonders genaue Einstellung des Schaltglieds erforderlich.

Zweckmäßigerweise sind die beiden Gehäusehälften mittels Steck- und/oder Schnappelementen, vorzugsweise mittels Steckstiften miteinander verbunden. Hierbei wird insbesondere losen Steckstiften der Vorrang gegeben, wobei man beispielsweise in jede Gehäusehälfte zwei Steckstifte einstecken kann. Vorteilhaft ist es auch, wenn die gehäusefesten Anschläge als Festkontakte ausgebildet sind und der Schalter infolgedessen als Umschalter benutzbar ist.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläuiert. Es stellt dar

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Innenseite eine der beiden identischen Gehäuseöffnungen, jedoch ohne Betätigungsorgan. Kontaktbrücke und Schnappfeder,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Betätigungsorgans mit der Rückstellfeder in einer gegenüber der F i g. I um 90° gedrehten Stellung.

Fig.3 einen Schnitt gemäß der Linie lll-lll der Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Kontaktbrücke eines Schalters mit normalerweise geschlossenen Kontakten,

F i g. 5 einen Schnitt durch die F i g. 4 ge:näß der Linie V-V mit eingesetzter Schnappfeder,

F i g. 6 den Schalter in zusammengebautem Zustand.

Das Gehäuse 1 des beschriebenen elektrischen Schnappschalters besteht aus zwei identischen Gehäuschälften L Infolgedessen besitzt jede eine halbe Längsführung 3 für das Betätigungsorgan 4. Le'ztcres ist gegen die Kraft einer Rückstellfeder 5 eindrückbar. Diese ist auf einen Zapfen 6 des Betiitigungsorgans 4 aufgesetzt, mit dessen Hilfe sie zentriert wird. Ihr freies Ende stützt sich an der Gehäuseinnenfläche 7 ab. In Querrichtung wird das freie Federende durch einen leistenförmigen Gehäuseansatz 8 gehalten. Die Längsführung 3

kann durchgehend gleiche Breite hüben. In diesem Falle ist dann auch der in der Führung befindliche Teil des Beta'tigungsorgans 4 gleich breit.

Der elektrische Schnappschalter besitzt eine rahmenförmige Kontaktbrücke 9, die an ihren beiden Schmal-Seiten je einen bewegbaren Kontakt IO bzw. Il trägt. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Kontaktniete. Diese arbeiten mit Gegenkontakten 12 bzw. 13 zusammen die vorzugsweise als Festkontakte ausgebildet sind. Auch dabei werden in bevorzugter Weise Kontaktniete u> vorgesehen, die sich an den inneren Enden von winkelförmigen Anschlußelementen 14 bzw. 15 befinden. Letztere werden senkrecht zur Bildebene in Schlitze 16 bzw. 17 des Gehäuses eingelegt, die je zur Hälfte in den Gehäusehülften ausgeformt sind. Beim Ausführungsbei- i> spiel handelt es sich um einen Schalter mit normalerweise offenen Kontakten. Infolgedessen befindet sich die Kontaktbrücke 9 zwischen den Gegenkontakten 12, 13 und gehäuspfpslpn Arisrhlägrn IX bzu. 11 In <Jrr Αιις-gangslage stützt sie sich an letzteren ab. Dabei wird >o dann das Betätigungsorgan 4 durch die Kraft der Rückstellfeder 5 in Richtung des Pfeils 20 nach oben gedruckt, wobei sein oberes Ende an der inneren Anschlagfläche 21 des Gehäuses anliegt. In dieser Ausgangslage verläuft die Schnappfeder 22 gemäß der ?■-, strichpunktierten Linie 23 der F i g. 5. Die Schnappfeder ist hier als Schraubendruckfeder ausgebildet, deren beide Enden auf angeformte Zapfen oder Zungen 24, 25 der Kontaktbrücke 9 aufgesteckt sind.

Die Schnappfeder 22 ist vorgespannt und ihr mittlerer in Bereich durchsetzt einen Querschlitz 25 des Betätigungsorgans 4. Der Querschlitz 25 wird durch zwei gegeneinander weisende Enden eines von oben nach unten ragenden Ansatzes 26 und eines von unten nach oben weisenden Ansatzes 27 gebildet. Aufgrund der bogen- J5 förmigen Kontur wird die Schnappfeder an ihrer Ober- und Unterseite umfaßt und damit seitlich geführt. Der Querschlitz 25 geht in zwei Längsschlitze 28 und 29 über, wobei diese drei Schlitze zusammen einen H-förmigen Durchbruch des Betätigungsorgans 4 bilden.

Die Kontaktbrücke 9 stützt sich mit ihrer Unterseite 30 an den Gehäuse-Anschlägen 18, 19 ab. wobei die das Betätigungsorgan in Querrichtung durchsetzende Schnappfeder 22. wie bereits erläutert, gemäß der strichpunktierten Linie 23 verläuft. Drückt man nun das Betätigungsorgan 4 in Pfeilrichtung 30 nach unten bzw. ins Schalterinnere, so nähert sich die bogenförmige strichpunktierte Linie 23 immer mehr einer Geraden. Die strichpunktierte Linie 23 entspricht zugleich der Wirkungslinie der Feder. Sobald die Wirkungslinie die Neutrallage erreich' hat, springt die Feder in die aus F i g. 5 ersichtliche Stellung, wobei gleichzeitig die Kontaktbrücke 9 schlagartig entgegen dem Pfeil 30 nach oben geht. Dabei kommen dann die bewegbaren Kontakte 10, 11 zur Anlage an den Gegenkontakten 12,13. Da die Kontaktbrücke elektrisch leitend ist, wird der Stromkreis auf diese Weise geschlossen.

Bei diesem Schnappvorgang durchquert die Schnappfeder 22 das Rahmenfenster 31. Außerdem ist die Kontaktbrücke in Schnapprichtung 30 bzw. 20 am Betätigungsorgan 4 schiebbar geführt, und zwar in den beiden Längsschlitzen 28 und 29. Diese verhindern ein Drehen um die Längsachse, ermöglichen aber eine Kippbewegung im Sinne des Pfeils 32, so daß beidendig ein gleich großer Kontaktdruck gewährleistet ist. Übermäßige Kippbewegungen in dieser Richtung werden durch je eine Sicke 33, bzw. 34 an den Rahmen-Längsstegen der Kontaktbrücke 9 und je eine damit zusammenwirkende Führungsleiste 35 bzw. 36 im Innern des Betätigungsorgans 4. genauer gesagt, an den äußeren Wandungen der Liingssehlitze 28 und 29 unterbunden. Sie gewährleisten gleichzeitig eine Führung in Längsrichtung der Kontaktbrücke 9 und verhindern dadurch eine Verschie bung senkrecht zur Bildebene in F i g. 2. Im übrigen wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Kontaktbrücke im Bereich des Qucrschlitzes 25 in das Betätigungsorgan 4 eingeschoben werden kann und zwar senkrecht zur Bildebene in Fig. 2. Nach dem Einsetzen der Kontaktbrücke 9 wird die Schnappfeder eingefügt und mit der Kontaktbrücke verbunden. Die auf diese Weise außerhalb des Schalters vormontierte Einheit setzt man senkrecht zur Bildebene in Fig. 1 in die eine Gehäusehälfte 2 ein. Anschließend wird dann die zweite Gehäusehälfte aufgesetzt und mit der ersten fest verbunden. Die Gehäusehälften können beispielsweise mit Hilfe von Steckstiften 37 und 38 verbunden werden. Wrnn die Gcgonhälf'.c ebenfalls ?wo! solche Stcckstii'.c aufweist, können diese in Gehäusebohrungen 39 bzw. 40 der in F i g. I gezeigten Gehäusehälfte eingesteckt werden.

Das Betätigungsorgan ist zweiteilig ausgebildet und die beiden Teile 41 und 42 sind teleskopisch schiebbar miteinander verbunden. Eine Schraubendruckfeder 43 hält diese Teleskopverbindung in der ausgefahrenen Lage. Sie kann sich entgegen der Darstellung in Fig. 2 auch im ! >pern des Teils 42 befinden. Die beiden Teile 41 und 42 des Betätigungsorgans 4 sind schnappend miteinander verbunden. Zu diesem Zwecke besitzt das Teil 42 mit Schrägflächen versehene Verrastelemente 44 und 45. welche Rasten 46 und <J7 des Teils 42 untergreifen. Letztere bilden zugleich Anschläge für das Teil 42. Außerdem sind sie ebenfalls mit schrägen Flächen versehen, die in Form von Hinluufschrägen das Eindrükken des Teils 42 im Sinne des Pfeils 30 ermöglichen. Die Verrastung setzt ein elastisches Nachgeben der Rasten

46 und 47 im Sinne der Pfeile 48 bzw. 49 voraus. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, wenn die Teile 46 und

47 stiftartig ausgebildet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schnappschalter mit wenigstens einer rahmenförmigen, zwei bewegbare Kontakte tragenden Kontaktbrücke und mindestens einem damit überbrückbaren Gegenkontaktpaar sowie mit einer sich an zwei gegenüberliegenden Rahmenenden abstützenden, vorgespannten, als Schraubendruckfeder ausgebildeten Schnappfeder, wobei die Kontaktbrücke in der einen Schnappendlage an den Gegenkontakten und in der anderen an zwei gehäusefesten Anschlägen anliegt, wobei sich ferner die Schnappfeder in einem Schlitz od. dgL des Betätigungsorgans befindet und die Kontaktbrücke relativ zum Betätigungsorgan in dessen Verschieberichiung bewegbar ist und wobei die Wirkungslinie der Schnappfeder das Rahmenfenster durchquert, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungslinie (23) der Schnappfeder (22) bogenförmig verläuft und das Betätigungsorgan (4) unmittelbar an der Schnappfeder angreift, wobei der mittlere Bereich der Schnappfeder den Schlitz des Betätigungsorgans durchsetzt und die Kontaktbrücke (9) schiebbar am Betätigungsorgan geführt ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dessen in einem Querschlitz befindliche Schnappfeder sich im Bereich der beiden Schmalseiten des Rahmenfensters abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß zur verschiebbaren Führung der Kontaktbrücke (9) wenigstens einer ihr·: - beiden Rahmenlängsstege, vorzugsweise aber beide, in je einem s'^h in Verschieberichtung (20, 30) des Betätigungsorgans (4) erstreckenden Längsschlitz (28, 29) des Iet7*?ren geführt sind, wobei der oder die Längsschliue mit dem Querschlitz (25) verbunden sind.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen-Längsstege der Kontaktbrücke (9) mit je einer Ausbuchtung, insbesondere Sicke (33,34). versehen sind, in die je eine Führungsleiste (35, 36) des zugeordneten Längsschlitzes (28, 29) des Betätigungsorgans (4) eingreift.

4. Schalter nach Anspruch 3, dessen Betätigungsorgan gegen die Kraft einer Rückstellfeder verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das vom Betätigungsorgan (4) abgewandte Ende der Rückstellfeder (5) in einer Aufnahme (7,8) des Schaltergehäuses abstützt, die ebenso wie das Schaltergehäuse (1) selbst aus zwei gleichen Hälften besteht, wobei die Teilungsebene parallel zur Bewegungsebene der Kontaktbrücke (9) verläuft.

5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Gegenkontakte Festkontakte sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontakte (12, 13) einstückig mit Anschlußelementen (14, 15) für elektrische Leitungen gefertigt sind.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußelement (14, 15) einen Gehäuseschlitz (16, 17) durchsetzt, der sich je zur Hälfte an den beiden Gehäusehälften (2) befindet, und daß sich quer zu jedem Schlitz eine schlitzförmige Aufnahme für einen Verankerungsansatz des Anschlußelements erstreckt.

7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (4) zweiteilig ausgebildet ist und die beiden Teile (41, 42) teleskopartig miteinander verbunden sowie gegen die Kraft einer Druckfeder (43) zusammenpreß

bar sind.

8. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäusehälften (2) mittels Steck- und/oder Schnappelementen, insbesondere mittels Steckstiften (37, 38), miteinander verbunden sind.

9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäusefesten Anschläge (18,19) als Festkontakte ausgebildet sind.