DE2841675C3

DE2841675C3 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE2841675C3
Application number: DE19782841675
Authority: DE
Inventors: Jaroslav 8000 Muenchen Keprda
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-25
Filing date: 1978-09-25
Publication date: 1981-10-15
Also published as: DE2841675B2; DE2841675A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung zum Aus- und Einschalten eines Stromkreises, bei der zwei drahtförmige, eine Isolierstoffplatte in einem bestimmten Abstand voneinander durchdringende Kontakteiemente, die auf der einen Seite der Isolierstoffplatte in Rasterbohrungen einer Leiterplatte einsteckbare Anschlußstifte bilden, auf der anderen Seite der Isolierstoffplatte zur Herstellung eines galvanischen Kontaktes in Verbindung bringbar sind, wobei das eine erste der beiden Kontaktelemente auf der den Anschlußstiften abgewandten Seite der Isolierstoffplatte am Ende eines im wesentlichen rechtwinklig zur Isolierstoffplatte von dieser abstehenden Abschnittes haarnadelförmig zur Isolierstoffplatte zurückgebogen ist und das andere zweite Kontaktelement ebenfalls einen im wesentlichen rechtwinklig von der Isolierstoffplatte abstehenden Abschnitt aufweist und mit seinem freien Ende gegen diesen Abschnitt zu einem federnden Schaltariii abgewinkelt ist, dessen Länge größer ist, als der Abstand der rechtwinklig zur Isolierstoffplatte verlaufenden Abschnitte der beiden Kontaktelemente voneinander und der durch Herumführen seines Endes um das freie Ende des ersten Kontaktelementes federnd in der haarnadelförmigen Biegung des ersten Kontaktelementes einhängbar ist und der mit einer handkurbelartigen Kröpfung versehen ist und mit dieser zur Isolierstoffplatte hin gerichtet ist, entsprechend Hauptpatent 28 16 776.
Bei der im Hauptpatent 28 16 776 vorgeschlagenen Schaltvorrichtung kann durch das Einhängen des Kontaktarmes in den Kontakthaken ein Stromkreis geschlossen werden, in den die beiden Kontaktelemente (Kontaktarm, Kontakthaken) der Schaltvorrichtung eingefügt sind. Soll der Stromkreis geöffnet werden, so muß hierzu der Kontaktarm mit seinem freien Ende um das freit. Ende des Kontakthakens herum bewegt und dann freigegeben werden. Infolge reiner Federwirkung bewegt sich dann der Kontaktarm in eine Position in der sein freies Ende sich oberhalb des Kontakthakens befindet. Hierbei kann es durch Vibrationen, die auf die Schaltvorrichtung einwirken, zu einer unerwünschten Kontaktgabe zwischen Kontaktarm und Kontakthaken kommen, wenn der Kontaktarm durch die Vibrationen in Schwingungen versetzt wird und dabei am Kontakthaken zeitweise zur Anlage kommt. In der älteren Anmeldung ist deshalb ein wandartiger Ansatz des Kunststoffsteges, in dem Kontaktarm und Kontakthaken verankert sind, vorgesehen und an seinem freien Ende hakenartig ausgebildet. An diesem Haken des Ansatzes kommt der Kontaktarm federnd zur Anlage, wenn er aus dem Kontakthaken ausgehängt ist. Auf diese Weise kann der Kontaktarm nicht in Schwingungen geraten, wenn auf die Schaltvorrichtung Stöße oder Vibrationen einwirken.

Der Ansatz mit seinem endseitigen Haken erfordert jedoch eine relativ aufwendige Ausbildung der zur Herstellung der Schaltvorrichtung vorgesehenen Kunststoff-Spritzform.

Außerdem sind aus der DE-AS 11 05 936 und der DE-AS 1111 693 Federklemmen bekannt, bei denen wenigstens ein von einer ösenförmigen Basis der Federklemme ausgehender, unter Federspannung stehender Arm, der dabei einem Widerlager anliegt, dazu

benutzt wird, um einen drahtförmigen Leiter zwischen dem Arm und dem Widerlager einzuklemmen und dadurch eine elektrische Verbindung zwischen dem Widerlager und dem Leiter herzustellen. Ein Schließen oder öffnen eines elektrischen Stromkreises mit Hilfe der Federklemme kann also nur durch das Einklemmen des Leiters bzw. durch die Herausnahme des Leiters aus der Klemmposition erfolgen, wobei der Leiter dann anderweitig befestigt werden muß. Somit ist aber eine mit Hilfe einer solchen Federklemme ausgebildete Schaltvorrichtung nicht geeignet, z.B. in Form von Leiterbahnen einer Leiterplatte vorliegende Leiter im Bedarfsfall miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine jederzeit betriebssichere Festlegung des Kontaktarmes erzielt werden kann, ohne daß hierzu aus Isolierstoff bestehende Stützpunkte für den Kontaktarm erforderlich sind.

Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß neben dem ersten und zweiten Kontakteiement ein dem ersten Kontaktelement gleichartiges drittes Kontaktelement vorgesehen ist und daß das erste und dritte Kontaktelement mit ihren haarnadelförmig gekrümmten Bereichen in einer Ebene nebeneinander als Einhängestützpunkte für den Schaltarm angeordnet sind.

Auf diese Weise werden jedem Kontaktarm der Schaltvorrichtung zwei Kontakthaken zugeordnet, so daß der Kontaktarm immer in einen der beiden Kontakthaken eingehängt werden kann. Soll dabei in der einen Position des Kontaktarmes ein Stromkreis unterbrochen werden, so braucht hierzu nur diejenige Rasterbohrung einer Leiterplatte, mit der der betreffende Kontakthaken verlötet ist, in den der Kontaktarm bei geöffnetem Stromkreis eingehängt wird, ohne Verbindung mit den Leiterbahnen der Leiterplatte zu bleiben. Die Schaltvorrichtung kann jedoch auch vorteilhaft als Umschalter verwendet werden, so daß ein mit dem Kontaktarm verbundener Strompfad wahlweise an einen Strompfad angeschlossen werden kann, der mit dem einen Kontakthaken oder dem anderen Kontakthaken der Schaltvorrichtung verbunden ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die haarnadelförmigen Bereiche des ersten und dritten Kontaktelementes geringfügig V-förmig gerichtete Schenkel aufweisen und daß der innere Krümmungsradius der haarnadelförmigen Bereiche geringfügig kleiner bemessen ist, als der Radius des Kontaktarmdrahtes.

Auf diese Weise wird, wie schon in der älteren Anmeldung beschrieben, der Kontaktdruck zwischen Kontakthaken und Kontaktarm gegenüber der Federkraft, mit der der Kontaktarm sich innerhalb des Kontakthakens nach oben zu bewegen sucht, wesentlich vergrößert.

Weiterbildungen der Erfindung sehen ferner vor, daß das erste und dritte Kontaktelement mit ihren haarnadelförmig zur Isolierstoffplatte zurückgebogenen freien Enden einander zugewandt angeordnet sind, daß die freien Enden zu einem für den Kontaktarm reusenartig wirkenden, vom Kontaktarm federnd spreizbaren Einführungstrichter angeordnet sind und daß der im wesentlichen rechtwinklig von der Isolierstoffplatte abstehende Abschnitt des ersten und dritten Kontaktelementes mit jeweils einer gemeinsam den Abstand dieser Abschnitte voneinander vergrößernden Halbkröpfung versehen sind.

Auf diese Weise wird das Umschalten des Kontaktarmes von einem Kontakthaken zum anderen wesentlich erleichtert und durch die reusenartige Anordnung der beiden Kontakthaken ein unerwünschtes Entweichen des Kontaktarms aus dem Bereich der beiden Kontakthaken vorteilhaft verhindert, sowie durch die Halbkröpfungen eine Anordnung der aus der Isolierstoffplatte als Anschlußstifte zum Einstecken in

ίο Rasterbohrungen einer Leiterplatte vorstehenden Enden der Kontakthaken im Rasterabstand ermöglicht, ohne daß hierzu eine optimale Bemessung der Kontakthaken auf der anderen Seite der Isolierstoffplatte und deren Abstand voneinander beeinflußt wird.

Schließlich kann die Schaltvorrichtung nach der Erfindung auch so ausgebildet sein, daß das erste und dritte Kontaktelement mit ihren freien Enden gleichsinnig oder mit voneinander abgewandten freien Enden nebeneinander angeordnet sind.

Diese Anordnung der Kontakthaken bietet sich an, wenn ein unbeabsichtigtes Umschalten des Kontaktarmes von einem Kontakthaken zum anderen weitgehend ausgeschlossen werden soll.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von vier Figuren noch näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 die Schaltvorrichtung stark vergrößert in Seitenansicht und mit geschnitten dargestellter Isolierstoffplatte, wobei nut einer der beiden Kontakthaken sichtbar ist, in die der Kontaktarm eingehängt werden kann,

F i g. 2 einen Kontakthaken mit darin eingehängtem Kontaktarm,
F i g. 3 die in F i g. 1 dargestellte Schaltvorrichtung von oben gesehen und

F i g. 4 die beiden einer Schaltvorrichtung zugeordneten Kontakthaken in Richtung des Verlaufes des Kontaktarmes gesehen.
Im einzelnen ist den Figuren zu entnehmen, daß die Schaltvorrichtung drei einen Kunststoffs teg I durchdringende und in diesem befestigte drahtförmige Kontaktelemente 2, 3, 25 aufweist. Auf der einen Seite des Kunststoffsteges 1 bilden diese Kontaktelemente 2, 3, 25 in Rasterbohrungen einer nicht dargestellten Leiterplatte einsteckbare Anschlußstifte 4. Auf der anderen Seite des Kunststoffsteges 1 weisen die Kontaktelemente 2, 3, 25 zunächst rechtwinklig vom Kunststoffsteg 1 abstehende Abschnitte 5,6 auf.

Die freien Enden 9 der Kontaktelemente 2, 25 sind gegen den rechtwinklig vom Kunststoffsteg 1 abstehenden Abschnitt 5 haarnadelförmig zum Kunststoffsteg 2 hin zurückgebogen, so daß die beiden Schenkel 10, 11 des haarnadelförmigen Bereiches 14 der Kontaktelemente 2, 25 leicht V-förmig gerichtet sind. Das freie Ende 9 der Kontaktelemente 2, 25 endet dabei mit Abstand vom Kunststoffsteg 1.

Das gegenüber den Kontaktelementen 2, 25 wesentlich längere Kontaktelement 3 ist am Ende seines Abschnittes 6 rechtwinklig zu diesem Abschnitt abgebogen und bildet mit diesem den Abstand zwischen dem Abschnitt 6 und den Kontaktelementen 2, 25 überbrückenden, abgebogenen Abschnitt einen federnden Kontaktarm 12, der mit seinem freien Ende 13 wahlweise um das freie Ende 9 eines der beiden Kortaktelemente 2, 25 herumgeführt und zwischen den Schenkeln 10, 11 des haarnadelförmigen Bereiches 14 dieser Kontaktelemente eingehängt werden kann. Hierbei sind die Kontaktelemente 2, 25 mit der

Verbindungsebene ihrer Schenkel 10, 11 quer zum Verlauf des Kontaktarmes 12 des Kontaktelementes 3 ausgerichtet angeordnet.

Wie insbesondere F i g. 2 zeigt, ist der Biegeradius des haarnadelförmigen Bereiches 14 der Kontaktelemente 2, 25 so bemessen, daß er kleiner ist, als der halbe Durchmesser des Federdrahtes, aus dem der Kontaktarm 12 besteht. Deshalb kann das freie Ende 13 des Kontaktarmes 12, das infolge der Federwirkung des Kontaktarmes 12 zwischen den Schenkeln 10, 11 zum Scheitelpunkt des haarnadelförmigen Bereiches der Kontaktelemente 2, 25 drängt, sich nicht vollständig in die haarnadelförmige Biegung dieser Kontaktelemente einschmiegen. Vielmehr wird es schon vorher durch die Schenkel 10.11 der Kontaktelemente 2,25 abgefangen. Die dadurch bewirkte nahezu tangentiale Abstützung des Kontaktarmes 12 an der Oberfläche der Kontaktelemente 2, 25 führt zu einem gegenüber dem Federdruck des Kontaktarmes 12 wesentlich höheren Kontaktdruck zwischen den Oberflächen von Kontaktarm 12 und den Kontaktelementen 2, 25.

Der Kontaktarm 12 weist etwa in seiner Mitte eine handkurbelartige Kröpfung 15 auf. Dieser handkurbelartig gekröpfte Abschnitt 15 ist zum Kunststoffsteg 1 hin gerichtet. Auf diese Weise wird der Kontaktarm 12 trotz gedrängter Bauweise der Schaltvorrichtung zu einem relativ langen Federelement ausgebildet, was eine relative Unempfindlichkeit beim Einstellen der Vorspannung des Kontaktarmes 12 sicherstellt. Darüber hinaus wirkt die Kröpfung 15 als Anschlag und verhindert damit eine Überdehnung des Kontaktarmes 12 in Richtung zum Kunststoffsteg 1.

Die beiden Kontaktelemente (Kontakthaken) 2, 25 sind so nebeneinander angeordnet, daß der Kontaktarm 12, wenn er mit einem der beiden Kontaktelemente 2,25 verbunden ist, zueinander symmetrische Winkellagen einnimmt

Innerhalb des Kunststoffsteges 1 sind die Kontaktelemente 2, 3, 25 mit Halbkröpfungen 7 versehen und dadurch in der Kunststoffmasse des Steges verankert

Werden die Kontaktelemente 2, 25 mit ihren freien Enden 9 einander zugewandt angeordnet, so wird dadurch für das freie Ende 13 des Kontaktarmes 12 ein reusenartig wirkender federnder Einführungstrichter 26 gebildet der bei entsprechender Bemessung des Abstandes der freien Enden 9 der Kontaktelemente 2, 25 voneinander ein unbeabsichtigtes Entweichen des freien Endes 13 des Kontaktarmes 12 aus dem Bereich der Kontaktelemente (Kontakthaken) 2,25 verhindert

Um hierbei unabhängig von der Bemessung des Abstandes der Anschlußstifte 4 der Kontaktelemente 2, 25 zu sein — die Anschiußstifte 4 müssen, da sie zum Einstecken in Rasterbohrungen einer Leiterplatte (nicht dargestellt) bestimmt sind, im Rasterabstand oder in einem Vielfachen davon vorgesehen sein — sind die Abschnitte 5 der Kontaktelemente 2, 25 außerhalb des Kunststoffsteges 1 mit einer Halbkröpfung 27 versehen.

Durch die Zuordnung zweier Kontakthaken (Kontaktelemente 2,25) zu jedem Kontaktarm 12 kann der Kontaktarm 12, wenn z. B. über die Kontaktelemente 2, 3 ein von der Schaltvorrichtung zu schließender Stromkreis verläuft, im geöffneten Zustand des Stromkreises mit dem Kontaktelement 25 verhakt werden. In diesem Fall bleibt die Rasterbohrung, in die der Anschlußstift 4 des Kontaktelementes 25 eingesteckt ist, unbeschaltet von Leiterbahnen der Leiterplatte.

Die Schaltvorrichtung kann jedoch auch vorteilhaft als Umschalter verwendet werden, so daß durch wahlweises Einhängen des Kontaktarmes 12 in das Kontaktelement 2 oder das Kontaktelement 25 ein mit dem Kontaktelement 3 verbundener Strompfad an Strompfade angeschlossen werden kann, die entweder mit dem Kontaktelement 2 oder mit dem Kontaktelement 25 verbunden sind.
Aus Fig.3 ist zu ersehen, daß das freie Ende 9 des Kontaktelementes 25 auch vom Kontaktelement 2 abgewandt angeordnet sein kann. Eine solche Anordnung der Kontaktelemente 2, 25 empfiehlt sich dann, wenn ein unbeabsichtigtes Umschalten des Kontaktarmes 12 vom Kontaktelement 2 zum Kontaktelement 25 oder umgekehrt möglichst weitgehend ausgeschlossen werden soll. Bei der Anordnung der Kontaktelemente 2, 25 entsprechend Fig.4 kann es nämlich durch eine zufällige Betätigung des Kontaktarmes 12 zu einem Hinüberwechseln des Kontaktarmes 12 vom Kontaktelement 25 zum Kontaktelement 2 oder umgekehrt kommen, das nicht ohne weiteres bemerkt werden kann. Dagegen springt der Kontaktarm 12 bei einem Ausklinken auf jeden Fall in die Höhe, wenn das freie Ende des Kontaktelementes 25 vom Kontaktelement 2 abgewandt angeordnet wird und kann nicht zu dem jeweils anderen Kontaktelement überwechseln.

Zusammenfassung
Schaltvorrichtung

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung weist einen Kontaktarm (12) auf, der von dem abgewinkelten Ende eines im wesentlichen rechtwinklig zu einer Isolierstoffplatte in dieser verankerten Federdrahtabschnittes gebildet wird und der zur Begrenzung seines Betätigungsbereiches in Richtung zur Isolierstoffplatte (1) mit einer handkurbelariigen Kröpfung (15) versehen ist und federnd in jeweils einen von zwei Kontakthaken eingehängt werden kann, die von haarnadelförmig gebogenen ebenfalls in der Isolierstoffplatte (1) verankerten Drahtabschniiten gebildet werden. Auf diese Weise wird verhindert daß der aus einem Kontakthaken (2, 25) ausgehängte Kontaktarm (12),

also bei geöffnetem über den Kontaktarm (12) und z. B. den Kontakthaken (2) geführten Stromkreis, ohne weiteren Halt bleibt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Schaltvorrichtung zum Aus- und Einschalten eines Stromkreises, bei der zwei drahtförmige, eine Isolierstoffplatte in einem bestimmten Abstand voneinander durchdringende Kontaktelemente, die auf der einen Seite der Isolierstoffplatte in Rasterbohrungen einer Leiterplatte einsteckbare Anschlußstifte bilden, auf der anderen Seite der Isolierstoffplatte zur Herstellung eines galvanischen Kontaktes in Verbindung bringbar sind, wobei das eine erste der beiden Kontaktelemente auf der von den Anschlußstiften abgewandten Seite der Isolierstoffplatte am Ende eines im wesentlichen rechtwinklig zur Isolierstoffplatte von dieser abstehenden Abschnittes haarnadelförmig zur Isolierstoffplatte zurückgebogen ist und das andere zweite Kontakte'iement ebenfalls einen im wesentlichen rechtwinklig von der Isolierstoffplatte abstehenden Abschnitt aufweist und mit seinem freien Ende gegen diesen Abschnitt zu einem federnden Schaltarm abgewinkelt ist, dessen Länge größer ist als der Abstand der rechtwinklig zur Isolierstoffplatte verlaufenden Abschnitte der beiden Kontaktelemente voneinander und der durch Herumführen seines Endes um das freie Ende des ersten Kontaktelementes federnd in der haarnadelförmigen Biegung des ersten Kontaktelementes einhängbar ist und der mit einer handkurbelartigen Kröpfung versehen ist und mit dieser zur Isolierstoffplatte hin gerichtet ist, entsprechend Hauptpatent 28 16 776, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem ersten und zweiten Kontaktelement (2, 3) ein dem ersten Kontaktelement (2) gleichartiges drittes Kontaktelement (25) vorgesehen ist und daß das erste (2) und dritte (25) Kontaktelement mit ihren haarnadelförmig gekrümmten Bereichen (14) in einer Ebene nebeneinander als Einhängestützpunkte für den Schaltarm (12) angeordnet sind.
2. Schaltvorrichtung nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß die haarnadelförmigen Bereiche (14) des ersten und dritten Kontaktelementes (2, 25) geringfügig V-förmig gerichtete Schenkel (10, 11) aufweisen und daß der innere Krümmungsradius der haarnadelförmigen Bereiche (14) geringfügig kleiner bemessen ist, als der Radius des Schaltarmdrahtes (12).
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und dritte Kontaktelement (2, 25) mit ihren haarnadelförmig zur Isolierstoff platte (1) zurückgebogenen freien Enden (9) einander zugewandt angeordnet sind.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (9) zu einem für den Kontaktarm (12) reusenartig wirkenden, vom Kontaktarm (12) federnd spreizbaren Einführungstrichter angeordnet sind.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen rechtwinklig von der Isolierstoffplatte abstehende Abschnitt (5) des ersten und dritten Kontaktelementes (2,25) mit jeweils einer gemeinsam den Abstand dieser Abschnitte (5) voneinander vergrößernden Halbkröpfung (27) versehen sind.
6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und dritte Kontaktelement (2, 25) mit ihren freien Enden (9) gleichsinnig oder mit voneinander abgewandten freien Enden (9) nebeneinander angeordnet sind.