DE2846198A1 - Elektrischer schalter - Google Patents

Description

A.M.Crick 11

Elektrischer Schalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Drucktastenschalter mit zwei stabilen Schaltstellungen .

Bei verschiedenen elektrischen Haushaltsgeräten, beispielsweise bei Fernsehempfängern und Waschmaschinen, werden oftmals Netzschalter verwendet, die durch Druck auf eine Taste eingeschaltet und durch einen weiteren Druck auf die gleiche Taste ausgeschaltet werden können. Bei diesen Schaltern wird im allgemeinen ein Stift verwendet, der in einer herzförmigen Steuerkurve gleitet, um die zwei stabilen Zustände zu erzielen, also eine rein mechanische Vorrichtung, die nicht ferngesteuert oder automatisch betätigt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen bistabilen Drucktastenschalter zu schaffen, bei dem die Umschaltung von dem einen stabilen Zustand in den anderen stabilen Zustand und umgekehrt fernsteuerbar ist oder automatisch vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen elekirischen Schalter gelöst, der ein Schaltergehäuse besitzt, sowie eine federbelastete Drucktastenanordnung,

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die in dem Gehäuse angeordnet ist, mit denen die Schalterkontakte betätigt werden und Mittel, welche einen Stab enthalten, der über eine weitere Feder betätigbar ist und dessen eines Ende in einen profilierten Teil der Drucktastenanordnung eingreift. Auf diese Weise wird eine bistabile Verklinkung erzielt, wobei der Stab in dem Gehäuse durch einen Körper aus schmelzbarem Material so gesichert ist, daß sich eine weitere Feder in entspanntem Zustand befindet. Beim Schmelzen des schmelzbaren Materials wird der Stab durch die weitere Feder von der Drucktastenanordnung mechanisch entkoppelt, so daß der Schalter ausgeschaltet wird.

Ausführungsformen der Erfindung sollen anhand der Figuren beschrieben werden.

Figur 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Drucktastenschalter-Mechanismus mit bistabiler Wi rkung.

Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Schaltermechanismus gemäß der Erfindung.

Bei der Ausführungsform nach Figur 1 ist der Schaltermechanismus in einem Isolierstoffgehäuse 11 angeordnet, welches beispielsweise aus einem längsgeteilten Kunststoffteil besteht. Der Schalter wird mittels der Drucktaste 12 betätigt, welche durch eine Rückholfeder 13 in ihre ursprüngliche Lage zurückgedrückt wird. Die Drucktaste trägt die beweglichen Kontakte des Schalters, welche in der Figur nicht dargestellt sind. Das eine Ende

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der Drucktaste ist mit einer Steuerausnehmung 14 versehen, in welche das eine Ende eines Stabes 15 eingreift, um die bistabile Verklinkung der Drucktaste zu bewirken. Die Steuerausnehmung, welche nicht im einzelnen dargestellt ist, kann eine profilierte endlose Führung oder eine ähnliche Anordnung darstellen. Anstelle der Ausnehmung können auch Steuernocken vorgesehen sein.

Das andere Ende des Stabes 15 ist als angeformte Feder ausgebildet, welche in einer hinteren Kammer 17 des Gehäuses 11 angeordnet ist. Das freie Ende des Federteiles 16 liegt an der Gehäusewand an und der doppelt abgebogene Teil 18 ist in dem Gießkörper 19 aus schmelzbaren Material gehalten. Der Körper 19 besteht beispielsweise aus einer autektischen Legierung und ist in der mittleren Kammer 20 des Schaltergehäuses angeordnet. Der Federteil 16 des Stabes 15 befindet sich in entspanntem Zustand. Das vordere Ende des Stabes 15 hat einen abgebogenen Teil 21, der an der Gleitfläche 22 anliegt, die sich in das Innere des Gehäuses hinein erstreckt. Die mittlere Kammer 20 enthält außerdem einen Heizkörper 23, der in thermischem Kontakt mit dem Gießkörper 19 steht und so ausgebildet ist, daß er bei Durchgang eines elektrischen Stromes über die Zuleitungen 24 den Körper 19 zum Schmelzen bringt.

Der beschriebene Schalter kann von Hand betätigt oder ferngesteuert werden. Bei der Fernsteuerung ergibt sich folgender Betätigungsablauf:

Der Schalter kann mittels einer Fernbedienung abgeschaltet werden, was durch Hindurchleiten eines elektrischen

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Stromes durch den Heizkörper 23 mittels der Zuleitungen 24 geschieht. Durch den hindurchfließenden Strom wird der Körper 19 geschmolzen, wobei der Stab 15 freigegeben wird und der Federteil 16 dann durch die Wirkung der stärkeren Feder 13 ausgedehnt wird. Dabei wird der abgebogene Teil 21 des Stabes 15 durch die Gleitfläche 22 abgelenkt, so daß das Verklinkungsende des Stabes 15 aus der Steuerausnehmung 14 herausgehoben wird, so daß die Feder 13 die Drucktaste in die Ausschaltstellung rücken kann. Durch die Wirkung der Feder 16 wird gleichzeitig der Stab 15 in seine ursprüngliche Position gebracht. Nach dem Abkühlen und Verfestigen des Körpers 19 kann der Schalter wiederum betätigt werden.

Figur 2 zeigt eine abweichende Ausführungsform. Der Schaltermechanismus ist wie zuvor in einem Isolierstoffgehäuse 31 angeordnet und wird durch eine Drucktaste 12 betätigt, welche eine Rückholfeder 13 zusammendrückt. Die Drucktaste hat einen profilierten Steuerteil 32, in welchen das eine abgebogene Ende eines Stabes 33 eingreift. Das andere Ende des Stabes 33 ist u-förmig gebogen und mechanisch an eine relativ weiche Rückholfeder 34 angekoppelt, wobei das freie Ende des kürzeren u-Schenkels in einem Gießkörper 19 aus schmelzbarem Material befestigt ist. Wie zuvor beschrieben, hat das Gehäuse 31 einen nach innen reichenden Teil 22, an dem das vordere Ende des Stabes 33 anliegt. In Kontakt mit dem schmelzbaren Metallkörper 19 ist eine elektrisch betätigbare Heizung vorgesehen, die in der Figur nicht dargestellt ist.

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Wenn die Heizung ausgeschaltet ist, wirkt der Schalter wie ein normaler Drucktastenschalter mit zwei stabilen Stellungen, wobei das Ende des Stabes 33 das Steuerteil 32 dreht. Wenn der Schalter eingeschaltet ist und durch Fernsteuerung ausgeschaltet werden soll, wird die Heizung eingeschaltet, so daß der Körper 19 geschmolzen wird und den Stab 33 freigibt. Der Stab 33 wird durch Wirkung der relativ starken Rückholfeder 13 nach vorn gezogen, bis der vordere Teil des Stabes auf der Gleitfläche 22 abgleitet und das Stabende von dem Steuerteil 32 entkoppelt wird, so daß die Drucktaste freigegeben wird. Die relativ weiche Feder 34 zieht dann den Stab 33 zurück in die ursprüngliche Position und nach Verfestigung des Körpers 19 ist der Schalter für den nächsten Betätigungszyklus bereit, wobei das Ende des Stabes wieder in das Steuerteil der Drucktaste eingreift.

Bei manchen Anwendungen von solchen Schaltern kann ein Zeitkreis vorgesehen sein, so daß der Stromfluß durch die Heizung für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten wird, um den Körper 19 zu schmelzen. Auf diese Weise kann der Schalter mittel einer einmaligen kurzen Betätigung ferngesteuert werden. Die Heizung kann jedoch auch weggelassen werden und der Legierungskörper 19 direkt durch Hindurchleiten eines Teiles oder des ganzen Stromes erhitzt werden, so daß sich eine automatische Überlastabschaltung ergibt.

Ein solcher Schalter kann auch als automatischer Abschalter verwendet werden, wenn die damit verbundene

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Vorrichtung überhitzt wird, beispielsweise durch Einwirkung von Feuer. Bei einer solchen Anwendung kann der Schalter auch einen Schaltkreis enthalten, der sicherstellt, daß die Hauptsicherung betätigt wird, so daß die Anordnung sicher mit einem Feuerlöschmittel behandelt werden kann. Bei bestimmten Anwendungen kann auch die Gleitfläche 22 weggelassen werden und ersetzt werden durch einen Teil, der als Widerlager für das Verkünkungsende des Stabes 15 während der ferngesteuerten Auslösung dient und sicherstellt, daß das Verkünkungsende aus der Steuerausnehmung herausgehoben wird.

Der Körper 19 kann aus irgend einem Material bestehen, das einen scharfen Schmelzpunkt hat, der wenig oberhalb der Umgebungstemperatur liegt, wogegen in dem Falle, wenn der Strom direkt durch den Körper 19 hindurchgeleitet wird, es natürlich nötig ist, daß das Material leitend ist. Bevorzugte Stoffe für diesen Zweck sind eutektische Legierungen nach Art des bekannten Wood-Metalls, das sind Legierungen von Wismut, Zinn und Blei, welche normalerweise auch Cadmium enthalten. Solche Legierungen haben Schmelzpunkte im Bereich von etwa 70⁰C.

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Leerseite

Claims (5)

1. Patentanwalt

   Stuttgart

   A.M.Crick Il

   International Standard Electric Corporation, New York

   Ansprüche

   ί 1.)) Elektrischer Schalter mit einem Schaltergehäuse, '^v— einer im Gehäuse angeordneten federbelasteten Drucktastenanordnung, durch welche die Schalterkontakte betätigt werden, sowie einem Stab, auf den eine weitere Feder einwirkt und dessen eines Ende in einen profilierten Teil der Drucktastenanordnung eingreift, so daß sich eine bistabile Verklinkung ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (15, 33) in entspanntem Zustand der zweiten Feder (16, 34) im Gehäuse (11, 31) durch ein schmelzbares Material (19) gehalten ist, so daß beim Schmelzen des schmelzbaren Materials (19) die zweite Feder (16,34) den Stab (15, 33) mechanisch von der Drucktastenanordnung (12) entkoppelt, so daß der Schalter abschaltet.
2. 2.) Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (16) einen integralen Bestandteil des Stabes (15) bildet.

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   inspected

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3. 3.) Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch betätigbare Heizung (23) in Wärmekontakt mit dem schmelzbaren Körper (19) vorgesehen ist.
4. 4.) Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schmelzbare Körper (19) aus einer eutektischen Legierung nach Art des Wood-Metalls besteht.
5. 5.) Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (11, 31) eine nach innen gerichtete schräge Gleitfläche (22) in der Nähe der VerklinkungsstelIe vorgesehen ist, die so angeordnet ist, daß dann, wenn der schmelzbare Körper (19) geschmolzen ist, so daß der Stab (15, 33) freigegeben ist, der Stab gegen die Gleitfläche (22) durch die Wirkung der Rückholfeder (13) der Drucktaste (12) gezogen wird, so daß dadurch das Ende des Stabes (15, 33) aus der Steuerausnehmung (14, 32) der Drucktaste (12) herausgehoben wird.

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