DE2901812C2 - Elektrischer Schnappschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich aufweinen elektrischen Schnappschalter mit einem Betätigungshebel, einem äntiäheffid parallel dazu verlaufenden köhtakthebel Und einer gelenkig mit beiden Hebeln Verbundenen Schnappfeder insbesondere Ömegafeder,

Derartige Schnappschalter sind weithin gebräuchlich, beispielsweise in der Form Von Mikröschaltern. Bei ihnen schnappt der Kontaktarm, wenrf der Betäiigungs* arm um einen vorgegebenen Weg verschwenkt oder durch eine vorgegebene Kraft belastet worden ist, aus einer stabilen Ruhelage in eine Arbeitslage und, wenn der Betätigungshebel in Gegenrichtung betätigt wird, zum Beispiel durch eine eigene Rückstellkraft, wieder zurück. Die beiden Hebel sind je für sich gefertigt und mit ihrem der Schnappfeder abgewandten F.nde ortsfest gelagert, sei es über ein Gelenk, sei es ü!*er eine Federeinspannung. Hierbei muß jeder Hebel für sich hergestellt, gelagert und ausgerichtet werden. Wenn die Schnappfeder auf eine vorgegebene Kraft einjustiert werden soll, muß eines der ortsfesten Lager verstellbar sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

'5 elektrischen Schnappschalter der eingangs beschriebenen Art anzugeben, der einfacher montiert werden kann und die Möglichkeiten einer einfacheren Herstellung und Justierung bietet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei quer zur Hebelerstreckung versetzte, ortsfeste Widerlager vorgesehen sind, daß Betätigungshebel und Kontakthebel an ihrem der Schnappfeder abgewandten Ende über ein Federband miteinander verbunden sind und daß das Federband zwischen zwei die Widerlager umgreifenden Bögen entgegengesetzter Krümmung einen quer zur Hebelerstreckung verladenden Halteabschnitt aufweist, der unter dem Einfluß der Schnappfeder und einer auf den Betätigungshebel wirkenden Abstützung gegen die Widerlager gedrückt ist.

Bei dieser Konstruktion sind die beiden Hebel bereits vor der Montage über das Federband miteinander verbunden. Da die Abstützung ein Ausweichen des Betätigungshebels verhindert und die Schnappfeder in den Hebeln in Hebelerstreckung verlaufende Kraftkomponenten hervorruft, die einander entgegengesetzt gerichtet sind, wird im Halteabschnitt ein Moment erzeugt, das diesen Halteabschnitt kraftschlüssig gegen die Widerlager drückt. Dies ergibt ein selbsttragendes System, das an zwei festen Fjnkteii aufgehängt ist und einfach dadurch montiert wird, daß es von der Seite her über die Widerlager geschoben wird. Die Betätigungskraft sorgt ferner dafür, daß der eine Bogen des Federbandes dicht an dem einen Widerlager anliegt, so daß auch die Lage des Systems quer zu den Hebeln genau definiert i-:. Das Federband hat den weiteren Vorteil, daß sich eine sprzielle Rückholfeder erübrigen kann, weil zumindest ein Teil des Federbandes bei einer Verlagerung des Betätigungshebels elastisch verformt wird.

Für das Widerlager genügen sehr einfache Elemente.

Insbesondere können sie durch Zapfen gebildet sein.

Dies ergibt eine Art Rollenlager, bei denen praktisch keine Reibung auftritt.

Auch die Herstellung läßt sich vereinfachen, indem das Federband einstückig mit Betätigungshebel und Kon'akthebel ausgebildet ist unc Irtztere durch Längsprofilierungen versteift sind. Diese Finstückigkcit ergibt auch eine sehr geringe Masse und damit eine minimale Prallneigung bei der Kontaktierung.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispie! ist de* der Schnappfeder zugewandte Abschnitt des Bniäti* 'güngshebeis federnd ausgebildet, Dies hat den Vorteil, daß der Schriäppvörgang eintritt, bevor de.· Kontakt druck bis auf Null gesunken ist

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kontakihebel über einer Bogen von etwa 90° Und der Betätigungshebel über einen etwa rechtwinklig anschließenden VefbindUnpäbschniH und einen Bogen

von etwa 18;C° mit dem Halteabschnitt verbunden. Dem Betätigungshebel wird hierdurch ein längerer Abschnitt des Federbandes zugeordnet, was die Rückstelleigenschaften verbessert

Im normalen Betrieb kann die Abstützung des Betätigungshebels ganz einfach mittels des zugehörigen Betätigungselements erfolgen.

Günstig ist es ferner, wenn die Abstützung des Betätigungshebels in der Ruhestellung mittels eines festen Anschlags erfolgt Auf diese Weise kann eine sichere Befestigung des Systems bereits erfolgen, wenn noch kein Befestigungselement eingebaut ist Der Anschlag sorgt in Verbindung mit der Schnappfeder für eine entsprechende Vor- bzw. Klemmspannung im Federband.

Mit besonderem Vorteil ist zur Veränderung des Abstandes von Halteabschnitt und Verbindungsabschnitt eine beide Abschnitte durchsetzende Einstellschraube vorgesehen. Mit Hilfe dieser Schraube kann die Vorspannung der Spannfeder und damit das Schnappverhaiten verändert werden. Die Einstellschraube wird im wesentlichen nur in Achsrichtung belastet Die dabei auftretenden Federkräfte sichern die Einstellschraube ohne zusäztliche Maßnahmen gegen Drehen.

Insbesondere kann die Einstellschraube ein Durchgangsloch im Verbindungsabschnitt durchsetzen und ein selbstschneidendes Gewinde zum Eingriff mit dem Halteabschnitt aufweisen. Man braucht dahe. nur ein kleines Loch in den Halteabschnitt zu stanzen: die Einstellschraube schneidet sich dann ihr Gewinde selbst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schnappschalters,

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform und

F i g. 3 eine dritte Ausführungsform.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 weist der elektrische Jchnappschalter einen Betätigungshebel 1. einen Kontakthebel 2. und eine gelenkig mit beiden verbundene Schnappfeder in der Form einer Omegafeder auf. Die beiden Hebel sind über ein Federband 4 miteinander verbunden, das im Anschluß an den Kontakthebel 2 einen 90° -Bogen 5. einen Halteabschnitt 6. einen Io'0°-Bogen 7. einen Verbindungsabschnitt 8 und einen 90°-Winkel oder -Bogen 9 aufweist. Das Federband 4 und die beiden Hebel 1 und 2 sind einstückig aus Federmaterial hergestellt. Zur Versteifung besitzen die beiden Hebel Längsprofilierungen 10. in der Form von Abkantungen am Rand der Hebel.

Es sind ? vvei Widerlager 11 und 12 vorgesehen, die die Form von Zapfen haben, ortsfest angeordnet sind und quer zur Erstreckung der Hebel 1 und 2 gegeneinander versetzt sind. Der 90"-Bogen 5 umschlingt das Widerlager 11,der l80"Bogen umschlingt das Widerlager 12. Ein Betätigungselement 30 wirkt auf der den Widerlagern abgewandten Seite auf den Betätigungshebel I. Außerdem ist an dieser Seite ein gegebenenfalls verstellbarer Anschlag 31 vorgesehen, der die Ruhestel- lung des Betätigungshebels 1 bestimmt Die Schnappfc der 3 erzeugt eine Kraftkomponente P\ im Kontakthe* bei 2 und eine Kfäflkömpofiente P2 im Betätigungshebel L Diese Kraftkomponenten sind einander entgegen^ gesetzt gerichtet und erzeugen im Halteabschnitt 6 ein Drehmoment, das zu einer sicheren kraftschlüssigen Anlage dieses Halteabsd'Jnitts an den Widerlagern Kl Und 12 führt Hierbei lsi ein Ausweichen des Betätigungshebels 1 durch das Betätigungselement 30 bzw. in der Ruhestellung durch den Anschlag 21 verhindert In Abhängigkeit von einer Verlagerung des Betätigungshebels 1 wird ein Teil des Verbindungsabschnitts 8 federnd verformt so daß dieser Teil als Rückholfeder dient Infolgedessen ergibt sich am Betätigungselement 30 eine Abstützkraft F. Das Betätigungselement 30 kann wegabhängig arbeiten. Mit Vorteil erzeugt es jedoch eine Betätigungskraft F, die bei Oberwinden der Kräfte im System die Schnappwirkung hervorruft

Eine Einstellschraube 13 durchsetzt ein Durchgangsloch im Verbindungsabschnitt 4 und besitzt ein selbstschneidendes Gewinde 14 zum Eingriff mit dem Halteabschnitt 6. Wenn diese Einstellschraube 13 angezogen wird, ändert sich der Abstand der Gelenke 15 und 16 zwischen der Spannfeder 3 und den Hebeln 1 bzw. Z Auf diese Weise kann die Vorspannung der Spannfeder und damit der Schaltpunkt des Schnappschalters geändert werden. Da \ ^iteabschnitt und Verbindungsabschniii S durch die Spa.mf -der auseinandergedrückt werden, wird die Einstellschraube 13 in Achsrichtung belastet und infolgedessen gegen Drehung gesichert.

Das !'.ontaktsystem weist einen festen Kontakt 17 und zwei bewegliche Kontakte IS und 19 auf. die je an einer gehäusefest eingespannten Feder 20 bzw. 21 angebracht sind. Diesen beweglichen Kontakten ist ein ortsfester Anschlag 22 bzw. 23 zugeordnet. Der Kontakthebel 2 trägt einen Mitnehmer 31, der in der veranschaulichten stabilen Ruhestellung den beweglichen Kontakt 19 vom festen Kontakt 17 abhebt und gegen den Anschlag 23 hält. Wenn der Betätigungshebel 1 in Richtung der Kraft F verlagert wird, schnappt das System nach einem vorgegebenen Weg um, wobei der Mitnehmer 31 schlagartig nach links bewegt wird, so daß der bewegliche Kontakt 19 mit dem festen Kontakt 17 in Berührung kommt und der bewegliche Kon'nkt 18 bis zur Anlage am Anschlag 22 abgehoben wird. Geht das den Betätigungshebel I belastende Stellglied zurück, so kehrt der Betätigungshebel 1 aufgrund der Federband-Rückstellkräfte zurück, wobei das Rückschnappen in die veranschaulichte Ruhelage erfolgt. Mit 24, 25 and 26 sind die dem Kontakt zugeordneten Anschlußklemmen bezeichnet.

Falls die Schnappfeder 3 und ein Teil des Betätigungshebels 1 durch die Ebene des Kontakthebels 2 hindurchtreten muß, kann dieser in üblicher Weise eine entsprechende Aussparung erhalten. Das Federband 4 muß keine parallelen Seitenkanten haben.

Beispielsweise kann es von Interesse sein, den Verbindungsabschnitt zur Verstärkung der Rückstellkraft mit größerer Breite auszuführen als den Halteabschnitt.

Bei der \usfüt^ii-iingsform der Fig. 2 hat das aus Betätigungshebel 1. Kontakthebel 2. Schnappfeder 3 und Federband 4 bestehende System den gleichen Aufbau und die gleiche Lagerung wie in Fig. 1. Unterschiedlich is. es. daß ein beweglicher Kontakt 27 unmittelbar vom Kontakthebel 2 getragen wird, aus welchem Grund das Federband 4 mit der Anschlußklemme 24 verbunden ist Der bewegliche Kontakt arbeitet mit zwei festen Kontakten 28 und 29 zusammen, die ortsfest angeordnet sind. Dieses System arbeitet wie ein übliofiär Mikroschalter.

Die Ausführungsform der F i g, 3 unterscheidet sich von derjenigen der Fig.2 lediglich dadurch, daß der Betätigungshebel 1 an seinem der Schnappfeder

zugewandten Ende einen federnden ÄBscfmiH 30 aufweist, der ein Nacheilen des Geleriks 15 Unter gleichzeitiger Erzeugung einer zusatzlichen Spannung bewirkt, Dies hat zur Folge, daß das Schnappen eintritt, bevor der Kontaktdruck zwischen den Kontakten 27 und 29 bzw. 27 Uficl 28 bis ätif Null gesunken hl

Die Betätigung des SchnappsHhailers kann in üblicher Weise manuell oder automatisch in Abhängigkeif von einem Thermostat Pressostat od. dgl. erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schnappschalter mit einem Betätigungshebel, einem annähernd parallel dazu verlaufenden Kontakthebel, und einer gelenkig mit beiden Hebeln verbundenen Schnappfeder, insbesondere Omegafeder, dadurch gekennzeichnet, daß zwei quer zur Hebelerstreckung versetzte, ortsfeste Widerlager (11, 12) vorgesehen sind, daß Betätigungshebel (1) und Kontakthebel (2) an ihrem der Schnappfeder (3) abgewandten Ende über ein Federband (4) miteinander verbunden sind und daß das Federband zwischen zwei die Widerlager umgreifenden Bögen (5, 7) entgegengesetzter Krümmung einen quer zur Hebelerstreckung verlaufenden Halteabschnitt (6) aufweist, der unter dem Einfluß der Schnappfeder und einer auf den Betätigungshebel wirkenden Abstützung gegen die Widerlager gedruckt ist.

2. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager (Π, i2) durch Zapfen gebildet sind.

3. Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federband (4) einstückig mit Betätigungshebeln (1) und Kontakthebel (2) ausgebildet ist und letz-'ere durch Längsprofilierungen (10) versteift sind.

4. Schnappschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der Schnappfeder (3) zugewandte Abschnitt (30) des Betätigungshebels (2) federnd aus^ ^bildet ist.

5. Schnappschalter nach e>ⁿem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthebel (2) über einen Bogen (5) wi etwa 90° und der Betätigungshebel (1) über einen etwa rechtwinklig anschließenden Verbindungsabschnitt (8) und einen Bogen (7) von etwa 180° mit dem Halteabschnitt (6) verbunden ist.

6. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Betätigungshebels (1) mittels des zugehörigen Betätigungselements (30) erfolgt.

7. Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung lies Betätigungshebels (1) in der Ruhestellung mittels eines festen Anschlags (31) erfolgt.

8. Schnappschalter nach einem der Ansp-üche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung des Abstandes von Halteabschnitt (6) und Verbindungsabschnitt (8) eine beide Abschnitte durchsetlende Einstellschraube (13) vorgesehen ist.

9. Schnappschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (13) ein Durchgangsloch im Verbindungsabschnitt (8) durchletzt und in selbstschneidendes Gewinde (14) zum Eingriff mit dem Halteabschnitt (6) aifweist.