DE3126816A1

DE3126816A1 - "elektrischer schalter"

Info

Publication number: DE3126816A1
Application number: DE19813126816
Authority: DE
Inventors: Alois 7208 Spaichingen Schäffeler
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1983-01-27
Also published as: US4442328A; DE3126816C2

Description

Firma

Marquardt GmbH
Schloßstraße 16

7201 Rietheim-Weilheim 1

Elektrischer Schalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem schiebbar in einem Gehäuse gelagerten, mittels eines Retätigung3organs zwischen zv/ei Entstellungen bewegbaren Schlitten mit wenigstens einer, ein Pestkontaktpaar überbrükkenden Kontaktbrücke. Schalter dieser Art sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt, und es handelt sich dabei meist um sogenannte Taster. In der Regel besitzen sie zwei in Verschieberichtung des Schlittens voneinander entfernte Kontaktbrücken, die im Falle eines zweipoligen SchliPoers oder Öffners

miteinander in die Schließ- bzw. Öffnungsstellung gehen. Denkbar ist es auch, einen Stromkreis zu fiffnen und gleichzeitig einen zweiten zu schließen, d.h. diesen Schalter als Umschalter auszubilden.

V/eil solche Schalter vielfach in elektrische Handwerkzeuge eingebaut werden, legt man besonderen Wert auf eine kompakte, miniaturisierte Bauweise <> Das führt zu relativ kleinen Schaltwegen und in der Regel auch geringen Kon takt brücken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei verhältnismäßig geringem Schaltweg eine möglichst große Kontaktöffnung erzielt wird, damit dieser Schalter insbesondere auch zum öffnen und Schließen eines filelchstromkreises geeignet ist. Trotzdem sollen seine Gehäuseabmessungen noch innerhalb der zum Einbau ir. ein elektrisches Handwerkzeug brauchbaren Grenzen liegen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der elektrische Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet ist. Die bügeiförmige Schnappfeder, beispielsweise eine sogenannte Doppelschenkelfeder, kann vergleichsweise stark ausgebildet sein,, so daß man einen kräftigen Kontaktdruck erzielt» Zugleich lassen sich damit verhältnis-

mäßig große Verschiebestrecken des Schlittens bewirken, wodurch die große Kontaktöffnung erreicht wird. Auf der anderen Seite läßt sich das Umspringen dieses Schnappwerks mittels einer verhältnismäßig kurzen Bewegung des Betätigungsorgans erzielen. Auch 1st ein derartiges Schaltwerk verhältnismäßig einfach aufgebaut und damit robust und langlebig. Die Montage und gegebenenfalls auch eine Reparatur bereiten keinerlei Schwierigkeiten. Damit erfüllt dieser Schalter die an ihn gestellten Forderungen, welche ihn insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Gleichstrom gut geeignet machen. Allerdings ist sein Anwendungszweck hierauf nicht beschränkt.

Die bügeiförmige Schnappfeder, insbesondere Doppelschenkelfeder, wird beim Schalten von ihrer einen Schrägstellung in die labile Zwischenstellung überführt und sie springt dann automatisch in die andere Schrägstellung. Dabei nimmt sie dann den Schlitten in die Umschaltlage mit. Wenn die beiden Schräglagen gegenüber der Mittelstellung gleich geneigt sind, so sind zum Hin- und Zurückschalten jeweils gleiche Verschiebebewegungen des Schlittens bzw. des diesen indirekt über die Schnappfeder bewegenden Betätigungsstößels notwendig. Nachdem aber gemäß der Aufgabenstellung ein möglichst kurzer Schaltweg angestrebt wird und sich dies auf die Handbetätigung des beispielsweise bistabilen Schalters bezieht, ergibt sich eine bessere Lösung der Aufgabe, wenn man die Hysterese eines derartigen Schalters in Weiterbildung der Erfindung dadurch verändert, daß zumindest

bei {reöffneten Kontakten die seitlichen Bügelteile gegen ,je einen in ihrem Verschiebebereich liegenden Gehäuseanschlag verschiebbar sind» Dabei ist an einen Schalter mit normalerweise geöffneten Kontakten gedacht. Eine sinngemäße Ausbildung ist natürlich auch bei einem normalerweise geschlossenen Schalter möglich. Bei der Betätigung des Schalters treffen die seitlichen Bügelteile vor Erreichen der neutralen oder labilen Stellung der Schnappfeder und damit natürlich auch vor dem Umschnappen des Schaltwerks auf Ihren Gehäuseanschlägen auf. Dies führt zu einer Verkürzung des wirksamen Hebelarms beim Verschwenken der Schnappfeder und veranlaßt den Schlitten, sich in Umschaltrichtung zu bewegen, bevor die labile Lage der Schnappfeder erreicht ist. Da der Anschlag zwischen den beiden Schwenklagen der Schnappfeder am Schlitten einerseits und am Betätigungsstößel andererseits gelegen 1st, wird auf diese Weise aus einem einarmigen ein zweiarmiger Hebel, v/eil nunmehr die Feder nicht nur hochgestellt, sondern gleichzeitig an beiden Enden in gleichem Drehsinne um die Gehäuseanschläge als mittleres Lager verschwenkt wird. Die Anschläge müssen Infolgedessen so dimensioniert und placiert sein, daß die Feder trotzdem noch ihre labile Zwischenstellung erreichen kann.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß jede Kontaktbrücke in Schließrichtung des Schalters federbelastet ist. Dies ermöglicht einerseits noch einen gewissen Nachlauf des Schlittens nach dem Umschalten und andererseits ein exaktes

Ausrichten der Kontaktbrücke gegenüber den Pestkontakten, oder anders ausgedrückt, geringe Anforderungen an die Toleranzen für die Pestkontakte. Jede Kontaktbrücke liegt vorteilhafterweise mit ihrem mittleren Bereich an einer Schraubendruckfeder an, die sich in einer Aufnahme des Schlittens befindet, wobei die Kontaktbrücke die Aufnahme seitlich überragt. Um ein seitliches Verschieben der Kontaktbrücke quer zur Längsachse der Schraubendruckfeder zu vermeiden, befindet sich vorteilhafterweise an der kontaktab gewandten Seite der Kontaktbrücke ein kleiner Ansatz, welcher in das zugeordnete Federende eingreift.

Eine andere Ausbildung dieses Schalters ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten mittels einer Feder, insbesondere Schraubenzugfeder, in seiner einen Endstellung gehalten ist, in welcher der Stromkreis geöffnet ist. Diese Feder macht den Schalter zum Sicherheitsschalter, denn sie verhindert im Falle eines 3ruchs der Schnappfeder ein Schließen der normalerweise geöffneten Kontakte. Darüber hinaus bewirkt sie ein Anlegen des Schlittens an einen Gehäuseanschlag in der Ausgangslage des Schalters, so daß eine Betätigung unmittelbar zu einem Verschwenken der Schnappfeder bzw. Doppelschenkelfeder führt. Im Falle eines Schalters mit normalerweise geschlossenen Kontakten können diese bei einem Bruch der Schnappfeder geöffnet werden.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß sich die Schraubenzugfeder im Raum zwischen Schlitten und Beta-

tigunprsstöSel befindet, während die Kontaktbrücke mit ihrer Schraubendruckfeder zwischen dem Schlitten und einem Schalter— Gehäuseboden angeordnet sind. Der Schlitten deckt bei diesem Schalter alle Kontakte in jeder Schaltstellung ab. Die Pestkontakte sind ^e:n Gehäuseboden benachbart₅ und sie können unmittelbar an Schalteranechlußelementen vorgesehen sein, welche den C-ehäuseboden durchsetzen oder durch diesen hindurch zugänglich sind.

Der ^etätlgungsstößel ist in Weiterbildung der "Erfindung schiebbar in einem Gehäuse-Oberteil oder -Deckel gelagert, und er trägt einen gabelartigen, den Bügelrttcken übergreifenden Mitnehmer, wobei die etwa gegeneinander v/eisenden freien Schenkel enden der im wesentlichen C-förmigen Bügelfeder in je eine gegen den Gehäuse-Deckel od„ dgl. offene, nutförmige Aufnahme eingreifen. Hierdurch wird die Montage des Schalters wesentlich erleichtert und beschleunigt, da es lediglich eines Ausrichtens des Mitnehmers gegenüber dem BÜgelrüccken bedarf, bevor man den Deckel auf das Gehäuse-Unterteil aufsetzt und damit verbindet. Die seitlichen Bügelteile sind vorteilhafterweise durch mindestens je eine Windung des Federmaterials gebildet» Insbesondere sind etwa drei Windungen vorgesehene Diese bewirken ein Spannen der Feder, ähnlich wie bei einer Schlingfeder₃ wenn man beim Schließen des Deckels den Bügelrücken gegen die freien C-Schenkelenden hin niederdrückt. Die Feder erhält auf diese Weise die notwendige Vorspannung für ein zügiges_s kraftvolles Umschalten.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die beiden nutförmigen Aufnahmen des Schlittens in dessen Verschieberichtung um etwa Nutbreite versetzt sind und die freien C-Schenkelenden der Schnappfeder um annähernd denselben Betrag gegeneinander versetzt sind. Das ermöglicht einerseits das leichte lose Einsetzen der Feder vor dem Zusammenbau des Schalters, und andererseits ein seitliches Aneinandervorbeigleiten der freien C-Schenkelenden beim Spannen der Feder.

Das freie Ende des Betätigungsstößels ist gemäß einer weiteren Variante der Erfindung mit einer schwenkbar am Gehäuse-Deckel od. dgl. gelagerten, federbelasteten Betätigungstaste gekuppelt, so daß man die Verschiebebewegung über eine Schwenkbewegung erzeugen kann. Außerdem finden schwenkbar gelagerte Betätigungstasten bei elektrischen Handwerkzeugen in bevorzugter Weise Anwendung, und aufgrund der Federbelastung der Betätigungstaste ist dieser Schalter monostabil. Im genannten Anwendungsfalle handelt es sich um einen normalerweise offenen Schalter.

In vorteilhafter V/eise sind die kinematischen Verhältnisse so gewählt, daß bei der Verschwenkung der Betätigungstaste der Betatigungsstoßel eine annähernd geradlinie Bewegung in Richtung seiner Längsachse durchführt.

Der Gehäusedeckel

Der Gehäusedeckel od. dgl. und das Gehäuse-Unterteil sind in zweckmäßiger VJeise rastend miteinander verbunden, wobei insbesondere der GehSuse-Deckel das Unterteil übergreift.

In der Zeichnung· ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch den Schalter in der Ausgangsstellung,

Figur 2 den Schalter unmittelbar vor dem Umspringen der bewegbaren Teile,

3 den Schalter in der Umschaltstellung,

Figur 4 eine Draufsicht auf den Schalter bei abgenommenem Deckel und Betätigungsorgan,

Figur 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V der Fig. 1,

FigTK 6 u.7 die bügeiförmige Schnappfeder in losem bzw. in eingebautem Zustand.

Bein Ausführungsbeispiel 1st der elektrische Schalter als Doppelschalter ausgebildet, und infolgedessen sind an seinem Schlitten 1 zwei in Verschieberichtung 2 hintereinander angeordnete Kontaktbrücken 3 und 4 mit jeweils einem Kontaktpaar bzw. 6 gehalten. Der Schlitten 1 besitzt zu diesem Zweck jeweils eine schlitzförmige Aufnahme 7 und eine gegen den Boden des Schalter gehäuses 9 hin offene Tasche 10, in welcher sich eine Schraubendruckfeder 11 bzw. 12 befindet, welche die Kontaktbrücke 3 bzw. 4 an den in den Pign. 1 bis 3 rechten Rand der schlitzförmigen Aufnahme preßt. Eine kleine, mittig angeordnete Ausprägung 13 der Kontaktbrücke 3 bzw. 4 an der von den bewegbaren Kontakten 5 bzw. 6 ab gewandten Seite dient zur Zentrierung der Schraubendruckfeder 11 bzw. 12.

Eine Schraubenzugfeder 14, deren in Versehieberichtung 2 vorderes Ende an einem Zapfen 15 des Schlittens 1 und deren hinteres Ende an einem Halteelement 16 des Schaltergehäuses 9 gehalten sind, zieht den Schlitten 1 entgegen der Pfeilrichtung 2 gegen die rückwärtige Schalterwand 17.

Etwa an dem in Verschieberichtung 2 vorderen Ende des Schlittens 1 befinden sich zwei nutförmige Aufnahmen 18 und 19, in welche je eines der beiden freien Schenkelenden 20 und 21 der ungefähr C-förmigen Bügelfeder 22 eingreifen. Diese beiden nutförmigen Aufnahmen 18 und 19 sind in Verschieberichtung 2 um den Betrag 23 gegeneinander versetzt, und etwa diesen Seitenabstand weisen auch die freien Schenkelenden 20 und 21 der

unbelasteten Bügelfeder 22 auf. Somit ist es möglich, daß sie in belastetem Zustand (Fig. 7) seitlich aneinander vorbeitreten können. Der Bügelrücken 24 greift zwischen die Gabelzinken eines gegabelten Mitnehmers 25 etwa am inneren Ende eines Betätigungsstößels 26. In der Ausgangslage des Schälters (Fig. 1) nimmt eine durch die Bügelfeder 22 gelegte Ebene eine Schrägstellung gegenüber beispielsweise der rückwärtigen Schalterwand 17 ein. Dadurch werden der Betätigungsstößel 26 in Pfeilrichtung 2 und der Schlitten 1 im Sinne des Pfeils 27 federbelastet. Im übrigen besitzt der .Betätigungsstößel 26 einen zylindrischen Schaft 28, der durch eine Dichtmanschette 29 im Schaltergehäuse nach außen hindurchgeführt ist. Die seitlichen Bügel teile 30 und 31 der Bügelfeder 22 bestehen, wie Fig. 7 deutlich zeigt, aus beispielsweise jeweils drei Windungen.

Im Schaltergehäuse befinden sich Festkontakte 32 und 33 bzw. und 35, welche mit den Kontaktpaaren 5 bzw. 6 der Kontaktbrücken 3 bzw. 4 zusammenwirken. In bevorzugter Weise sind diese Festkontakte an einem insbesondere U-förmlgen Anschlußelement 36, 37 bzw. 38, 39 in Form von Kontaktnieten vorgesehen. Die Anschlußelemente haben, wie beispielsweise Fign. 1 bis 3 zeigen, eine im wesentlichen U-förmige Gestalt, und ein Gewinde 40 am U-Mittelstück gestattet einen Schraubanschluß für die elektrischen Leiter. Die Anschlußelemente 36 bis 39 sind klemmend in entsprechenden Aufnahmen des Schaltergehäuses gehalten. Ein Herausdrücken wird in montiertem Zustand durch die inneren Schalterteile und/oder den Deckel 41 verhindert.

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l-fenn man den Betätigungsstößel 26 in Richtung des Pfeil« 42 verschiebt, so verschwenkt sein gegabelter Mitnehmer 25 die ungefähr C-förmige Bügelfeder 22 im Sinne des Pfeils 43, so daß ihre Ebene sich immer mehr einer Vertikalebene zur Verschieberichtung 2 nähert, wobei sich zugleich die Federspannung durch Zusammendrücken erhöht. Wenn etwa die in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien angedeutete Lage erreicht ist, so befindet sich die Feder in labilem Gleichgewicht, und bei geringfügigem Weiterbewegen in Pfeilrichtung 42 springt der Schlitten 1 mit den daran befindlichen Teilen in die aus Fig. 3 ersichtliche Umschal tlage. Dabei treffen dann die bewegbaren Kontaktpasre 5 und 6 auf ihren zugeordneten Festkontakten 32, 33 bzw. 34, 35 auf. Einen gewissen Nachlauf gestatten die Schraubendruckfedern 11 und 12.

Dieser Schalter ist an sich bistabil, jedoch kann man ihn in einen monostabilen Schalter umwandeln, wenn man einen vorzugsweise schwenkbaren, mit dem äußeren Ende des Betätigungsstößels 26 gekuppelten Betätiger, gegen die Kraft einer Rückstellfeder verstellbar ausbildet. Eine gewisse, allerdings nicht ausreichende Rückstellkraft, geht auch von der Schraubenzugfeder 14 aus. Im übrigen zeigt Fig. 3 die gegenläufige Schrägstellung der Bügelfeder 22. Des weiteren ergibt sich aus Fig. 2 eine besondere Ausgestaltung dieses Schalters, welche darin besteht, daß beim Betätigen des Schalters die seitlichen Bö gelteile 30 und 31 vor dem Umschnappen an einem von einer Schalterwand 45-

gebildeten Geh-Iuseanschlag 44 auf trifft, wodurch eine Verkürzung des in dieser Schaltrichtung: zurückzulegenden Weges erreicht wird. Andererseits besitzt dieser Schalter, wie beispielsweise Fig. 1 zeigt, eine sehr große Kontäktöffnung, was ihn insbesondere als Schalter für Gleichstrom geeignet macht. Der Gehäuse- Deckel 41, welcher vorzugsweise die Dichtmanschette 29 aufnimmt und der zur Lagerung des Betätigungsstößels 26 vorgesehen ist, wird rastend oder schnappend mit dem Gehsuse-Unterteil des Schaltergehäuses 9 verbunden, dessen oberen Rand er Übergreift.

Claims

14 117 Ansprüche

1. j Elektrischer Schalter mit einem schiebbar in einem GeMuse (9) gelagerten, mittels eines Retätigungsorgans zwischen zwei Endstellungen bewegbaren Schlitten (1), mit wenigst en ρ einer, ein Pestkontaktpaar (32, 33; 34_S 35) überbrückenden Kontaktbrücke (3, 4), dadurch gekennzeichnet, daß am Schlitten (1) und an einem im Gehäuse (9) parallel zu diesem verschiebbaren Betätigungsstößel (26) eine zwischen diese gespannte j bügelform!ge Schnappfeder (22) jeweils schwenkbar gelagert ist, deren Ebene quer zur Verschiebeebene von Schlitten und Betätigungsstößel verläuft, sowie In den beiden Endstellungen gegenläufig geneigt zur Neutralebene steht, und die beim Verschieben Jes Petätlgungsstöföels (26) in Richtung (42) einer Meutrailage verschwenkbar ist» .

?. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bei p»ö ff net en Kontakten (5, 6i 32 bis 35) die seitlichen Bügel teile (30, 31) gegen je einen in ihrem Verschiebebereich liegenden Gehäuseanschlag (44) verschiebbar sind.

3· Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kontaktbrücke (3, 4) In Schließrichtung (2) des Schalters federbelastet (11, 12) ist.

4. Schalter nach Anspruch 3₃ dadurch gekennzeichnet, daß jede Kontaktbrücke (3, 4) mit ihrem mittleren Bereich an einer Schraubendruckfeder (11, 12) anliegt, die sich in einer Aufnahme (7j 10) des Schlittens (1) befindet, wobei die Kontaktbrücke die Aufnahme seitlich überragt.

5. Schalter nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (1) mittels einer Feder (14), insbesondere Schraubenzugfeder, in seiner einen Endstellung gehalten ist, in welcher der Stromkreis geöffnet ist.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schraubenzugfeder (14) im Raum zwischen Schlitten (1) und Betätigungsstößel (26) befindet, während die Kontaktbrücke (3, 4) mit ihrer Schraubendruckfeder (11, 12) zwischen dem Schlitten (1) und einem Schalter-Gehäuseboden (8) angeordnet sind.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstößel (26) schiebbar in einem Gehäuse-Oberteil oder -Deckel (41) gelagert 1st und einen gabelartigen, den Bügel-

rücken (24) der Bügelfeder (22) übergreifenden Mitnehmer (25) trägt, wobei die etwa gegeneinander weisenden freien Schenkelenden (20, 21) der im wesentlichen C-förmigen Bügelfeder (22) in je eine gegen den Gehäuse-Deckel (41) od. dgl. offene nutförmipe Aufnahme (18, 19) eingreifeno

8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Bügeltelle (30_s 3D der Bügelfeder (22) durch mindestens je eine Windung des Federmaterials gebildet sind.

«„ Schalter nach Anspruch 7 oder R., dadurch gekennzeichnet, daß die beiden nutförmigen Aufnahmen (18, 19) des Schlittens (1) in dessen Verschieberichtung (2) um etwa Nütbreite versetzt sind (23) und die freien C-Schenkelenden (20, 21) der Bügelfeder (22) um annähernd denselben Betrag gegeneinander versetzt ii Ulf).

10. Schalter nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das freie finde cleu frctiitlgungestößeis (26) mit einer schwenkbar am Gehäusedeckel (41) od. dgl. gelagerten, federbelasteten Betätigungstaste gekuppelt ist.

11. Schalter nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet_} daß der Gehäusodeckel (41) od. dgl. das Gehäuse-Unterteil übergreift und rastend damit verbunden ist.