DE3141678C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter für das Ein- und Ausschalten von Stromkreisen mit starker Leistung unter Verwendung von festen und beweglichen Kon­ taktstücken und einem Umschalter zum Schließen und Unter­ brechen des Kontaktes.

Aus der DE-OS 23 16 779 ist ein Fernlicht-Abblendlicht- Lichthupen-Umschalter für Kraftfahrzeuge mit einem auf einer Schwenkachse gelagerten, in eine Rastkurve ein­ greifenden Schalthebel, der mit einer senkrecht zur Schwenkachse ausgerichteten Schaltfigur ausgestattet ist, und mit einem Kontaktarm für Fernlicht-Abblendlicht- Umschaltung sowie einem Kontaktarm für die Lichthupen­ betätigung bekannt. Um einen derartigen Umschalter in seinen Abmessungen möglichst klein zu halten, ist dieser in der Weise ausgebildet, daß in der Bewegungsrichtung des Schaltfingers gegenläufig zueinander und unabhängig voneinander bewegbar zwei Schieber angeordnet sind, die in Grundstellung mit entgegengesetzten Nasen an einander gegenüberliegenden Seiten des Schaltfingers anliegen, wobei jeder Schieber mit einem Mitnehmerteil einen Kon­ taktarm übergreift und jeder Kontaktarm schwenkbar auf einem Anschlußstift sitzt sowie mit seinen Kontaktköpfen mindestens einer Gegenkontaktzunge gegenübersteht. dabei sitzen die beiden Kontaktarme auf Schwenkachsen, die die Schwenkachse des Schalthebels senkrecht kreuzen. Diese Ausgestaltung erlaubt eine besonders raumsparende Zuord­ nung der Kammer für die Kontaktarme zu der Schwenkachse des Schalthebels. Diese Kammer kann daher unmittelbar unterhalb des Schaltstücks für den Fahrtrichtungsschalter angeordnet werden, so daß die Bauhöhe des kombinierten Schalters nur wenig vergrößert wird. Dieser Umschalter ist jedoch aufgrund seiner konstruktiven Ausgestaltung nicht dazu geeignet, insbesondere in mit Starkstrom ge­ speisten Stromkreisen eingesetzt zu werden. Eine augen­ blickliche Stromkreisunterbrechung ist ebenfalls nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalt­ mechanismus, insbesondere für einen durch einen Schalt­ hebel betätigbaren Lenkstockschalter für KFZ oder LKW dahingehend weiterzubilden, daß ein mechanisch funktions­ sicherer und elektrisch zuverlässiger Schalter bei hohen Strömen geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch gekenn­ zeichneten Merkmale gelöst.

Mit einem derart ausgebildeten elektrischen Schalter ist es möglich, elektrische Hochspannungskreisläufe herzu­ stellen, um eine Reihe von Schaltungen von Funktionen zur Beleuchtung und Signalsetzung, z. B. von Lastkraft­ fahrzeugen, zu ermöglichen, wobei eine Vielzahl von Be­ tätigungen gewährleistet ist und darüber hinaus das Entstehen von Lichtbögen mit starker Intensität beim Schließen und Öffnen der Schalterkontakte vermieden wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine in Einzelteile aufgelöst schau­ bildliche Darstellung des Schalters und

Fig. 2 den Kippvorgang der Spiralfeder zur Be­ tätigung von der einen Seite des labilen Gleich­ gewichtspunktes zum anderen Gleichge­ wichtspunkt in einer schematischen An­ sicht.

Der elektrische Schalter besteht gemäß Fig. 1 aus einem Anker 1 aus einem stromleitenden Werkstoff, der ver­ schwenkbar mittels Zapfen 1 ₁ in bogenförmigen Ausschnit­ ten angeordnet ist, die in einem Winkelprofil 2 aus stromleitendem Werkstoff ausgebildet sind. Der Anker 1 weist an seinem freien Ende elektrische Kontaktstücke 1 ₂, 1 ₃ auf, die jeweils gegenüber elektrischen Kontaktstücken 3 ₁ an einer Grundplatte 3 und das Kontaktstück 4 ₁ an einem verschwenkbaren Bügel 4 angeordnet sind, wobei die Grundplatte 3 und der Bügel 4 aus stromleitendem Werkstoff bestehen.

Der Bügel 4 ist mit den Enden seiner Schenkel bei Schwenkpunkten 4 ₂ an zwei Schenkeln 3 ₂ der festen Grundplatte 3 angeord­ net. Zwischen den beiden Schenkeln des Bügels 4 ist die in der Mitte gelegene Trennwand 5 ₁ eines Schlittens 5 angeordnet, der in Gleitschienen 6 ₁ des den Schalter auf­ nehmenden Gehäuses 6 verschiebbar ist.

Das Winkelprofil 2 und die Grundplatte 3 sind bei 2 ₁ und 3 ₃ mit den Stromleitern des zu betätigenden Strom­ kreises verbunden.

Auf dem Winkelprofil 2 und dem Anker 1 sind Anformungen vorgesehen, die eine Schraubenfeder 7 derart halten, daß das Kontaktstück 1 ₂ vom Kontaktstück 3 ₁ in einem Abstand gehalten wird.

Zwischen dem Schlitten 5 und dem Bügel 4 ist ferner eine Spiralfeder 8 angeordnet, deren nicht spiralförmiges Mittelstück bei 8 ₁ in einer auf der Trennwand 5 ₁ des Schlittens 5 vorgesehenen Kerbe eingehakt ist und deren beide Endstücke bei 8 ₂ in auf den Schenkeln des Bügels 4 vorgesehenen Kerben eingehakt sind, wobei die beiden auf diese Weise durch das Mittelstück getrennten Teile der Spiralfeder 8 gegenläufig gekrümmt sind.

Der Schalter arbeitet wie folgt: Wenn der Schlitten 5 in Richtung des Pfeiles M verschoben wird, indem der Steuer­ zapfen 5 ₂ auf den Schlitten einwirkt, dann bewirkt die bei 8 ₁ in die Spiralfeder eingehakte Trennwand 5 ₁ eine Verdrehung der Feder 8, bis sich dieser Punkt 8 ₁, bei dem die Trennwand 5 ₁ eingehakt ist, auf der durch die Schwenkpunkte 4 ₂ des Bügels 4 und die Einhakpunkte 8 ₂ der Enden der Spiralfeder 8 abgegrenzten Ebene befindet (Fig. 1), wobei, wie aus Fig. 2 ersichtlich, der Punkt 8 ₂ unterhalb der Bewegungsebene E des Puntkes 8, angeord­ net ist. Im Laufe der Bewegung des Schlittens 5 wird die Spiralfeder 8 von der Stellung 8 ₃ in die Stellung 8 ₄ übergeführt, die einem labilen Gleichgewichtspunkt der Spiralfeder 8 entspricht (Fig. 2).

Die Spiralfeder 8 kippt jedoch, sobald diese den Gleich­ gewichtspunkt überschritten hat, in die Stellung 8 ₅, wo­ durch das Verschwenken des Bügels 4 in Richtung des Ankers 1 bewirkt wird, um in einer ersten Phase die Kontaktstücke 4 ₁ und 1 ₃ miteinander in Verbindung zu bringen und in einer zweiten Phase die Schraubenfeder 7 zusammenzudrücken, damit der Anker 1 verschwenkt wird und die Kontaktstücke 1 ₂ und 3 ₁ in Kontakt gebracht werden, ohne daß dabei eine Ausfallzeit in der elektrischen Versorgung des angeschlosse­ nen Stromkreises eintritt.

Wenn die Kontaktstücke 1 ₃ und 4 ₁ in der ersten Phase in Kontkat sind, dann ist der Stromkreis wie folgt geschlossen: Verbindung 3 ₃, Grundplatte 3, Schenkel 3 ₂, Schwerpunkte 4 ₂, Bügel 4, Kontaktstücke 4 ₁, 1 ₃, Anker 1, Zapfen 1 ₁, Winkelprofil 2 und Verbindungsbereich 2 ₁. Da sich dieser Stromkreis schließt, indem die Kontaktstücke 1 ₃ und 4 ₁ miteinander in Kontakt gebracht werden, sind diese Kon­ taktstücke 1 ₃, 4 ₁ in einem Werkstoff, wie Wolfram, ausge­ führt, welches der durch die entstehenden Lichtbogen verursachten Abnutzung, wie Durchbrennen, Oxidation, Verleimung, wirksam standhält.

Bei der zweiten Schließzeit des Schalters sind die Kon­ taktstücke 1 ₂ und 3 ₁ miteinander in Kontakt gebracht, wodurch die Schließung des Stromkreises über folgende Ver­ bindungen erreicht wird: Verbindung 3 ₃, feste Grund­ platte 3, Kontaktstücke 3 ₁, 1 ₂, Anker 1, Zapfen 1 ₁, Winkelprofil 2 und Verbindungsbereich 2 ₁.

Da die Kontaktstücke 3 ₁ und 1 ₂ mit einer zu der von den Kontaktstücken 1 ₃ und 4 ₁ hergestellten parallelen Verbin­ dung die Schließung des Stromkreises bewirken, besteht der Zweck dieser Kontaktstücke 3 ₁ und 1 ₂ nicht darin, den Zerstörungseffekt der Lichtbögen, deren Dauer sich auf die erste Schließzeit beschränkt, aufzunehmen und dem standzuhalten, so daß diese Kontaktstücke aus einem guten stromleitenden Werkstoff, wie Silber und Kupfer, ausgeführt sind.

Beim Öffnen des Stromkreises verschiebt sich der Schlitten 5 in die dem Pfeil M entgegengesetzte Richtung und der Anker 1, der Bügel 4 und die Spiralfeder 8 verschieben sich in die dazu entgegengesetzte Richtung (Fig. 1).

Wenn die Spiralfeder 8 von der Stellung 8 ₅ in die Stellung 8 ₄ gebracht wird, entfernt sich der Bügel 4 von dem Kon­ taktstück 3 ₁; die Schraubenfeder 7 bewirkt dann das Ver­ schwenken des Ankers 1, so daß die Verbindung der Kon­ taktstücke 3 ₁ und 1 ₂ unterbrochen wird, wobei die Ver­ bindung der Kontaktstücke 1 ₃ und 4 ₁ weiterhin besteht; wenn die Spiralfeder 8 sich dann in der Stellung 8 ₄ be­ findet, kippt die Spiralfeder augenblicklich in die Stellung 8 ₃, wodurch bewirkt wird, daß die Kontaktstücke 1 ₃ und 4 ₁ augenblicklich voneinander getrennt werden, so daß der Stromkreis geöffnet wird. Das Öffnen des Schalters erfolgt somit auch in zwei Phasen, wobei die Trennungs­ lichtbögen erst bei der Trennung der Kontaktstücke 1 ₃ und 4 ₁ eintreten können.

Der Schalter weist geringe Abmessungen auf, da die Kon­ taktstücke 3 ₁, 1 ₂, 1 ₃, 4 ₁ in einer Reihe in geringem Abstand voneinander angeordnet sind und darüber hinaus die Breite des Schalters in der Querrichtung durch die Länge der Spiralfeder 8 bestimmt ist.

Diese Spiralfeder 8 bezweckt durch ihr Drillmoment, daß die Schenkel des Bügels 4 mechanisch und elektrisch mit der Grundplatte in Höhe der Schwenkpunkte 4 ₂ verbunden sind, die aus den äußeren Umschlägen der Schenkel des Bügels 4 bestehen, Umschläge, die in den Kerben der Schenkel der Grundplatte 3 lagern.

Claims (1)

1. Schaltmechanismus, insbesondere für einen durch einen Schalthebel betätigbaren Lenkstockschalter für KFZ oder LKW mit einem Gehäuse, der aus einer einen mit einem ersten elektrischen Anschluß verbundenen Festkontakt, der ein erstes Kontaktstück trägt, tragenden Grundplatte und einem am Gehäuse gelagerten, beweglichen federbeauf­ schlagten und mit einem 2. elektrischen Anschluß ver­ bundenen Kontakt aus stromleitendem Material, der an einem Ende sich gegenüberliegende zweite und dritte Kon­ taktstücke trägt, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt als plattenförmiger Anker (1) ausgebildet ist, der einendseitig mittels in einem Winkel­ profil (2) aus stromleitendem Werkstoff gehaltenen Zapfen (1 ₁) verschwenkbar ist, daß der plattenförmige Anker (1) zwischen dem Festkontakt (3 ₁) und einem ein viertes Kon­ taktstück (4 ₁) tragenden, schwenkbaren Bügel (4) aus stromleitendem Werkstoff angeordnet ist, der mit seinen Bügelschenkeln bei Schwenkpunkten (4 ₂ ) an Schenkeln (3 ₂) der Grundplatte (3) schwenkbar gehalten ist, wobei die den Anker (1) beaufschlagende Schraubenfeder (7) an dem Winkelprofil (2) und an dem Anker (1) derart ge­ halten ist, daß das erste Kontaktstück (1 ₂) im Abstand von dem Festkontakt (3 ₁) gehalten ist, daß zwischen den beiden Schenkeln des Bügels (4) eine in der Mitte gelegene Trennwand (5 ₁) eines Schlittens (5) angeordnet ist, der in Gleitschienen (6 ₁) des Gehäuses (6) verschieb­ lich ist, daß eine Spiralfeder (8) mit den Enden in an den Schenkeln des Bügels (4) vorgesehenen Kerben ( 8 ₂) eingehakt ist und deren nicht spiralförmiger Mittel­ abschnitt in einer an der Trennwand (5 ₁) des Schlittens (5) vorgesehenen Kerbe (8 ₁) gehalten ist, und wobei die beiden durch den Mittelabschnitt getrennten Teile der Spiralfeder (8) gegenläufig gekrümmt sind, und daß die ersten und zweiten Kontaktstücke (3 ₁, 1 ₂) aus einem Material guter Leitfähigkeit und die dritten und vierten Kontaktstücke (1 ₃, 4 ₁) aus einem gegenüber Lichtbögen ab­ nutzungsfesten, oxidationsbeständigen Werkstoff bestehen.