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Um beim Betätigen des Stößels die Schaltkontakte zwangsweise von
den Festkontakten abheben zu kön-
nen, sind dort im Mikroschaltergehäuse
zwei Schwenkhebel vorgesehen, die an Achsen drehbar gelagert sind.
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Beim Hineindrücken des Stößels greift eine an diesem ausgebildete
nockenförmige Schägfläche an dem einen Ende des Schwenkhebels, dem Antriebsteil,
an, so daß der Schwenkhebel um seine Achse gedreht wird. Dabei drückt das andere
Ende, der Abtriebsteil, des Schwenkhebels gegen die Kontaktbrücke, um so die Schaltkontakte
von den Festkontakten zwangsweise abzuheben.
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Es ist jedoch nachteilig, daß dort der an der Kontaktbrücke angreifende
Abtriebsteil des Schwenkhebels aufgrund der konstruktiv vorgegebenen Schwenkkreisbewegung
nicht nahe genug am Schaltkontakt angreifen kann und sich beim Verschwenken des
Schwenkhebels immer weiter vom Schaltkontakt entfernt, so daß aufgrund der ungünstigen
Hebelwirkung bei festsitzenden Kontakten eine unerwünschte Verbiegung an der Kontaktbrücke
auftreten und eine einwandfreie Zwangstrennung nicht immer gewährleistet werden
kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schnappschalter der
eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine von der Schwenkhebel-Kreisbewegung
weitgehend unbeeinflußbare gleichmäßig sichere Zwangsöffnung der Kontakte mit großer
Kontaktöffnungsweite erzielt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.
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Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Es stellen dar: F i g. 1 eine vergrößerte Seitenansicht eines als
Öffner ausgebildeten Schnappschalters der beschriebenen Art in Ruhelage mit abgenommenem
seitlichen Deckel, F i g. 2 eine um 90 Grad gedrehte Seitenansicht des Schnappschalters
der Fig. 1, jedoch mit seitlichem Dekkel, F i g. 3 eine Seitenansicht des Schnappschalters
der F i g. 1 in einer Zwischenstellung kurz vor dem Öffnen der Kontakte, F i g.
4 eine Seitenansicht des Schnappschalters der F i g. 1 und 3 im Öffnungszustand
der Kontakte und g. 5 eine Seitenansicht eines Schnappschalters ähnlich der Fig.
1, jedoch mit zusätzlichen Schließerkontakten.
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Der in der Zeichnung vergrößert dargestellte Schnappschalter list
als kleinbauender Mikroschalter ausgeführt, der ein im wesentlichen flachrechteckförmiges
Mikroschaltergehäuse 2 besitzt, das aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff
hergestellt ist. Das Mikroschaltergehäuse 2 weist eine rückseitige Hinterwand 3,
zwei Stirnseitenwände 4, 5, eine Unterwand 6 eine Oberwand 7 und einen Verschlußdeckel
8 auf. Der Verschlußdeckel 8 besitzt vier hier nicht dargestellte Zapfen, die bei
aufgesetztem Verschlußdeckel 8 in vier Aufnahmelöcher 9 eingreifen, von denen zwei
im Bereich der Oberwand 7 und zwei im Bereich der Unterwand 6 ausgebildet sind.
Der Abstand zwischen den beiden unteren Aufnahmelöchern 9 ist wesentlich größer
als der Abstand zwischen den beiden oberen Aufnahmelöchern 9.
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In der vertikalen Mittenachse 10 des Mikroschaltergehäuses 2 befindet
sich ein Stößel 11, der in axialer Richtung verschiebbar ist und in seinem Längsmittenbereich
einen Bund 12 aufweist, dessen Durchmesser etwa doppelt so groß ist wie der übrige
Teil des Stößels 11.
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Der Stößel 11 ist in einer Bohrung der Oberwand 7 gelagert, ragt aus
dieser heraus und besitzt an seinem oberen Ende eine halbkugelförmige Kuppe 13.
Nach unten hin weist der Stößel 11 einen vom Bund 12 abstrebenden zylindrischen
Ansatz 14 auf, der in einer Bohrungsausnehmung der Unterwand 6 axial verschiebbar
gelagert ist.
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Aus dem Mikroschaltergehäuse 2 ragen zwei elektrische Anschlüsse
15 heraus, die im wesentlichen L-förmig ausgeführt sind und an ihrem im Mikroschaltergehäuse
2 befindlichen kurzen Schenkelteil Festkontakte 16 aufweisen. Beim Ausführungsbeispiel
der F i g. 5 sind insgesamt vier elektrische Anschlüsse 15 vorgesehen, wobei auf
Abstand über den beiden unteren Festkontakten 16 zusätzlich zwei Festkontakte 16'
vorgesehen sind. In einer Ebene unter der Oberwand 7 befindet sich im Mikroschaltergehäuse
2 zudem eine Kontaktbrücke 17, die als federndes Schnappelement ausgeführt ist und
an ihren freien Enden Schaltkontakte 18 besitzt, die mit den Festkontakten 16, 16'
zusammenwirken. Die Kontaktbrücke 17 besitzt nach oben hin wellenförmig bzw.
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V-förmig gebogene Federteile 19, die am Bund 12 des Stößels 11 festgelegt
sind und die Kontaktbrücke 17 in Richtung nach unten hin vorspannen bzw. mit ihrer
Federkraft beaufschlagen, so daß die Schaltkontakte 18 gegen die unteren Festkontakte
16 gedrückt werden.
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Die Kontaktbrücke 17 besitzt in ihrem mittleren Bereich einen Durchbruch,
der bevorzugt nur etwas größer ist als der Durchmesser des Bundes 12, so daß der
Stößel 11 die Kontaktbrücke 17 durchsetzt und gegenüber dieser in axialer Richtung
verschoben werden kann. An der Oberwand 7 des Mikroschaltergehäuses 2 sind zudem
zwei Anschlagrippen 20 ausgebildet, die in Richtung nach unten hin ragen und als
Begrenzungsanschlag für die Kontaktbrücke 17 dienen (F i g. 4). Dem Stößel 11 ist
außerdem ein als schraubenförmige Druckfeder ausgeführtes Federelement 21 zugeordnet,
das in einer Ausnehmung an der Unterwand 6 des Mikroschaltergehäuses 2 abgestützt
ist, den Ansatz 14 umgibt und gegen die Unterseite 22 des Bundes 12 drückt. Die
Unterseite 22 des Bundes 12 verläuft im wesentlichen parallel zur Kontaktbrücke
17 sowie zur Unterwand 6 und Oberwand 7, jedoch rechtwinklig zur Längsmittenachse
10 des Stößels 11. Der Ansatz 14 des Stößels 11 durchsetzt das schraubenförmige
Druckfederelement 21 in axialer Richtung.
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Im Mikroschaltergehäuse 2 sind außerdem im Bereich unterhalb der
Kontaktbrücke 17 an diametral gegenüberliegenden Seiten des Stößels 11 zwei Schwenkhebel
23 vorgesehen, die jeweils an einer Drehachse 24 gelagert sind. Jeder der beiden
nach unten hin schräg auseinander spreizend verlaufenden Schwenkhebel 23 weist einen
Antriebsteil 25 auf, der sich in einer Ebene über der Drehachse 24 befindet. Das
sich in einer Ebene unterhalb der Drehachse 24 befindliche andere Ende des Schwenkhebels
23 ist als Abtriebsteil 26 ausgebildet, der zum freien Ende hin als Spitze ausgeführt
ist und an der der Unterwand 6 des Mikroschaltergehäuses 2 zugewandten Seite eine
Rundung 27 aufweist. Die beiden Hebelarme des Schwenkhebels 23 sind ungleich lang,
und zwar derart, daß der Anstand zwischen der Drehachse 24 und dem Antriebsteil
25 kleiner ist als der Abstand des Abtriebsteils 26 von der Drehachse 24, so daß
ein bevorzugt etwa drei- bis vierfaches Übersetzungsverhältnis gegeben ist. Die
Schwenkhebel 23 sind so im Mikroschaltergehäuse 2 positioniert, daß die beiden Antriebsteile
25 in den Umfangsbereich des Bundes 12 des Stößels 11 hineinragen. Beim Hinein-
bzw. Hinunterdrücken des Stößels 11 (F i g. 3) drückt die Unterseite 22 des Bundes
12 somit auf die Antriebsteile 25 der
Schwenkhebel 23.
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Den beiden Schwenkhebeln 23 ist darüber hinaus jeweils ein Schieber
28 zugeordnet, die von den Abtriebsteilen 26 der Schwenkhebel 23 an ihrem unteren
Endbereich untergriffen werden. Die Schieber 28 befinden sich im Abstandsbereich
zwischen dem unteren Festkontakt 16 und der Drehachse 24, wobei der Abstand zum
Festkontakt 16 kleiner ist als zur Drehachse 24, so daß sich das obere Ende 29 des
Schiebers 28 in der Nähe der Schaltkontakte 18 befindet. Die beiden Schieber 28
sind parallel zur Mittenachse 10 des Stößels 11 angeordnet und weitgehend spielfrei
in Längsrichtung verschiebbar gelagert. Dafür sind zusätzliche Führungsteile 30
vorgesehen, die eine einwandfreie Gleitlagerung gewährleisten. Die Führungsteile
30 befinden sich zweckmäßig in der Nähe der unteren Festkontakte 16. Die Schieber
28 können in Nuten geführt sein. Die Führungsteile 30 können als seitlich abstrebende
bzw. eingreifende Stege ausgebildet sein, die entweder am Schieber 28 oder an der
Hinterwand 3 des Mikroschaltergehäuses 2 vorgesehen sind.
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Bei der in der F i g. 1 dargestellten Ruhelage liegen die an der
in Richtung nach unten hin vorgespannten Kontaktbrücke 17 angeordneten Schaltkontakte
18 auf den beiden unteren Festkontakten 16 auf. Die beiden Schwenkhebel 23 und die
beiden Schieber 28 befinden sich dabei in Ruhestellung, wobei die Rundung 27 des
Abtriebsteils 26 an der Innenseite der Unterwand 6 anliegt und der Schieber 28 sich
in seiner unteren Position befindet Wird nun der Stößel 11 nach unten gedrückt (F
i g. 3) verformt sich die vorgespannt gebogene Kontaktbrükke 17 bis zur Gleichlage,
so daß im wesentlichen eine plane Ebene gegeben ist. Dadurch entsteht ein erhöhter
Kontaktdruck und gleichzeitig verschieben sich die beiden Schaltkontakte 18 nach
außen hin (links bzw.
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rechts). Dabei kommt es zu einer Kontaktreibung zwischen den Schaltkontakten
18 und den Festkontakten 16, wodurch eine Reinigung der Kontaktflächen erzielt wird.
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Bevor die Kontaktbrücke 17 öffnet und die Schaltkontakte 18 von den
Festkontakten 16 abheben, bildet der Stößel 11 mit den Schwenkhebeln 23 und den
Schiebern 28 eine mechanisch kraftschlüssige Einheit. Dabei drückt der Bund 12 mit
seiner Unterseite 22 auf die Antriebsteile 25. Beim weiteren Hineindrücken des Stößels
11 in Richtung gegen die Kraft des Federelementes 21 heben die Abtriebsteile 26
der Schwenkhebel 23 von der Unterwand 6 ab und bewegen sich in Richtung nach oben.
Dabei werden die beiden Schieber 28 etwa tangential zum Schwenkkreis der Abtriebsteile
26 in genau entgegengesetzter Richtung zur Axialverschiebung des Stößels 11 nach
oben bewegt, so daß die oberen Enden 29 der Schieber 28 senkrecht von unten gegen
die Kontaktbrücke 17 drücken. Dadurch wird eine zuverlässige Zwangsöffnung der Kontakte
erreicht, indem mit zunehmendem Druck auf den Stößel 11 die Enden 29 der Schieber
28 verstärkt gegen die Kontaktbrücke 17 drükken, so daß die Schaltkontakte 18 mit
Sicherheit von den Festkontakten 16 abgehoben werden. Die sichere Zwangsöffnung
wird im wesentlichen dadurch mitbestimmt, daß die Schieber 28 parallel zur Abhebebewegung
der Schaltkontakte 18 in unmittelbarer Nähe derselben angreifen und sich auch dann
nicht von den Schaltkontakten 18 entfernen, wenn der Stößel 11 weiter hineingedrückt
wird und die Schwenkhebel 23 weiter um ihre Drehachse 24 verschwenkt werden. Es
ist dadurch stets eine einwandfreie Funktion der Zwangsöffnung gewährleistet, die
dadurch mitbestimmt wird, daß sämtliche zur Zwangsöffnung beitragenden Teile als
starre Elemente ausgeführt sind, so daß ein Verformen beim Öffnen ausgeschlossen
ist.
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Im geöffneten Zustand (Fig. 4) ist die Kuppe 13 des Stößels 11 mit
der Oberfläche der Oberwand 7 des Mikroschaltergehäuses 2 bündig. Die Kontaktbrücke
17 liegt an den beiden Anschlagrippen 20 an, die ein zu weites Öffnen der Kontaktbrücke
17 verhindern und beim Zurückschalten als Abstützung dienen.
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Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel mit den für
eine zusätzliche Schließerfunktion vorgesehenen zusätzlichen oberen Festkontakten
16' werden die Anschlagrippen 20 von der Kontaktbrücke 17 nicht berührt, so daß
die Schaltkontakte 18 sicher gegen die oberen Festkontakte 16' angedrückt werden
können. Die Schwenkhebel 23 und die Schieber 28 bilden mit dem Stößel 11 eine funktionelle
Einheit, die gewährleistet, daß die Kontaktbrücke 17 selbst bei einem etwaigen Fehlerfall
nicht mit den unteren Festkontakten 16 in Verbindung kommt, solange der Stößel 11
betätigt bzw.
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in das Mikroschaltergehäuse 2 hineingedrückt ist.
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Der Zeichnung (F i g. 4) ist zu entnehmen, daß die den Schwenkhebeln
23 zugeordneten Schieber 28 so ausgebildet und angeordnet sind, daß bei eingedrücktem
Stößel 11 in der Öffnungsposition des Schnappschalters 1 das obere Ende 29 der Schieber
28 so weit nach oben verlagert worden ist, daß die zwischen den unteren Festkontakten
16 und den an der Kontaktbrücke 17 vorgesehenen Schaltkontakten 18 bestehende Öffnungsweite
31 mindestens zweieinhalb Millimeter beträgt. Aufgrund dieser großen Kontaktöffnungsweite
31 ist der Schnappschalter 1 absolut zuverlässig als Geräteschalter einsetzbar,
der eine derart hohe Funktions-und Schaltöffnungssicherheit besitzt, daß er als
alleiniges Mittel für eine direkte Abschaltung eines elektrischen Gerätes vom Netz
verwendet werden kann.