DE3715537A1 - Elektrischer schalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechend konzipierten elektrischen Schalter aus.

Derartige Schalter sind dafür vorgesehen, um einen elektrischen Stromkreis mittels darin befindlicher Kontaktfederzunge durch Verstellung des zugeordneten Betätigungsorgans zu unterbrechen bzw. zu schließen.

Zur Erfüllung dieser Forderung sind eine Vielzahl von Schaltvorrichtungen der eingangs erwähnten Art bekanntgeworden. Bei den bekannten Ausführungsformen mit einer Kontaktfederzunge, die mit ihren Hauptoberflächen parallel zur Längsachse des Betätigungsorganes liegt, wird die Kontaktfederzunge durch einen am Betätigungsorgan vorhandenen nockenartigen Vorsprung direkt betätigt. Aufgrund dessen wird auf die Kontaktfederzunge eine schräg angreifende Kraft ausgeübt, woraus eine senkrecht zu den Hauptoberflächen wirkende, zum Öffnen oder Schließen des Kontaktes erforderliche Kraftkomponente und eine senkrecht dazu stehende Kraftkomponente resultiert. Durch Letztere wird die Befestigung der Kontaktfederzunge erheblich belastet, was im Laufe der Lebensdauer eines solchen Schalters dazu führen kann, daß eine Veränderung in einem solchen Maße eintritt, daß die Kontaktbeläge der Kontaktfederzunge und des Gegen-Kontaktteiles nicht mehr eindeutig einander zugeordnet sind und damit der Schalter funktionsunfähig wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Schalter der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, daß die Befestigung der Kontaktfederzunge nicht durch Querkräfte unnötig belastet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Durch eine solche Ausbildung ist eine wesentlich höhere Lebensdauer eines elektrischen Schalters gewährleistet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1a die wesentlichen Teile eines Schalters in Draufsicht

Fig. 1b den Gegenstand nach Fig. 1a in Seitenansicht

Fig. 2a die wesentlichen Teile eines weiteren Schalters in Draufsicht

Fig. 2b den Gegenstand nach Fig. 2a in Seitenansicht.

In den Figuren sind gleichartige Teile mit gleichen Positionsangaben versehen.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht ein elektrischer Schalter im wesentlichen aus elektrischen Kontaktmitteln 1 und einer den Kontaktmitteln 1 zugeordneten Betätigungsmechanik 2. Die Kontaktmittel 1 setzen sich dabei aus einer an einem im Schaltergehäuse angeordneten Festkontaktteil 1 a mit einem Ende befestigten Kontaktfederzunge 1 b und einem Gegen-Kontaktteil 1 c zusammen, wobei an dem freien Ende der Kontaktfederzunge 1 b ein mit dem Gegen-Kontaktteil zusammenwirkender Kontaktbelag 1 bc vorhanden ist. Die z. B. aus Federbronze hergestellte Kontaktfederzunge 1 b ist so ausgebildet bzw. derart angeordnet, daß der Kontaktbelag 1 bc unter einer eine bestimmte Kontaktkraft gewährleistenden Vorspannung am Gegen-Kontaktteil 1 c anliegt.

Die den Kontaktmitteln 1 zugeordnete Betätigungsmechanik 2 besteht im wesentlichen aus einem am Schaltergehäuse vorhandenen, manuell verschiebbaren Betätigungsorgan 2 a und einem davon beeinflußbaren, mit der Kontaktfederzunge 1 b in Eingriff stehenden, in einem am Schaltergehäuse vorhandenen bzw. daran zu befestigenden Bauelement 3 geführten Schaltelement 2 b.

Das Schaltelement 2 b greift dabei etwa mittig an eine der beiden Hauptoberflächen 1 b′, 1 b′′ der Kontaktfederzunge 1 b an, die im Abstand vom Betätigungsorgan angeordnet ist und sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse desselben erstreckt.

Gemäß Fig. 1 besteht das Schaltelement 2 b aus einem mit seinem einen Ende 2 b′ einer der beiden Hauptoberflächen 1 b′, 1 b′′ der Kontaktfederzunge und mit seinem anderen Ende 2 b′′ dem Betätigungsorgan 2 a zugeordneten, vorzugsweise zylindrisch ausgeführten Profilkörper. Um diesen Profilkörper 2 b in Richtung seiner Längsachse zu bewegen und damit die Kontaktfederzunge 1 b vom Gegen-Kontaktteil 1 c abzuheben, d. h. den bis dahin geschlossenen Stromkreis zu trennen, weist das Betätigungsorgan 2 a eine geneigt verlaufende, als nockenartiger Vorsprung anzusehende Betätigungsfläche 2 a* auf, die zwischen zwei auf unterschiedlichem Niveau liegenden, einerseits dem eingeschalteten und andererseits dem ausgeschalteten Zustand der Kontaktmittel 1 zugeordneten Stützflächen 2 a′, 2 a′′ des Betätigungsorgans 2 a vorgesehen ist. Bei Verstellung des Betätigungsorganes 2 a in Richtung des angegebenen Doppelpfeiles gleitet das zugeordnete Ende 2 b′ des Profilkörpers 2 b ohne Beeinflussung desselben auf der den eingeschalteten Zustand repräsentierenden Stützfläche 2 a solange, bis es mit der Betätigungsfläche 2 a* in Berührung kommt. Bei weiterer Verstellung wird der Profilkörper 2 b in Richtung seiner Längsachse verschoben, und zwar solange, bis er auf der anderen, den ausgeschalteten Zustand repräsentierenden, parallel zur ersten Stützfläche 2 a′ verlaufenden Stützfläche 2 a′′ sich befindet.

Um den Profilkörper 2 b in eindeutigem Eingriff mit den zugeordneten Flächen des Betätigungsorganes 2 a zu halten bzw. eine einwandfreie Rückstellung des Profilkörpers 2 b zu gewährleisten und um Kontaktunsicherheiten zu vermeiden, ist dem Profilkörper 2 b ein oval ausgebildetes, aus blattförmigen Material hergestelltes Federelement 4 zugeordnet. Dieses umgreift vorteilhafterweise mit relativ großem Spiel das zur Führung des Profilkörpers 2 b vorgesehene, am Schaltergehäuse vorhandene Bauelement 3 und ist im Bereich seiner dem Betätigungsorgan 2 a zugewandten Breitseite 4 a an einem stegartig ausgebildeten, ortsfest gehaltenen Schaltergehäuseteil 5 z. B. mittels Schrauben an den angedeuteten Stellen befestigt. Diese beiden Teile liegen dabei relativ großflächig aneinander an und weisen jeweils einen miteinander und mit dem Durchbruch 3′ des ortsfesten Bauelementes 3 fluchtenden Durchbruch 4 a′ bzw. 5′ zur Führung des Profilkörpers 2 b auf. An der dieser Breitseite 4 a gegenüberliegenden Breitseite 4 b des Federelementes 4 durchdringt der Profilkörper 2 b einen weiteren Durchbruch 4 b′ und ist in diesem Bereich mit dem Federelement 4 z. B. durch Preßpassung in dem Durchbruch 4 b′ oder durch Verschweißung verbunden.

Bei Verstellung des Profilkörpers 2 b in Richtung seiner Längsachse wird das Federelement 4 elastisch verformt und gewährleistet somit die Rückstellung des Profilkörpers 2 b. Um eine größere Verformbarkeit des Federelementes und damit eine einfachere Montage der einander zugeordneten Bauteile zu erzielen, kann das Federelement auch die Form eines mittig offenen Doppel-Ovals aufweisen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 besteht das Schaltelement wiederum aus einem in dem Durchbruch 3′ des am Schaltergehäuse vorhandenen Bauelementes 3 gelagerten, im wesentlichen T-förmig ausgebildeten Profilkörper 2 b, der an seinem einem, das Kopfteil darstellenden Ende 2 b′ als ein der Kontaktfederzunge 1 b zugeordnetes Betätigungsglied 2 b* ausgebildet ist und an seinem anderen dem Betätigungsorgan 2 a zugeordneten, das Fußteil darstellenden Ende 2 b′′ mit einem Dreharm 2 b** verbunden ist. Das eine rechteckförmige Kontur aufweisende Betätigungsglied 2 b* ist an seiner der Kontaktfederzunge 1 b zugeordneten Oberfläche konvex ausgebildet und zwischen zwei auf der zugewandten Hauptoberflächenseite 1 b′ vorhandenen, in Erstreckungsrichtung der Kontaktfederzunge 1 b im Abstand hintereinander liegenden warzenförmigen Erhebungen 1 b*, 1 b** derart angeordnet, daß jeweils ein dadurch gebildeter schulterartiger Bereich mit zugeordneten Abschnitten des konvexen Betätigungsglieds 2 b* in Eingriff bringbar ist. Der Dreharm 2 b** ist im Bereich seines mit dem Betätigungsorgan 2 a kooperierenden Endes mit einem Langloch 2 ba versehen, in den ein am Betätigungsorgan 2 a vorhandener Zapfen 2 ab eingreift. Bei Verstellung des Betätigungsorgans 2 a in Richtung des angegebenen Doppelpfeiles wird über den Zapfen 2 ab der Dreharm 2 b** bewegt und damit der Profilkörper 2 b bzw. das daran vorhandene Betätigungsglied 2 b* verdreht. Dabei kommen die den Erhebungen 1 b*, 1 b** zugeordneten Abschnitte der konvexen Oberfläche des Betätigungsgliedes 2 b* bezüglich der Zeichnungsebene von unten und von oben mit denselben in Eingriff und heben dadurch die Kontaktfederzunge 1 b vom Gegen- Kontaktteil ab, wodurch der bis dahin geschlossene Stromkreis unterbrochen wird. Die hierbei auf die Kontaktfederzunge 1 b ausgeübten Querkräfte heben sich aufgrund ihrer Gegenläufigkeit auf, so daß die Befestigungsstelle der Kontaktfederzunge 1 b am Festkontaktteil 1 a davon nicht belastet wird.

Claims (10)

1. Elektrischer Schalter mit einem in einem Isolierstoffgehäuse gehaltenen, in Richtung seiner Längsachse verschiebbaren Betätigungsorgan, das einer im wesentlichen senkrecht zu seiner Längsachse sich erstreckenden Kontaktfederzungen über ein etwa mittig an eine ihrer Hauptoberflächen angreifendes Schaltelement zugeordnet ist, wobei die mit ihren Hauptoberflächen parallel zur Längsachse des Betätigungsorgans ausgerichtete Kontaktfederzunge mit ihrem einen Ende an einem ortsfesten Anschlußkontaktteil gehalten und mit ihrem anderen Ende an einem ortsfesten Gegen-Kontaktteil unter Vorspannung zur Anlage bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abstand vom Betätigungsorgan (2 a) sich erstreckende Kontaktfederzunge (1 b) und/oder das dem Betätigungsorgan (2 a) zugeordnete Schaltelement (2 b) eine lediglich eine etwa senkrecht zu den Hauptoberflächen (1 b′, 1 b′′) der Kontaktfederzunge (1 b) wirkende Kraft hervorrufende Ausbildung aufweisen.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (2 b) aus einem langgestreckten, mit seiner Längsachse etwa senkrecht zu der zugeordneten Hauptoberfläche (1 b′) der Kontaktfederzunge (1 b) stehenden, in einem Durchbruch (3′) eines im Schaltergehäuse ortsfest vorhandenen Bauelementes (3) verschiebbar geführten Profilkörper besteht, der von einer am Betätigungsorgan (2 a) vorhandenen, einen nockenartigen Vorsprung bildenden Betätigungsfläche (2 a*) beeinflußbar ist.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit seinem einen Ende (2 b′) der Kontaktfederzunge (1 b) zugeordnete Profilkörper (2 b) mit einem sein anderes Ende (2 b′′) in Anlage am Betätigungsorgan (2 a) haltenden, an einem ortsfesten Schaltergehäuseteil (5) befestigten Federelement (4) verbunden ist.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Profilkörper (2 b) verbundene Federelement (4) als Blattfederelement ausgebildet ist, und einen in sich geschlossenen ovalen Verlauf aufweist, daß eine im wesentlichen geradlinig sich erstreckende Längsseite (4 a) des Federelements (4) an dem ortsfesten Schaltergehäuseteil (5) gehalten ist und einen für die Führung des Profilkörpers (2 b) vorgesehener Durchbruch (4 a′) aufweist und daß der Profilkörper (2 b) einen auf der anderen Längsseite (4 b) gegenüberliegend vorhandenen Durchbruch (4 b′) durchdringt und in diesem Bereich mit dem Federelement (4) verbunden ist.

5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (2 b) zylindrisch ausgebildet und an seinen Enden (2 b′, 2 b′′) abgerundet ausgeführt ist.

6. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Profilkörper (2 b) im Bereich des an der anderen Längsseite (4 b) des Federelementes (4) vorhandenen Durchbruchs (4 b′) kraft- und/oder stoffschlüssig befestigt ist.

7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (2 b) im wesentlichen aus einem T-förmig ausgebildeten Profilkörper besteht, dessen in einem am Schaltergehäuse ortsfest vorhandenen Bauelement (3) gelagertes Fußteil am freien Ende (2 b′′) mit einem Ende eines sich etwa senkrecht zur Längsachse des Fußteils erstreckenden Dreharms (2 b**) verbunden ist, der im Bereich seines anderen Endes mit einem einem am Betätigungsorgan (2 a) vorhandenen Zapfen (2 ab) zugeordneten Langloch (2 ba) versehen ist und daß das als Betätigungsglied (2 b*) ausgebildete Kopfteil des Profilkörpers (2 b) zwischen zwei an der Kontaktfederzunge (1 b) vorhandenen, in Längserstreckung derselben im Abstand voneinander vorgesehenen schulterartigen Bereichen angeordnet ist.

8. Elektrischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schulterartigen Bereiche von den zugeordneten Zonen von zwei in Erstreckungsrichtung der Kontaktfederzunge (1 b) im Abstand hintereinander liegenden, auf der dem Betätigungsglied (2 b*) zugewandten Hauptoberfläche (1 b′) befindlichen Erhebungen (1 b*, 1 b**) gebildet sind.

9. Elektrischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schulterartigen Bereiche von den beiden Seitenwandungen einer senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Kontaktfederzunge (1 b) vorgesehenen, dem Betätigungsglied (2 b*) zugeordneten Sicke gebildet sind.

10. Elektrischer Schalter nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die schulterartigen Bereiche und die zugeordneten Abschnitte des Betätigungsgliedes (2 b*) geneigt bzw. gerundet ausgeführt sind.