DE4101493C2 - Elektrischer Schalter mit einer Kontaktvorrichtung und einem Stößel - Google Patents
Elektrischer Schalter mit einer Kontaktvorrichtung und einem StößelInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- Push-Button Switches (AREA)
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit
einer Kontaktvorrichtung und einem auf diese einwirkenden
Stößel, wobei der Stößel eine Ruhestellung und eine
Betätigungsstellung aufweist.
Solche Schalter können ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen,
wenn der Stößel fehlt, was z. B. im Falle unabsichtlicher
Gewalteinwirkung unbemerkt bleiben kann. Bei Schaltern mit
besonders wichtiger Funktion, z. B. NOT-AUS-Schaltern an
Maschinen, kann damit eine erhebliche Gefahr verbunden
sein.
Ferner gibt es zweiteilige Schalter, häufig als
Befehlsschalter bezeichnet, wie sie beispielsweise in der
DE-OS 28 44 578 oder DE-OS 35 39 178 beschrieben sind. Bei
diesen ist der Stößel und ggf. ein diesen betätigender
NOT-AUS-Knopf, Drehknebel oder Kipphebel oder ein den
Stößel betätigendes Schloß in einem eigenen Gehäuse
eingeschlossen, das als Betätiger bezeichnet wird.
Andererseits ist die Kontaktvorrichtung in einem weiteren
Gehäuse untergebracht und bildet mit diesem einen
sogenannten Kontaktgeber. Der Betätiger und der
Kontaktgeber sind trennbar miteinander verbunden,
beispielsweise durch Verschrauben oder Verriegeln.
Die Trennbarkeit ist meist deshalb erforderlich, weil der
Befehlsschalter mittels des Betätigers an einer
Schalttafel o. dgl. dadurch befestigt wird, daß man den
Betätiger durch ein verhältnismäßig kleines Loch dieser
Tafel steckt, einen Klemmring o. dgl. anbringt und dann
den Kontaktgeber am Betätiger befestigt. Andererseits wird
häufig nur der Betätiger an einer Deckplatte,
Schaltschranktüre o. dgl. befestigt, während der
zugehörige Kontaktgeber innerhalb des Schranks oder Geräts
eine getrennte Befestigung erfährt. In diesem Fall muß der
Betätiger achsrichtig angebracht sein und einen bestimmten
Abstand vom Kontaktgeber haben.
Wenn, aus welchen Gründen immer, der Kontaktgeber vom
Betätiger getrennt ist oder der genannte Abstand nicht
richtig eingehalten ist, weil z. B. eine Schaltschranktür
nicht richtig geschlossen ist, so kann ein solcher
Schalter nicht richtig funktionieren, ohne daß dies im
Normalbetrieb bemerkt wird. Das kann in Steuerungsanlagen
zu unabsehbaren Schäden führen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gestellt, die
Unversehrtheit eines Schalters der einleitend bezeichneten
Art zu überwachen, d. h. Vorkehrungen zu treffen, welche
bewirken, daß die Kontaktvorrichtung anspricht, wenn unter
Gewalteinwirkung der Stößel entfernt oder bei einem
zweiteiligen Schalter der Kontaktgeber vom Stößel getrennt
wird.
Diese Aufgabe wird in Weiterbildung der Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Besonderheit
der Kontaktvorrichtung besteht darin, daß sie außer den beiden
üblichen Stellungen, nämlich einer Ruhestellung und einer
Ansprechstellung, die normalerweise der Ruhestellung und der
Betätigungsstellung des Stößels entsprechen, eine dritte
Ansprechstellung aufweist. Betrachtet man die ausgebaute
Kontaktvorrichtung bzw. den vom Betätiger getrennten Kontaktgeber
für sich allein, so fällt die Kontaktvorrichtung unter der Wirkung
ihres Federsystems in diese zusätzliche Ansprechstellung zurück.
Ist die Kontaktvorrichtung dagegen in den Schalter eingebaut bzw.
der Kontaktgeber ordnungsgemäß mit dem Betätiger verbunden, so
wird die Kontaktvorrichtung dadurch in ihrer Zwischenstellung
gehalten, die der Ruhestellung des Stößels entspricht. Wird der
Stößel betätigt, so bringt er die Kontaktvorrichtung in die
gespannte Stellung und damit zum Ansprechen. Wird der Schalter
dagegen beschädigt, so daß der Stößel aus seiner Fassung fällt,
oder werden der Betätiger und der Kontaktgeber mit oder ohne
Gewalt voneinander getrennt oder nicht richtig verbunden, was bei
einem eingebauten Schalter am außenliegenden Betätiger nicht
erkennbar ist, so spricht der Schalter infolge seiner dritten
Stellung ebenfalls an. Er kann z. B. die Maschine, als deren
Ausschalter er fungiert, stillsetzen oder eine Warnlampe, einen
akustischen Melder o. dgl. einschalten.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 88 12 349 ist ein
Dreilagenhandgriff mit einem Drucktaster bekannt, der drei
Stellungen einnehmen kann, wobei nur bei einem definierten
Betätigen des Drucktasters in einer Mittellage eine Maschine in
Betrieb gesetzt werden kann. In Ruhestellung und bei voll
gedrückter Drucktaste befindet sich die Maschine im Stopzustand.
Zwar gibt es bei diesem Dreilagenhandgriff ebenfalls drei
Schalterstellungen. Im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Schalter
werden diese drei Schalterstellungen bei einem normalen Betrieb
eingenommen. Beim vorliegenden Schalter tritt eine dritte
Ansprechstellung nur bei einem Defekt des Schalters auf. Diese
unterschiedliche Wirkungsweise kommt auch in einer vollkommen
unterschiedlichen Aufgabenstellung zum Ausdruck.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
insbesondere im Fall eines NOT-AUS-Schalters wird vorgeschlagen,
daß die Kontaktvorrichtung in der Zwischenstellung, d. h. im
Ruhezustand des Schalters, einen Stromkreis schließt und in den
beiden Ansprechstellungen den Stromkreis öffnet.
Während oben stillschweigend vorausgesetzt wurde, daß nur der
Stößel auf die Kontaktvorrichtung einwirkt, wird weiter
vorgeschlagen, daß bei einem elektrischen Schalter, insbesondere
einem Befehlsschalter, dessen Kontaktvorrichtung aus mehreren
einzeln betätigbaren Kontaktorganen besteht, die
Kontaktvorrichtung durch die Anlage des Kontaktgebers an dem
Betätiger in der Zwischenstellung gehalten wird. In diesem Fall
wird nur das Abtrennen des Kontaktgebers vom Betätiger überwacht.
Auch dies kann jedoch eine beträchtliche Steigerung der
Betriebssicherheit bewirken.
Das nicht ordnungsgemäße Funktionieren eines Befehlsschalters beim
Trennen von Kontaktgeber und Betätiger beschränkt sich nämlich
nicht auf den einfachen Fall, daß die Kontaktvorrichtung beim
Betätigen nicht anspricht. Bei Schlüssel- oder Knebelschaltern
oder bei Tastschaltern mit im Betätiger eingebautem
Rastmechanismus kann durch die unbeabsichtigte Trennung des
Kontaktgebers vom Betätiger ein Umschaltvorgang eintreten, der
ganz besonders überraschende und gefährliche Folgen haben kann.
Ein weiteres Problem kann sich bei einem elektrischen Schalter,
insbesondere Befehlsschalter in Modulbauweise, z. B. einem NOT-
AUS-Schlater, dadurch ergeben, daß bei diesem der Kontaktgeber die
Gestalt eines Halters hat, in welchem wiederum die einzelnen
Schaltermodule eingesteckt sind. Hierbei geht es darum, nicht nur
ein Entfernen des Stößels und ein Abtrennen des Halters vom
Beätiger zu überwachen, sondern
auch den Fall einer Ablösung eines Schaltermoduls aus dem
Halter. Dazu wird vorgeschlagen, daß ein Doppelmodul
vorgesehen ist, bestehend aus zwei fest miteinander
verbundenen Modulen, nämlich einem Öffner und einem
Schließer mit verlängertem Stößel und Überhub, welche
beide elektrisch gekoppelt sind.
Im Zusammenhang mit der Erfindung lassen sich
Kontaktvorrichtungen jeder bekannten Bauart verwenden,
z. B., wie erwähnt, in der modularen Bauart mit mehreren
einzelnen Kontaktorganen und getrennten Betätigungsorganen
oder mit Kontaktbrücken, die von einem gemeinsamen
Betätigungsorgan bewegt werden. Vorteilhaft ist
insbesondere auch ein Kontaktschieber mit drei
Stellungen.
Die Erfindung kann somit bei elektrischen
Steuerungsanlagen dazu beitragen, Betriebsstörungen und
menschliches Versagen rechtzeitig erkennbar zu machen und
Schäden zu vermeiden.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden
nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen
zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines als NOT-AUS-Taster
eingesetzten Modulschalters, teilweise
aufgeschnitten,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Tasters in zu der
Darstellung in Fig. 1 senkrechter Blickrichtung,
ebenfalls teilweise aufgeschnitten,
Fig. 3 eine Ansicht des unteren Teils des
Betätigergehäuses wie Fig. 2 und des davon
getrennten Kontaktgebers, letzterer teilweise
aufgeschnitten,
Fig. 4 einen Längsschnitt des unteren Teils des
Betätigers wie Fig. 2 und eine Ansicht eines
davon getrennten und teilweise aufgeschnittenen
weiteren Kontaktgebers mit anderer Ausstattung,
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt eines weiteren
Befehlstasters und
Fig. 6 einen Längsschnitt einer anderen
Kontaktvorrichtung für den Befehlstaster nach
Fig. 5.
Der NOT-AUS-Taster nach den Fig. 1 bis 3 ist in eine
Schalttafel 1 eingesetzt. Der Betätiger 3 umfaßt ein
Gehäuse 4, einen Stößel 5 mit einer aufgeschraubten
topfförmigen roten Kappe 6, einen gelben Kragen 7 und
einen Schraubring 8, der auf ein Außengewinde des Gehäuses
4 aufgeschraubt ist. Die Schalttafel 1 und der Kragen 7
sind zwischen einem kegelförmigen Flansch des Gehäuses 4
und dem Schraubring 8 eingeklemmt. In der gezeigten
Ruhestellung des Stößels endet dessen Stirnfläche 9 etwa
in gleicher Höhe wie das Außengewinde. Der untere
Abschnitt 10 des Gehäuses bildet den einen Teil eines
verrastbaren Bajonettverschlusses.
Der Kontaktgeber 11 besteht aus einem U-förmigen
Modulhalter 12 und zwei in diesen eingesetzten, zu einem
Doppelmodul miteinander verklebten Schaltermodulen 13 und
14. Diese enthalten die Kontaktvorrichtung. Der
Modulhalter 12 hat an sich drei Steckplätze, von denen
jedoch nur zwei mit dem Doppelmodul belegt sind. Die
Schaltermodule 13 und 14 haben eine flache rechteckige
plattenartige Form und werden mit Hilfe seitlicher Leisten
15 in entsprechenden Nuten an der Innenseite der Schenkel
des Modulhalters 12 geführt und durch Nasen 16
festgehalten, die in entsprechende Fenster 17 der Schenkel
eingreifen. Beim Einstecken spreizen sich die Schenkel ein
wenig auf und schnappen dann hinter den Nasen 16 wieder
ein. Die Fig. 2 und 3 zeigen auch die Öffnungen 18,
durch welche die Anschlußdrähte in die Klemmvorrichtungen
eingeführt werden können.
Das Schaltermodul 13 ist als Öffner und das Schaltermodul
14 als Schließer ausgebildet. Beide sind in Reihe
geschaltet. Jedes Modul hat ein bewegliches Kontaktorgan
und einen Stößel zur Betätigung, wobei jedoch der
Stößelkopf 19 des Schaltermoduls 13 in der Blickrichtung
der Fig. 2 und 3 schmäler ist als der Stößelkopf 20 des
Schaltermoduls 14. Beide Stößelköpfe, in Fig. 1 von der
Seite dargestellt, ragen in eine vereinfacht
wiedergegebene Aufnahmeöffnung 21 im Steg des Modulhalters
12 hinein (Fig. 3).
Infolge der Dicke und Anordnung des Stößelkopfs 20 ergibt
sich folgende Wirkung: Zunächst befindet sich die
Kontaktvorrichtung des getrennten Kontaktgebers 11 gemäß
Fig. 3 in ihrer entspannten Stellung. Das Schaltermodul 14
ist geöffnet. Der Stromkreis ist unterbrochen. Die
Verbindung des Betätigers 3 mit dem Kontaktgeber 11
erfolgt dadurch, daß der untere Abschnitt 10 des
Betätigergehäuses in die Aufnahmeöffnung 21 des
Modulhalters 12 eingeführt und durch Drehen verriegelt
wird. Dies zeigt Fig. 2. Man sieht, daß in dieser Stellung
der Stößelkopf 19 in den Abschnitt 10 des Gehäuses 4
hineinragt, während der Stößelkopf 20 am stirnseitigen
Rand des Gehäuses ansteht und somit beim Zusammenfügen
eingedrückt wird.
Damit befindet sich die Kontaktvorrichtung in ihrer
Zwischenstellung. Die vereinigten Schaltermodule 13 und 14
sind beide geschlossen. Der Stromkreis insgesamt ist
geschlossen und die betreffende Maschine kann in Betrieb
genommen werden. Der Stößel 5 befindet sich in seiner
Ruhestellung.
Beim Trennen des Modulhalters 12 vom Gehäuse 4 oder beim
Ablösen des Doppelmoduls vom Modulhalter 12 geht der
Modulstößel mit dem verbreiterten Stößelkopf 20 wieder in
die Stellung gemäß Fig. 3 zurück. Das bedeutet, daß das
Schaltermodul 14 öffnet, so daß die gesteuerte Maschine
nicht anlaufen kann. Dadurch wird das Abtrennen vom oder
das Nichtanbringen des Kontaktgebers 11 am Betätiger 3
signalisiert.
Zur normalen Betätigung des NOT-AUS-Tasters drückt man auf
die Kappe 6, wodurch der Betätigerstößel 5 mit seiner
Stirnfläche den Stößelkopf 19 eindrückt und somit das
Schaltermodul 13 öffnet. Dies ist die gespannte Stellung
der Kontaktvorrichtung. Der Stromkreis ist ebenfalls
unterbrochen. Der Stößel 5 wird in der eingedrückten
Stellung verriegelt und kann durch Drehen wieder
entriegelt werden.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist ein
anderes Doppelmodul in den Modulhalter 12 eingesetzt. An
die Stelle des Schaltermoduls 14 ist ein Schaltermodul 14a
getreten. Sein Stößelkopf 22 ist im Vergleich zum
Stößelkopf 20 des ersten Beispiels schmäler und einige
Millimeter länger als die Stößelköpfe 19 und 20. Auch
dieser Stößelkopf 22 greift wie der Stößelkopf 19 beim
Zusammenfügen des Betätigers 3 mit dem Kontaktgeber 11 in
die untere Öffnung des Gehäuses 4 ein und kommt dabei mit
der Stirnfläche 9 des Betätigerstößels 5 in Berührung.
Wenn also der Vorgang des Zusammenfügens beendet ist, hat
der Stößelkopf 22 schon einen Hub gemacht, der gleich
seiner Überlänge ist. Dabei wird das Schaltermodul 14a
geschlossen. Die Kontaktvorrichtung befindet sich in ihrer
Zwischenstellung. Auch der Stromkreis insgesamt ist
geschlossen.
Führt nun der Stößel 5 seinen Betätigungshub aus, so
bleibt der Schaltzustand des Schaltermoduls 14a bestehen.
Sein Modulstößel und das Kontaktorgan machen einen
Überhub. Der Modulstößel des Schaltermoduls 13 jedoch
führt einen Betätigungshub aus. Die Kontaktvorrichtung
insgesamt gelangt in ihre gespannte Stellung. Der
Stromkreis wird unterbrochen.
Der Vorteil gegenüber dem vorhergehenden Beispiel besteht
darin, daß der Stromkreis zusätzlich auch dann
unterbrochen wird, wenn z. B. die Kappe 6 weggeschlagen
wird und der Stößel 5 herausfällt.
Der in Fig. 5 dargestellte Befehlstaster hat nur ein
Gehäuse 23, das in eine Öffnung einer Schalttafel 1 von
vorne eingesteckt und von hinten mittels eines
Schraubrings 24 befestigt wird. Dieses Gehäuse 23 bildet
einerseits eine Führung für den Stößel 25 und enthält
andererseits eine Kontaktvorrichtung 26. Diese besteht aus
einem Kontaktschieber 27, an welchem ein
Betätigungsfortsatz 28 angeformt ist. Eine Feder 29 drückt
den Kontaktschieber 27 nach oben und bringt ihn an der
Stirnfläche des Stößels 25 zur Anlage. Zwei mit
Anschlüssen versehene Kontaktfedern 30 wirken mit einer
Kontaktbrücke 31 zusammen, welche in die Außenfläche des
ansonsten aus einem isolierenden Werkstück bestehenden
Kontaktschiebers 27 eingearbeitet ist.
Wird bei diesem ebenfalls als NOT-AUS-Schalter
verwendbaren Befehlstaster das Gehäuse beschädigt, so daß
der Stößel 25 herausfällt oder der die Kontaktvorrichtung
enthaltende Gehäuseteil abbricht, so drückt die Feder 29
den Kontaktschieber 27 nach oben in eine Aus-Stellung.
Drückt man auf den Stößel 25, so wird der Kontaktschieber
27 entgegen der Feder 29 nach unten geschoben und dadurch
der Stromkreis ebenfalls unterbrochen.
Die Fig. 6 zeigt als alternative Ausführungsform eine bei
dem Befehlstaster nach Fig. 5 verwendbare
Kontaktvorrichtung 32. Diese hat zwei mit feststehenden
Kontaktpunkten zusammenwirkende bewegliche Kontaktbrücken
33 und 34, die von einem gemeinsamen Schieber 35 betätigt
werden. Dieser Schieber hat zwei Aussparungen für die
Kontaktbrücken 33 und 34, die in der gezeigten
Zwischenstellung beide von Federn 36 und 37 auf ihre
zugehörigen Kontaktpunkte gedrückt werden. Beide
Kontaktbrücken 33 und 34 sind in Reihe geschaltet.
Eine Feder 38, welche die Kraft der entgegenwirkenden
Feder 37 überwindet, drückt den Schieber 35 nach oben.
Ohne den in Fig. 6 nur angedeuteten entgegenwirkenden
Stößel 25 ist der Stromkreis unterbrochen, weil der
Schieber 35 die Kontaktbrücke 33 von ihren Kontaktpunkten
abhebt. Wird andererseits der Stößel 25 betätigt, so wird
die Kontaktbrücke 34 abgehoben und dadurch der Stromkreis
ebenfalls unterbrochen.
1 Schalttafel
3 Betätiger
4 Gehäuse
5 Stößel
6 Kappe
7 Kragen
8 Schraubring
9 Stirnfläche
10 Abschnitt
11 Kontaktgeber
12 Modulhalter
13 Schaltermodul
14 Schaltermodul
14a Schaltermodul
15 Leiste
16 Nase
17 Fenster
18 Öffnung
19 Stößelkopf
20 Stößelkopf
21 Aufnahmeöffnung
22 Stößelkopf
23 Gehäuse
24 Schraubring
25 Stößel
26 Kontaktvorrichtung
27 Kontaktschieber
28 Betätigungsfortsatz
29 Feder
30 Kontaktfeder
31 Kontaktbrücke
32 Kontaktvorrichtung
33 Kontaktbrücke
34 Kontaktbrücke
35 Schieber
36 Feder
37 Feder
38 Feder
3 Betätiger
4 Gehäuse
5 Stößel
6 Kappe
7 Kragen
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9 Stirnfläche
10 Abschnitt
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12 Modulhalter
13 Schaltermodul
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19 Stößelkopf
20 Stößelkopf
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22 Stößelkopf
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26 Kontaktvorrichtung
27 Kontaktschieber
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30 Kontaktfeder
31 Kontaktbrücke
32 Kontaktvorrichtung
33 Kontaktbrücke
34 Kontaktbrücke
35 Schieber
36 Feder
37 Feder
38 Feder
Claims (5)
1. Elektrischer Schalter mit einer Kontaktvorrichtung
und einem auf diese einwirkenden Stößel, wobei der Stößel
eine Ruhestellung und eine Betätigungsstellung aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktvorrichtung (26;
32) unter der Wirkung eines Federsystems (29; 38) eine
entspannte Stellung, eine Zwischenstellung und eine
gespannte Stellung aufweist, wobei die entspannte und die
gespannte Stellung Ansprechstellungen sind, und daß die im
Schalter eingebaute Kontaktvorrichtung bei in Ruhestellung
befindlichem Stößel (5; 25) in der Zwischenstellung
gehalten wird und durch Betätigen des Stößels in die
gespannte Stellung gebracht werden kann.
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktvorrichtung (26; 32) in der
Zwischenstellung einen Stromkreis schließt und in den
Ansprechstellungen den Stromkreis öffnet.
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen Betätiger (3) mit einem in einem eigenen Gehäuse
(4) geführten Stößel (5) und dem Betätiger (3) räumlich fest
zugeordneten Kontaktgeber (11), dessen Gehäuse die
Kontaktvorrichtung enthält, wobei die Kontaktvorrichtung durch
die Anlage des Kontaktgebers (11) an dem Betätiger (3) in der
Zwischenstellung gehalten wird.
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen Kontaktgeber (11) in Form eines Halters (12), in
welchen zwei Schaltermodule (13, 14a) eingesteckt sind, und ein
Doppelmodul bilden, bestehend aus zwei fest miteinander
verbundenen Schaltermodulen (13, 14a), nämlich einem Öffner und
einem Schließer mit verlängertem Stößel (22) und Überhub,
welche beide elektrisch gekoppelt sind.
5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktvorrichtung einen
Kontaktschieber (27) mit drei Stellungen umfaßt.
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---|---|---|---|
DE4101493A DE4101493C2 (de) | 1991-01-19 | 1991-01-19 | Elektrischer Schalter mit einer Kontaktvorrichtung und einem Stößel |
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JP4027179A JP2597526B2 (ja) | 1991-01-19 | 1992-01-18 | 押し棒を有する電気スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4101493A DE4101493C2 (de) | 1991-01-19 | 1991-01-19 | Elektrischer Schalter mit einer Kontaktvorrichtung und einem Stößel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4101493A1 DE4101493A1 (de) | 1992-07-23 |
DE4101493C2 true DE4101493C2 (de) | 2001-07-19 |
Family
ID=6423312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4101493A Expired - Lifetime DE4101493C2 (de) | 1991-01-19 | 1991-01-19 | Elektrischer Schalter mit einer Kontaktvorrichtung und einem Stößel |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2597526B2 (de) |
DE (1) | DE4101493C2 (de) |
FR (1) | FR2671905B1 (de) |
IT (1) | IT1258338B (de) |
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