DE4137106A1 - Schnappschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schnappschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Schnappschalter, auch Mikroschalter genannt, sind bisher in einem zweiteiligen Kunststoffgehäuse eingebaut. Werden sie in elektrischen Geräten verwendet, deren Innenraum durch ein eigenes Gehäuse vor Staub, Feuchtigkeit und anderen schädlichen Umgebungseinflüssen geschützt ist, so ist das Schaltergehäuse an sich überflüssig. Wegen seiner konstruktiven, tragenden Funktion konnte jedoch bisher nicht darauf verzichtet werden. Das Gehäuse enthält die Aufnahmen für die Kontaktteile, die Lagerstelle für die Schaltwippe und die Befestigungsbohrungen. Außerdem dient es als Gleitführung für einen auf die Schaltwippe wirkenden Betätiger. Daraus folgt, daß die Gestalt des Schaltergehäuses und seines Deckels außerordentlich kompliziert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schnappschalter zu schaffen, welcher einen einfachen Aufbau hat und somit billig in der Herstellung ist und in den Fällen verwendet werden kann, in denen ein besonderer Schutz gegen Umgebungseinflüsse entbehrlich ist.

Ausgehend von einem Schnappschalter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Befestigungssteg aus Kunststoff vorgesehen ist, in welchen das Schaltkontaktteil und das Ruhekontaktteil eingeformt sind. Da es nur zwei einzubettende Metallteile sind, läßt sich ein solches kombiniertes Tragteil, an dem das ganze Schaltsystem angebaut werden kann, gut fertigen. Dabei ist der Befestigungssteg so ausgeführt, daß er nicht über die Abmessungen der bisherigen Schalter hinausgeht, sondern bei gleicher Anordnungsmöglichkeit in den Geräten einen kleineren Platzbedarf hat. Die Schaltwippe bedarf keines besonderen Betätigers. Sie wird vorzugsweise L-förmig ausgebildet, wobei der eine Schenkel zum Betätigen und zum Einhängen der Zugfeder dient und der andere Schenkel sich gabelförmig spaltet und mittels zweier Gabelzinken, die den beweglichen Kontakt zwischen sich einschließen, an dem Befestigungssteg gelagert ist. Außerdem kann an dem Befestigungssteg ein längs des Ruhekontaktteils verlaufender Stützarm angebracht sein, an den sich das Ruhekontaktteil anlegen kann und dadurch auch selbst eine Abstützung erhält.

Andererseits kann die Schaltwippe auch an einer aus dem Ruhekontaktteil herausgebogenen Lagerzunge oder in schneidenartigen Kimmen an den im Befestigungssteg verlaufenden Abschnitt des Ruhekontaktteils gelagert sein. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für eine besonders rationelle Fertigung, da somit das gesamte bewegliche Kontaktsystem allein am Ruhekontaktteil hängt. Die Schaltwippe stützt sich nämlich in ihrer Ruhestellung an der Abkantung des Ruhekontaktteils ab. Es wird vorgeschlagen, daß zunächst die Schaltwippe und die Kontaktzunge mittels der Feder am Ruhekontaktteil montiert werden und daß sodann durch Umspritzen des Ruhe- und des Schaltkontaktteils mit Kunststoff der Befestigungssteg geschaffen wird und die beiden Teile dadurch miteinander zum fertigen Schalter verbunden werden. Der besondere Vorteil dieses Fertigungsverfahrens liegt darin, daß die Montagebewegungsrichtungen beim Zusammensetzen des Kontaktsystems frei gewählt werden können, was den Einsatz vollautomatischer Fertigungseinrichtungen begünstigt.

Die Befestigung des Schnappschalters erfolgt durch Aufnahmebohrungen im Befestigungssteg, die im Abstand zueinander angebracht sind. Eine weitere Art der Anbringung läßt sich durch einen am Befestigungssteg ungefähr rechtwinklig angeformten Befestigungsarm mit ebenfalls einer Bohrung am Ende erreichen. Dadurch ist bei entsprechender Bemessung des Bohrungsabstandes der neue Schalter gegenüber einem Schalter nach DIN 41 635 mit Gehäuse austauschbar.

Der erwähnte geringere Platzbedarf ist u. a. darauf zurückzuführen, daß das Schaltkontaktteil und das Ruhekontaktteil parallel abgekröpft und an den Anschlußenden als Kontaktfahnen ausgebildet sind, wobei die Kröpfungen im Befestigungssteg so eingebettet sind, daß die an der einen Seite des Befestigungsstegs herausragenden Kontaktfahnen bezüglich der an der gegenüberliegenden Seite herausragenden Abschnitte der Kontaktteile in Steglängsrichtung gegeneinander versetzt sind.

Um das Betätigungsorgan gegenüber den stromführenden Teilen zu isolieren, kann die ganze Schaltwippe aus Kunststoff hergestellt sein. Die Lagerung der Wippe am Befestigungssteg ist dabei so gestaltet, daß sich im Betätigungsfall die Anhängung der Zugfeder und die Lagerung der Schaltwippe auf einer Mittelebene befinden. Dadurch ergibt sich eine leichte Betätigungskraft und ein kleinerer Schaltweg.

Der für die geringe Betätigungskraft und den Betätigungsweg entscheidende Hebelarm zwischen der Aufnahme der Schaltwippe am Befestigungssteg und der Kontaktzunge an der Abkantung des Ruhekontaktteils ermöglicht eine Schaltkraft von =1 N und einen Differenzweg von =0,25 mm.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Drehlagerung der Schaltwippe, die gegenüber Staub und Feuchtigkeit weniger empfindlich ist. Ebenfalls von Vorteil ist die gute Erkennbarkeit bei der Wartung der Geräte, wodurch ein Verschleiß am Kontaktsystem schnell erkannt und der Schalter ausgewechselt werden kann, bevor eine Störung auftritt.

Von Vorteil ist ferner, daß der Schnappschalter auch ohne Gehäuse gegenüber mechanischen Überlastungen weitgehend geschützt ist. Dies wird einerseits durch die Anordnung des Stützarms erreicht und andererseits durch den Befestigungsarm, der für die Schaltwippe in Betätigungsrichtung als Anschlag dient.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schnappschalters,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Schaltwippe dieses Schnappschalters,

Fig. 3 die Ansicht der Schaltwippe gemäß Fig. 1 von rechts,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Variante des Schalters mit Befestigungsarm,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines anderen bevorzugten Schnappschalters mit Metallschaltwippe,

Fig. 6 die Metallschaltwippe in der Seitenansicht,

Fig. 7 die Draufsicht gemäß Fig. 6,

Fig. 8 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters und

Fig. 9 die Schaltwippe in Draufsicht.

Der in Fig. 1 dargestellte Schalter 1 besteht aus einem Befestigungssteg 2, welcher einen Ruhekontaktteil 4 mit Kontaktfahne 3 und einen Schaltkontaktteil 6 mit Kontaktfahne 5 umschließt. An der Rückseite des Befestigungssteges 2 befindet sich außermittig eine Aufnahme 7 in Gestalt zweier Zäpfchen, welche zur Lagerung einer Schaltwippe 8 dienen. Diese weist eine Lagergabel 9 auf, deren Gabelzinken sich um die Zäpfchen legen. Während die Gabel 9 den einen Schenkel der L-förmigen Schaltwippe 8 bildet, steht der andere Schenkel, der sogenannte Betätigungsarm 10, nach oben. Der leicht gekröpfte und am Ende abgerundete Betätigungsarm 10 weist einen Schlitz 11 auf, in dessen Mitte ein Querstift eingeformt ist. Über diesen ist eine Zugfeder 12 gehängt, die anderenends an einer mit einem Kontakt 14 besetzten Kontaktzunge 15 angreift. Diese Kontaktzunge 15 stützt sich an einer Abkantung 13 des Ruhekontaktteils 4 ab, wobei zwei Vorsprünge der Kontaktzunge 15 in seitliche Aussparungen der Abkantung 13 eingreifen. Im Befestigungssteg 2 befinden sich zwei Aufnahmebohrungen 16, die zur Befestigung des Schalters in einem Elektrogerät dienen. Ein an den Befestigungssteg 2 winkelförmig angeformter Stützarm 19 dient als Anlage für den Ruhekontaktteil 4.

Bei Druck auf den Betätigungsarm 10 läßt die Zugfeder 12 die Kontaktzunge 15 nach unten schnappen, wodurch der Kontakt 14 am Schaltkontaktteil 6 zur Anlage kommt. Somit ist der Stromweg von der Kontaktfahne 3 zur Kontaktfahne 5 geschlossen.

Beim Nachlassen des Druckes auf den Betätigungsarm 10 der Schaltwippe 8 zieht die Zugfeder 12 die Schaltwippe 8 nach oben gegen die Abkantung 13. Dabei springt gleichzeitig die Kontaktzunge 15 vom Schaltkontaktteil 6 ab und legt sich wieder an den Ruhekontaktteil 14 an, womit der Stromweg wieder unterbrochen ist.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Schnappschalter ist zur Anbringung an der Gerätewand ein Befestigungsarm 17 mit einer Bohrung 18 angebracht. Die beiden Bohrungen 16 und 18 dieses offenen Schalters haben den gleichen Abstand und die gleiche Anordnung der Anschlußkontaktfahnen und des Betätigers wie ein entsprechender Schalter mit Gehäuse.

Zur Begrenzung der Bewegung der Schaltwippe 8 dient einmal der Stützarm 19, welcher eine Versteifung des Ruhekontaktteils 4 bewirkt, so daß dessen Abkantung 13 als stabiler Anschlag dient. Andererseits bildet der Befestigungsarm 17 in Betätigungsrichtung einen stabilen Anschlag für die Schaltwippe 8, was in Fig. 4 strichpunktiert angedeutet ist. Somit besitzt dieser Schalter auch ohne Gehäuse einen beträchtlichen Schutz gegen mechanische Überlastung.

Der in Fig. 5 gezeigte Schnappschalter stellt eine weitere Ausführungsvariante mit einer Metallschaltwippe 8′ dar. Die Schaltwippe 8′ ist an einer aus dem Ruhekontaktteil 4′ herausgebogenen Lagerzunge 20 in einem Fenster 21 gelagert und wird von der Zugfeder 12 an der Abkantung 13 gehalten.

Die Schaltwippe 8′ ist als Einzelteil in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Sie besitzt am Ende des langen Lagerschenkels 9′ eine schräg nach oben stehende Zunge mit zwei als Lagerschneiden dienenden Schultern 22 und einer mittig vorstehenden Nase 23. Durch das Herausbiegen der Zunge aus dem Lagerschenkel 9′ entsteht ein von einem Rechteckrahmen umrandeter Spalt. Das Ende des Betätigungsarms 10′ ist in Richtung Lagerschenkel 9′ umgebogen und weist in etwa die gleiche ballige Form auf wie der Betätigungsarm 10 der Schaltwippe 8 aus Kunststoff. Weiter ist aus dem Betätigungsarm 10′ eine Öse 24 halbseitig ausgeklinkt und aufgebogen.

Der am Ende des Lagerschenkels 9′ entstandene Spalt nimmt bei der Montage die Endpartie der Lagerzunge 20 auf und dient als Führung für die Schaltwippe 8′. Die Lagerzunge 20 hat ein Fenster 21, in welches die Nase 23 eingreift, während die Schultern 22 in Kimmen zu beiden Seiten des Fensters liegen. Nun wird in die Öse 24 der Schaltwippe 8′ die Zugfeder 12 eingehängt und diese zieht somit die Schaltwippe 8′ an den Ruhekontaktteil 4 heran. Das so vormontierte, mit dem kompletten beweglichen Kontaktsystem ausgestattete Ruhekontaktteil 4 wird danach gemeinsam mit dem Schaltkontaktteil 6 umspritzt bzw. in den Befestigungssteg 2 eingespritzt und es entsteht nach dem Spritzvorgang ein komplett fertiger Schalter.

In Fig. 8 ist noch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schnappschalters 1 gezeigt. Dieser Schnappschalter besitzt wiederum einen Befestigungssteg 2 und einen von diesem ungefähr rechtwinklig abgehenden Befestigungsarm 17 mit jeweils einer endseitig angeordneten, zur Befestigung dienenden Bohrung 16, 18. Das Ruhekontaktteil 4′′ besitzt eine aus zwei Schenkeln bestehende Abkantung 13′′, wobei ein Schenkel 30 gegenüber den anderen Ausführungsformen verlängert ist. Der Teil 38 am Ende dieses verlängerten Schenkels 30 ist in den Befestigungssteg 17 eingebettet. Damit wird auch ohne die Verwendung eines Stützarmes 19 (siehe Fig. 1) eine besondere Stabilität des Ruhekontaktteils 4′′ erzielt, an den sich im geöffneten Zustand des Schalters 1 das eine Ende der Kontaktzunge 15 mittels des Kontaktes 14 abstützt. Am anderen Ende der Kontaktzunge 15 befinden sich zwei Vorsprünge, die in schneidenartigen Lagerstellen 31 an den beiden Schenkeln der Abkantung 13′′ eingreifen.

Die ebenfalls aus Metall bestehende Schaltwippe 8′′ ist an der dem Befestigungssteg 2 abgewandten Seite zweifach abgewinkelt, so daß der Betätigungsarm 10′′ leicht schräg nach oben verläuft. Am oberen Ende des Betätigungsarms 10′′ befindet sich ein aus Kunststoff bestehender, angeformter knopfartiger Ansatz 32, der zur Isolation gegenüber der Schaltwippe 8′′ bei Betätigung dient. Wie beim Ausführungsbeispiel entsprechend der Fig. 5 ist auch hier aus dem Betätigungsarm 10′′ eine Öse 24 ausgeklinkt, in die ein Ende einer Zugfeder 12 eingehängt ist. Dabei wird durch die zweifach abgewinkelte Form des Betätigungsarms 10′′ eine bessere Zugänglichkeit beim Einhängen der Zugfeder 12 erzielt. Die Zugfeder 12 verläuft durch den jeweils freien Raum zwischen den beiden Schenkeln der Abkantung 13′′ und den beiden Vorsprüngen der Kontaktzunge 15 und ist mit ihrem anderen Ende in der Kontaktzunge 15 eingehängt.

Das dem Betätigungsarm 10′′ abgewandte Ende der Schaltwippe 8′′ ist gabelförmig mit zwei schräg nach oben verlaufenden Vorsprüngen 33 ausgebildet, wie der Fig. 9 entnommen werden kann. Diese Vorsprünge 33 sind in schneidenartigen Kimmen 34 des Teils des Ruhekontaktteils 4′′ gelagert, der im Befestigungssteg 2 eingebettet ist. An dieser Stelle besitzt der Befestigungssteg 2 eine Aussparung 35, so daß die Kimmen 34 für die Schaltwippe 8′′ zugänglich sind. Vorteilhafterweise verhindert in der Betätigungsstellung der Schaltwippe 8′′ (man siehe dazu auch Fig. 1, gestrichelte Stellung) der Befestigungsarm 17 ein Aushängen aus den Kimmen 34. Zusätzlich kann zu diesem Zweck noch ein Absatz 37 in der Nähe der Bohrung 18 am Befestigungsarm 17 angeformt sein. An der Stelle, an der der verlängerte Schenkel 30 verläuft, befindet sich im Schenkel 9′′ der Schaltwippe 8′′ ein Fenster 36 für den Durchtritt des Schenkels 30.

Wie bei der in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Ausführungsvariante ist auch dieser Schalter entsprechend der dortigen Beschreibung vormontierbar und somit mittels automatischer Fertigungseinrichtungen herstellbar. Zur genauen Einstellung des Schaltspiels zwischen der Kontaktzunge 15 und dem Schaltkontaktteil 6 bei der Fertigung besitzt der im Befestigungsarm 17 eingebettete Teil 38 des Schenkels 30 des Ruhekontaktteils 4′′ beidseitig je eine Kerbe 40, in die während des Umspritzens des vormontierten Kontaktsystems ein Dorn des Spritzwerkzeuges eingreift und so das Ruhekontaktteil 4′′ in der gewünschten Lage zum Schaltkontaktteil 6 fixiert. Dadurch entsteht im Befestigungsarm 17 ein von diesem Dorn herrührendes Loch 39, was sich jedoch funktionell nicht weiter störend auswirkt. Der Ansatz 32 wird gleichzeitig während des Umspritzens des Kontaktsystems am oberen Ende des Betätigungsarms 10′′ angespritzt.

Claims (16)

1. Schnappschalter mit in einem Kunststofformteil angeordnetem Kontaktsystem, dieses bestehend aus einem feststehenden Schaltkontaktteil, einem feststehenden, abgekanteten Ruhekontaktteil, einer an der Abkantung des Ruhekontaktteils schneidenartig gelagerten Kontaktzunge, einer schwenkbar gelagerten Schaltwippe zum Betätigen des Kontaktsystems und aus einer Zugfeder, die einerseits in der Schaltwippe und andererseits in der Kontaktzunge eingehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Befestigungssteg (2) aus Kunststoff vorgesehen ist, in welchen das Schaltkontaktteil (6) und das Ruhekontaktteil (4) eingeformt sind.

2. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwippe (8) L-förmig ausgebildet ist, wobei der eine Schenkel (10) zum Betätigen und zum Einhängen der Zugfeder (12) dient und der andere Schenkel (9) sich gabelförmig spaltet und mittels der den beweglichen Kontakt (14) zwischen sich einschließenden Gabelzinken an dem Befestigungssteg (2) gelagert ist.

3. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwippe (8′) L-förmig ausgebildet ist, wobei der eine Schenkel (10′) zum Betätigen und zum Einhängen der Zugfeder (12) dient und der andere Schenkel (9′) den beweglichen Kontakt (14) einseitig umgreift und an einer aus dem Ruhekontaktteil (4′) herausgebogenen Lagerzunge (20) gelagert ist.

4. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwippe (8) sich in ihrer Ruhestellung an der Abkantung (13) des Ruhekontaktteils (4) abstützt.

5. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltkontaktteil (6) und das Ruhekontaktteil (4) parallel abgekröpft und an den Anschlußenden als Kontaktfahnen (3) bzw. (5) ausgebildet sind, wobei die Kröpfungen im Befestigungssteg (2) so eingebettet sind, daß die an der einen Seite des Befestigungssteges herausragenden Kontaktfahnen bezüglich der an der gegenüberliegenden Seite herausragenden Abschnitte der Kontaktteile in Steglängsrichtung gegeneinander versetzt sind.

6. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungssteg (2) zwei zur Fläche der Kontaktfahnen (3, 5) parallele Bohrungen aufweist.

7. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungssteg (2) einen längs des Ruhekontaktteils (4) verlaufenden Stützarm (19) aufweist.

8. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Befestigungssteg (2) ein Befestigungsarm (17) angeformt ist, der eine Bohrung (18) aufweist und für die Schaltwippe (8) in Betätigungsrichtung als Anschlag dient.

9. Schnappschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsarm (17) ungefähr rechtwinklig vom Befestigungssteg (2) abgeht.

10. Schnappschalter insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwippe (8′′) an der dem Befestigungssteg (2) abgewandten Seite vorzugsweise zweifach abgewinkelt ist und einen schräg nach oben verlaufenden Betätigungsarm (10′′) besitzt, wobei das eine Ende der Zugfeder (12) im Betätigungsarm (10′′) eingehängt ist, der Schenkel (9′′) der Schaltwippe (8′′) das Schaltkontaktteil (6) vorzugsweise einseitig umgreift und der Schenkel (9′′) an dem dem Betätigungsarm (10′′) abgewandten Ende vorzugsweise gabelförmig mit wenigstens einem schräg nach oben verlaufenden Vorsprung (33) ausgebildet ist, der in einer schneidenartigen Kimme (34) des im Befestigungssteg (2) befindlichen Teils des Ruhekontaktteils (4′′) gelagert ist.

11. Schnappschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungssteg (2) an der Stelle, wo die Kimmen (34) angeordnet sind, eine Aussparung (35) besitzt.

12. Schnappschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkantung (13′′) des Ruhekontaktteils (4′′) aus zwei Schenkeln besteht, wobei ein Schenkel (30) einen im Befestigungsarm (17) eingebetteten Teil (38) besitzt und im Schenkel (9′′) der Schaltwippe (8′′) ein Fenster (36) für den Durchtritt des Schenkels (30) angeordnet ist.

13. Schnappschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwippe (8′′) aus Metall besteht und am oberen Ende des Betätigungsarms (10′′) ein aus Kunststoff bestehender Ansatz (32) angeformt ist.

14. Schnappschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Betätigungsarm (10′′) eine Öse (24) zum Einhängen der Zugfeder (12) ausgeklinkt ist.

15. Verfahren zur Herstellung eines Schnappschalters nach Anspruch 3 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktsystem (8′, 15, 12) an das Ruhekontaktteil (4) montiert wird und daß sodann das derart komplettierte Ruhekontaktteil (4) und das Schaltkontaktteil (6) durch Umspritzen miteinander zum fertigen Schalter verbunden werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruhekontaktteil (4′′) mittels eines Dornes des Spritzwerkzeuges, der in eine Kerbe (40) im Teil (38) eingreift, während des Umspritzens des vormontierten Kontaktsystems fixiert wird.