DE60300650T2 - Sicherheitsschalter - Google Patents

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DE60300650T2
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Signal Lux MDS Srl
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/001Means for preventing or breaking contact-welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/02Details
    • H01H23/12Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H23/16Driving mechanisms
    • H01H23/20Driving mechanisms having snap action
    • H01H23/205Driving mechanisms having snap action using a compression spring between tumbler and an articulated contact plate

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  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Sicherheitsschalter und insbesondere einen Druckschalter für Elektromotoren von Geräten und Fahrzeugen, bei denen das Stillsetzen in jeder Situation, auch bei Blockierung des Sicherheitsschalters selbst, gewährleistet werden kann.
  • Derartige Sicherheitsschalter sind schon aus dem Stand der Technik bekannt: Das amerikanische Patent Nr. 5,304,753, beispielsweise, erläutert einen Sicherheitsschalter mit Drucktaste der genannten Art. Der genannte Sicherheitsschalter, sieht einen Kontaktträgerschlitten vor, der unter Schub einer Aktivierungstaste verstellbar ist, die von einer immer unter Spannung stehenden Klemme Strom empfängt und ihn wechselweise der Klemme eines Elektromotors oder der Klemme einer Bremsvorrichtung überträgt. Im einzelnen, sobald sich die Drucktaste in Ruhestellung befindet, speist der Schlitten die Klemme der Bremse, während die Klemme des Motors getrennt ist, und umgekehrt, sobald die Klemme in Arbeitsstellung liegt. Eine Widerstandsfeder widersetzt sich der Verstellung der Drucktaste, wobei diese normalerweise in Ruhestellung gehalten wird. Der Schlitten ist aus zwei Teilen zusammengesetzt, die elektrisch miteinander in Berührung, jedoch mechanisch trennbar sind: Während seines Laufes öffnet der Schlitten den Kontakt zwischen der Klemme der Bremse und, angekommen am Ende des Hubs, schließt er den Kontakt mit dem Motor.
  • Es kann vorkommen, dass die wiederholten Öffnungs- und Schließungsspiele des Motorkontaktes die Blockierung des Sicherheitsschalters unter Verschweißung der Kontaktstelle am Schlitten und jener an der Klemme zufolge des Lichtbogens verursachen, der sich zwischen den genannten Stellen bei jeder Öffnungs- und Schließungsbewegung des Kontaktes bildet. Ohne eine angemessene Sicherheitsvorrichtung, bildet dieser Mangel, unter ständiger Speisung des Motors, ein äußerstes Risiko für die Unversehrtheit der Maschinenbedienung oder für den Fahrzeugfahrer und für die Sicherheit des Gerätes selbst.
  • Beim Sicherheitsschalter der oben beschriebenen Art besteht die Sicherheit aus der Tatsache, dass bei Verschweißung zwischen den Kontaktstellen des Motorkontaktes, sobald der Druck auf den Aktivierungsdruckschalter weg genommen wird, die beiden Teile des Schlittens sich unter dem Schub der Widerstandsfeder trennen, wobei der elektrische Kontakt zwischen dem verschweißten Abschnitt am Endabschluss des Motors und dem immer unter Spannung stehenden Abschnitt unterbrochen wird. Der Abschnitt des Schlittens, der in die Ruhestellung zurückkehrt, stellt den elektrischen Kontakt mit dem Klemme der Bremse wieder her und unterbricht das Getriebe der gesamten beweglichen Teile, wobei eine beliebige Widerverwendung des Sicherheitsschalters verhindert wird.
  • In einer anderen Schalterart sieht die Schaltung für die Klemmespeisung des Motors zwei Kontaktstellen vor, die an den beiden Seiten des Schlittens gelegen und mit gegenseitigem Abstand längs des Hubs des Schlittens angeordnet sind: Während des Hubs schließt der Schlitten zuerst einen ersten Kontakt, an dem keine Funkenbildung entsteht, da die Klemme des Motors noch getrennt ist, und darauffolgend einen zweiten Kontakt einer wirksamen Verbindung mit dem Motor. Bei einer Verschweißung zwischen den Kontakten, erfolgt diese nur am zweiten Kontakt: In diesem Fall kippt der Schlitten während des Rücklaufes gegenüber seiner normalen Bewegungsachse, da sie auf der Seite zurückgehalten wird, wo der zweite, verschweißte Kontakt anwesend ist und ist an der abgewandten Seite frei, wo der erste Kontakt anwesend ist, der sich ohne Schwierigkeiten öffnet, wobei die Stromversorgung unterbrochen wird. Dieses Kippen des Schlittens verursacht die Unterbrechung des Getriebes der beweglichen Teile, wobei der Sicherheitsschalter unverwendbar gemacht wird.
  • Aus dem Dokument GB 1 168 567 ist auch ein Sicherheitsschalter bekannt, der ein Paar von elektrisch leitfähigen, zweiarmigen Hebeln besitzt, die für die Schwenkbewegung an zwei parallelen Bolzen angebracht sind. Jeder Hebel ist dauerhaft elektrisch mit einer festen Klemme verbunden und jeder weist einen Innenarm auf, der sich zwischen dem Bolzen und einem Außenarm erstreckt, der einen beweglichen, elektrischen Kontakt trägt, der imstande ist, mit einem entsprechenden, elektrischen festen Kontakt bei Schwenken des Hebels von der Position "off" in eine Position "on" zusammenzuwirken.
  • Alle dies Sicherheitsschalter weisen schwerwiegende Grenzen und Mängel auf.
  • Ein erster Mangel entsteht dadurch, dass diese Sicherheitsarten einen sehr langen Hub des Aktivierungsdruckschalters und des Schlittens erfordern, und dies bildete eine lästige Platzbeanspruchung und ein mechanisch schwaches Element des Sicherheitsschalters.
  • Ein anderer Mangel besteht darin, dass diese Strukturart konstruktiv schwache Bestandteile auch unter dem Gesichtspunkt des Stromes verlangt, da ihre körperlichen Abmessungen niedrig gehalten werden müssen, um nicht einen übermäßig voluminösen und schweren Sicherheitsschalter zu haben.
  • Ein weiterer Mangel ist darauf zurückzuführen, dass diese Sicherheitsschalter keine Schutzvorrichtung gegen eine durchgehende Verwendung in einer übermäßig fortgesetzten Weise vorsehen. Folglich fällt der Schutzschalter, der eine auf diese Verwendung zurückzuführende Überhitzung schlechter erträgt, oftmals aus, mit oder ohne Verschweißung der Kontaktstellen an den Klemmen und er schützt nicht einmal den Motor vor den Folgen dieser Verwendung, wobei für die Wartung, die Reparatur und den Austausch der beschädigten Teile des Gerätes schwerwiegende wirtschaftliche Lasten entstehen.
  • Die Anmelderin hat nun herausgefunden, dass die angegebenen Probleme mit einem Schalter neuer Art gelöst werden können, der fähig ist, gleichzeitig die komplette Sicherheit, Funktionsfähigkeit, Zuverlässigkeit und niedrige Kosten sicherzustellen. Insbesondere hat die Anmelderin gefunden, dass die Lösung mit einer besonderen Kombination zwischen der Architektur des Schalters, der Position der Kontakte und Eigenschaften der verwendeten Materialien gefunden werden konnte.
  • Die Erfindung betrifft nun einen Sicherheitsschalter, insbesondere für Motorschaltungen von Arbeitsmaschinen und Elektrofahrzeugen, umfassend die im kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches und der abhängigen Ansprüche wiedergegebenen Merkmale.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen näher aus der eingehenden Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsform eines Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung hervor. Diese Beschreibung erfolgt nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die nur beispielsweise und daher nicht begrenzend dargestellt sind. Es zeigen
  • 1 einen Schalter gemäß der Erfindung, teilweise geschnitten, schaubildlich, in passiver Position, in Stirnansicht von links;
  • 2 den Schalter aus 1 schaubildlich in aktiver Position, in Stirnansicht von rechts;
  • 3 den Schalter aus 1, in Stirnansicht von links, während des Öffnungsschrittes, in einer Schadenssituation;
  • 4 den Schalter aus 1, im aufrechten Querschnitt gemäß der Querebene nach der Linie A-A aus 1 nach dem Öffnungsschritt, in einer Schadenssituation;
  • 5 den Schalter aus 1, schaubildlich, in Stirnansicht von links, am Ende des Öffnungsschrittes, nach einem Schaden;
  • 6 den Schalter aus 1, schaubildlich in Stirnansicht, bei normaler Wirkungsweise.
  • In seiner allgemeinsten Form umfasst der Sicherheitsschalter der Erfindung einen Behälter 1, innerhalb dem eine Aktivierungstaste 2, ein Paar von Kontaktträgerelementen, jeweils einen ersten 10 und einen zweiten 11, und einen Dreier von elektrischen Klemmen 6, 7, 9, jeweils eine mittigen 6, eine ersten 7 und einen zweite 9, die aus den beiden Teilen des Bodens des Behälters 1 herausgeführt sind; diese Kontaktträgerelemente 10, 11 sind um eine und dieselbe Schwenkachse O-O zwischen zwei Positionen schwenkbar, die jeweils als passive und aktive Position definiert sind. Jedes Kontaktträgerelement 10, 11 ist kippartig um ein Ende eines entsprechenden Lamellenlagers, jeweils einem ersten 6 und einem zweiten 8, angeordnet und jede der genannten Positionen wird durch eine entsprechende Position der Aktivierungstaste 2 festgelegt, die um eine Drehachse R-R dreht, die zur Schwenkachse U-U parallel ist. Die mittige Klemme 6 dieses Dreiers 6, 7, 9 befindet sich dauerhaft in elektrischem Kontakt mit einem der Kontaktträgerelemente 10, 11, während die beiden anderen Klemmen, jeweils die erste 7 und zweite 9, jeweils wechselweise getrennt oder in elektrischem Kontakt mit dem entsprechenden ersten und zweiten Kontaktträgerelement 10, 11 gemäß der Position der Taste 2 sind; das an der entsprechenden Klemme 7, 9 in passiver Position geschlossene Kontaktträgerelement 10, 11 ist vom denselben in aktiver Position getrennt und umgekehrt. Die Kontaktträgerelemente 10, 11 sind miteinander über leitfähige Elemente 17a, 18a elektrisch verbunden, die jeweils einem Kontaktträgerelement 10, 11 zugeordnet sind, die voneinander durch relative Verstellung von gegenprofilierten Flächen in gegenseitiger Berührung während der normalen Verwendung voneinander trennbar sind.
  • Im einzelnen umfasst der Sicherheitsschalter der Erfindung einen offenen Behälter 1, aus Isoliermaterial, bevorzugter Weise einem Kunststoff, in dem auf an und für sich bekannte Art und Weise, eine T-förmige Taste 2 aufgenommen ist, die in Längsrichtung drehbar ist, in zwei Richtungen um eine querliegende Drehachse (R-R), die im Fuß des T angeordnet ist. Vom Boden des Behälters 1 erstreckt sich innerhalb des Behälters selbst eine Trennwand 5, die radial gegen außen vorsteht, und den Behälter in zwei Längshohlräume, einen ersten und einen zweiten, trennt; nachfolgend können die einem Hohlraum angehörenden Elemente auch mit dem Adjektiv (erstes und zweites) des entsprechenden Hohlraumes identifiziert werden.
  • In der vorliegenden Beschreibung wird als Längsrichtung die Drehrichtung der Taste 2, als Querrichtung jene der Achse R-R, um die sich die Taste 2 dreht und als Radialrichtung bezeichnet, die zur Ebene senkrecht ist, die die genannte Längs- und Querrichtung enthält.
  • Der Behälter 1 ist bevorzugter Weise an seiner äußeren Seitenfläche mit Vorrichtungen 100 für eine bequeme Montage desselben, beispielsweise durch Einspannung im Gerät versehen, für das er bestimmt ist. Die Taste 2 umfasst eine nach außen des Behälters 1 gerichtete Fläche, die in seitlicher Position mit zwei gegenüberliegenden Armen 3 und 4 versehen ist, die sich radial nach innen des Behälters, einer pro Hohlraum, erstrecken, wobei im wesentlichen das Bein des T materialisiert wird.
  • Im Boden des Behälters 1 ist ein Dreier von Elektroklemmen für die Verbindung mit den zu überwachenden Schaltungen eingebaut; bevorzugter Weise umfasst der Dreier drei Lamellen 6, 7, 9 aus elektrisch leitfähigem Material, die vom Boden hervorstehen und in Richtung der Taste 2 gerichtet sind. Aus dem Boden, in Richtung der Taste 2 gerichtet, springt auch eine weitere Lamelle 8, bevorzugter Weise aus Isoliermaterial hervor.
  • Die erste Lamelle 6 und die dritte Lamelle 7 sind im ersten Hohlraum des Behälters eingebaut, die zweite Lamelle 8 und die vierte Lamell 9 sind im zweiten Hohlraum, aneinanderliegend, eingebaut; bevorzugter Weise sind die erste Lamelle 6 und die zweite Lamelle 8 miteinander in Querrichtung ausgerichtet und liegen in der Ebene, die die Drehachse R-R enthält.
  • Bevorzugter Weise springen mindestens die Lamellen 6, 7 und 9 vom Boden des Behälters 1 auch in Richtung nach außen vor.
  • Die Lamellen 6 und 8 bilden die Lamellenlager für ein Paar von Kontaktträgerelementen 10, 11; noch bevorzugter Weise, wirkt jedes, ins Innere des Behälters vorstehende Ende der Lamellen 6 und 8, als Drehpunkt für ein entsprechendes Kontaktträgerelement 10, 11, das um den Drehpunkt gemäß einer querliegenden Schwenkachse O-O schwenkt, die zur Achse R-R parallel ist. Bevorzugter Weise umfasst jedes Kontaktträgerelement 10, 11 einen Teller 10c, 11c, mit der Form eines U mit der auf dem entsprechenden Drehpunkt aufliegenden Basis und mit mindestens einer der beiden Seiten, versehen an seinem freien Ende mit einem Flansch 10a, 11a, der vom genannten Ende frei vorkragt und in Längsrichtung von der Schwenkachse weg abgewickelt wird. Auf diesem Flansch ist eine elektrische Berührungsstelle 10b, 11b befestigt, bevorzugter Weise bestehend aus einem Tropfen eines geeigneten, leitfähigen Materials, das auf der Fläche des Flansches verschweißt ist. Insbesondere ist die Kontaktstelle 10b auf der in Richtung des Bodens gerichteten Fläche des Flanschen 10a befestigt, die Kontaktstelle 11b ist auf der in Richtung der Taste 2 gerichteten Fläche des Flansches 11a befestigt.
  • Die Lamellen 7 und 9 springen jeweils ins Innere des Behälters im Bereich der Flanschen 10a und 11a vor: bevorzugter Weise ist das freie Ende eines jeden Lamellees mit einem Flansch 7a, 9a versehen, der frei tragend vom genannten Ende vorspringt und sich in Längsrichtung zur Schwenkachse O-O erstreckt. An jedem Flansch 7a, 9a ist eine elektrische Berührungsstelle befestigt, die bevorzugter Weise aus einem Tropfen 7b, 9b eines geeigneten leitfähigen Materials besteht, und an der Fläche des Flansches angeschweißt ist. Insbesondere ist die Kontaktstelle 7b auf der in Richtung der Taste 2 gerichteten Fläche des Flansches 7a befestigt, die Kontaktstelle 9b ist auf der in Richtung des Bodens gerichteten Fläche des Flansches 9a befestigt. Die radiale Entwicklung (Höhe) der Lamellen 7 und 9 ist verschieden; die Lamelle 7 weist den Flansch 7a auf, der zwischen dem Flansch 10a und dem Boden des Behälters angeordnet ist, die Lamelle 9 weist den Flansch 9a auf, der zwischen dem Flansch 11a und der Taste 2 angeordnet ist. In dieser Weise sind die Berührungsstellen 10b und 7b, 11b und 9b immer zueinander gegenüberliegend in gegenseitiger Übereinstimmung.
  • Auf der Fläche der Basis des U, d. h. des Konttaktträgertellers 10c, 11c, die in Richtung der Taste 2 gerichtet ist, liegt das Ende einer Schraubenfeder 12, 13 auf, die das abgewandte Ende am Ende eines Armes 3, 4 der Taste 2 am Anschlag gegen einer Arretiernase aufgeschoben ist. Bevorzugter Weise wird das an der Basis des Tellers 10a aufliegende Ende der Feder 12, 13 durch eine Nase 14 einer Kugelkalotte in Position gehalten, die radial nach außen von dieser Basis vorspringt.
  • Die Länge der Federn 12 und 13 ist leicht größer als der Abstand zwischen dem Anschlag des Armes 3, 4 und der Basis des Tellers 10c, 11c, sodass die Federn zusammengedrückt und sich in einem instabilen Gleichgewicht befinden, wodurch sie sich gemäß einer kurvenförmigen Laufbahn legen; der daraus folgende, von jeder Feder 12, 13 auf den entsprechenden Teller 10c, 11c ausgeübte Schub. zwingt den Teller selbst in eine vorgegebene Position gegenüber der Längsrichtung.
  • In der axialen, an die radiale innere Fläche der Taste gebundene Längsebene der Taste 2 ist ein dritter Arm 15 anwesend, der sich radial nach innen erstreckt; das freie Ende dieses Armes 15 ist in einer dritten Schraubenfeder 16 auf einer Arretiernase anschlagend eingefädelt, welche Feder das abgewandte Ende innerhalb einer zylinderförmigen Aufnahme 16a aufgenommen aufweist, die am Boden des Behälters 1 radial nach außen vorspringt. Diese Aufnahme hält die unter Druck arbeitende Feder 16 in einer wesentlichen geradlinigen Konfiguration. Die Feder 16, die zusammengedrückt ist, sobald die Taste 2 sich in einer aktiven Position befindet, liefert die Energie, um den Widerstand der Federn 12 und 13 zu überwinden sobald die Taste in die passive Position zurückgebracht wird.
  • In Übereinstimmung mit der Erfindung, sind die beiden Teller 10c, 11c miteinander über leitfähige Elemente 17, 18 elektrisch verbunden, die zueinander durch die relative Verschiebung von gegenprofilierten und sich in gegenseitiger Berührung befindlichen Oberflächen 17a, 18a beweglich sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Basis eines jeden Tellers 10c, 11c mit einer Platte 17, 18 fest, wobei die eine die L-förmig profiliert, sich radial nach außen erstreckt, und die andere spitzprofiliert ist (4): noch bevorzugter Weise ist das lange Bein 17, 18 des L an der Basis des Tellers 10c, 11c längs der Kante befestigt, die dem anliegenden Teller gegenüberliegt, und das kurze Bein 17a, 18a des L, nachstehend als Schlitten bezeichnet, freitragend in Querrichtung vom freien Ende des langen Beines vor springt und auch es in Richtung des anliegenden Tellers 10c, 11c gerichtet ist. Die beiden Schlitten umfassen bevorzugter Weise eine gekrümmte Fläche, oder eine V-förmige Fläche, mit der Konkavität, die zur Schwenkachse O-O gerichtet ist; bevorzugter Weise mit der Kante der V-Form parallel zur Schwenkachse. Die beiden Flächen sind gegenprofiliert und zueinander in Zwangsberührung, mit dem Schlitten 17a des Tellers 10c radial dem Schlitten 18a des Tellers 11c überlappend.
  • Der Teller 11c ist längs seiner gesamten Länge in Querrichtung durch die zweite Lamelle 8 abgestützt, während der Teller 10c in dieser Richtung nur über etwa die Hälfte seiner Breite durch die Lamelle 6 abgestützt ist, die an seiner Mittellinie eine Stufe aufweist, die zum Teller 11c gerichtet ist.
  • Abschließend ist der Teller 10c jeweils in zwei quer gegenüberliegende Positionen durch den Abschnitt der Lamelle 6, der den Drehpunkt des Tellers bildet, und durch den Schlitten 17a abgestützt, der auf den anliegenden Schlitten 18a aufliegt.
  • Die Trennwand 5 weist eine Ausnehmung auf, die sich radial nach außen im Bereich der Position erstreckt, die durch die Teller 10c, 11c eingenommen wird, sobald sich der Schalter in passiver Position befindet.
  • Die Lamellen 6, 7 und 9, wie oben vorweggenommen, ragen bevorzugter Weise nach außen des Behälters 1, wobei sie vom Boden des Behälters selbst herausgeführt sind: Diese vorspringenden Abschnitte sind im Betrieb mit entsprechenden Kabelschuren der Leiter der zu überwachenden elektrischen Anlage verbunden; genau gesehen, ist die dem mittigen Klemme angehörende Lamelle 6 mit der Versorgungsspannung verbunden und befindet sich immer unter Spannung, die dem ersten Klemme angehörende Lamelle 7 ist mit einer Bremsvorrichtung des Gerätes verbunden, die dem zweiten Klemme angehörende Lamelle 9 ist mit der Antriebsvorrichtung des Gerätes verbunden. Es ist zu betonen, dass die Lamellenlager 8 des zweiten Tellers 11 nicht unmittelbar mit der elektrischen, durch den Schalter überwachten Schaltung verbunden ist; das Material der Lamelle 8 kann daher ein beliebiges, geeignetes Material sein, das nicht notwendiger Weise elektrisch leitfähig sein muss. Es ist auch zu bemerken, dass die elektrische Verbindung zwischen den beiden Tellern 10 und 11 mit leitfähigen Elementen 17 und 18 ausgeführt wird.
  • Die 1 erläutert den Schalter der Erfindung in einer ersten, hier als passive Position definiertem Position. In dieser Position sind die Flansche 10a, 11a der Teller 10c, 11c zum Boden des Behälters 1 geneigt: der Kontakt zwischen dem Teller 10c und der Lamelle 7 ist geschlossen, jener zwischen dem Teller 11c und der Lamelle 9 ist offen.
  • Ein auf die radial äußere Fläche der Taste 2, wechselweise in den beiden Endpositionen ausgeübte Druck, bringt die Taste um die querliegende Drehachse R-R zu drehen, die im wesentlichen durch die beiden Seitenarme 3, 4 der Taste 2 in der Nähe des Endes der entsprechenden Federn 12, 13 durchgehend ist.
  • Die Drehung der Taste 2 ändert die Neigung der Arme 3, 4 und dreht daher die Krümmung der zwischen Arm und Teller 10c, 11c eingefügten Federn 12, 13 in einer abgewandten Längsrichtung um: folglich zwingt jede Feder 12, 13 den entsprechenden Teller 10c, 11c in Längsrichtung um den eigenen Drehpunkt zu schwingen, wobei der Flansch 10a, 11a in Richtung der Taste 2 geneigt wird. Durch die Wirkung dieser Neigungsänderung wird der Schalter in eine festgelegten aktiven Position gebracht, wobei der Kontakt zwischen dem Teller 10c und der Lamelle 7 geöffnet wird, wobei hingegen jener zwischen dem Teller 11c und der Lamelle 9 geschlossen wird.
  • Die Wirkungsweise des Sicherheitsschalters ist wie folgt. Man nehme an, dass der Sicherheitsschalter eine nicht erläuterte elektrische Schaltung überwachen muss, die eine Antriebsvorrichtung und eine Bremsvorrichtung enthält, die getrennt voneinander über die Lamelle 7 antreibbar sind, die die Bremsschaltung und die Lamelle 9 versorgt, die die Motorschaltung versorgt. Man nehme auch an, dass der Sicherheitsschalter sich in einer passiven Position befindet, d. h. dass er die Bremsschaltung versorgt.
  • Die Lamelle 6 ist mit Netzspannung verbunden, die auch den Teller 10c unter Spannung bringt. Die Bremsschaltung wird durch die Lamelle 7 in elektrischer Verbindung mit dem Teller 10c über das Paar von Kontaktstellen 10b und 7b versorgt. Auch der Teller 11c befindet sich über das Paar von Schlitten 17a und 18a unter Spannung, der Flansch 11a und die Lamelle 9 sind jedoch getrennt und daher wird die Motorschaltung nicht versorgt.
  • Es wird nun gefordert, die Motorschaltung zu speisen: Unter Einwirkung unter einem Druck auf das gegenüber dem Behälter 1 angehobene Ende der Taste 2 wird die Drehung der Taste bewirkt und mit dieser die Schwenkung eines jeden Tellers 10c, 11c um den entsprechenden Drehpunkt. Diese Schwenkung dreht die Neigung der Teller 10c, 11c gegenüber der Schwenkachse O-O um: Die Kontaktstellen 10b und 7b trennen sich, wobei die Spannung der Bremsschaltung weggenommen wird, die Kontaktstellen 11b und 9b kommen in gegenseitigem Kontakt, wobei sie die Motorschaltung speisen.
  • Man nehme nun an, dass wegen eines zufälligen Grundes beispielsweise aufgrund der auf wiederholte Öffnungs- und Schließungsbewegungen zurückzuführenden Funkenbildung, die Kontakte 11b und 9b miteinander verschweißt bleiben, wobei sie daher den Teller 11c in der Lage der Stromversorgung der Motorschaltung ins Stocken bringen.
  • In diesem Fall wird es dem auf den hinteren Abschnitt der Taste 2 (3) ausgeübten Druck gelingen, nur den Teller 10c zu verschwenken, wobei die Kontakte 10b und 7b in Richtung der Position eines gegenseitigen Kontaktes gebracht werden, mit der daraus folgenden Wiederaufnahme der Versorgung der Bremsschaltung bei beendeter Verschwenkung.
  • Zufolge dieser Verschwenkung des Tellers 10c gleitet der entsprechende Schlitten 17a auf der radialen äußeren Fläche des darunter liegenden Schlittens 18a bis der gegenseitige Kontakt verloren geht. Auf diese Weise jedoch verliert der Schlitten 17a seine Auflage und folglich fällt der nur in der Nähe der äußeren Mittellinie seiner Basis abgestützte und dem Druck der Feder 12 ausgesetzte Teller 10c in Richtung (4 und 5) der Trennwand 5, während der Schlitten 17a innerhalb der Ausnehmung der Trennwand positioniert wird.
  • Der Kontaktverlust zwischen den beiden Schlitten 17a, 18a nimmt dem Teller 11 die Spannung und daher die Versorgung der Motorschaltung weg.
  • Es ist zu bemerken, dass nun der Sicherheitsschalter blockiert ist: Ein Druck auf dem Vorderteil der Taste 2 ist nämlich nicht imstande die umgekehrte Schwenkung des Tellers 10c zu erzeugen, da die Ausnehmung der Trennwand 5 den Schlitten 17a in seinem Inneren blockiert, indem ihm jede weitere Bewegung verhindert wird.
  • Die Einführung des Schlittens 17a in die Ausnehmung der Trennwand 5 vermeidet dass der Schlitten durch Zufall mit dem Schlitten 18a in Kontakt kommen kann, beispielsweise aufgrund von Bewegungen oder Schwingungen des Gerätes, an dem der Schalter angebracht ist. Die Wiederaufnahme der Funktionsfähigkeit des Gerätes erfordert unvermeidlicher Weise den Austausch des blockierten Schalters durch einen neuen Schalter.
  • Die mäßigen Kosten des Sicherheitsschalters selbst macht seine Reparatur wirtschaftlich nicht vorteilhaft. Wird nun die Lamelle 8 in Betracht gezogen, wurde schon gesehen, dass dieselbe auch aus einem nicht leitfähigem Material ausgeführt werden kann. Bevorzugter Weise ist in Übereinstimmung mit der Erfindung die Lamelle 8 mit einem Kunststoff mit einer niedrigen Schmelztemperatur ausgeführt. Diese Erfindung erlaubt, eine weitere Sicherheitsvorrichtung auszuführen, die dem nun beschriebenen Sicherheitsschalter zugeordnet ist. Die Betriebsweise des Motors auf kontinuierlicher Art, insbesondere mit der höchsten Stromaufnahme, kann die Überhitzung des Motors und/oder der demselben zugeordneten Elementen mit der Möglichkeit von unannehmlichen Schäden zu verursachen. Auch ein Ausfall an der Anlage (Kurzschluss) verursacht eine Stromaufnahme mit einer Intensität, die überaus höher ist als jene Höchste, die erlaubt ist, wobei die Sicherheit der zugeordneten Vorrichtungen gefährdet wird.
  • Diesen Problemen wird mit der Erfindung durch die Lamelle 8 aus Schmelzmaterial Abhilfe geschaffen. Die dem Ausfall oder der ungeeigneten Verwendung zurückzuführende Überhitzung beansprucht nämlich auch die Teller 10c, 11c, die die eigene Temperatur während des Betriebes erhöhen. Diese Temperaturerhöhung wirkt sich nicht auf die Lamelle 6, auch diese aus Metall aus, kann jedoch die Lamelle 8 zu schmelzen bringen. Als Folge dieser Schmelzung fällt der Teller 11c auf den Boden des Behälters 1, wobei der Kontakt mit dem Flansch 9 und der Schwenkmöglichkeit verloren geht. Darauffolgende Drücke der Taste 2 können nur das Gleiten des Tellers 11c am Boden des zweiten Hohlraumes verursachen, können jedoch nicht in irgend einer Weise die verlorene Elektrische Verbindung wieder aufnehmen.
  • Der Fachmann wird keine Schwierigkeiten haben, in angemessener Weise die Abmessungen zu wählen und insbesondere die Dicken, des Tellers 11 und der Lamelle 8 zusammen mit der sie bildenden Materialart, um die Zeitwerte und die Temperatur zu beherrschen, die die Schmelzung der Lamelle 8 verursachen.
  • Die Erfindung weist große und vielfältige Vorteile auf.
  • Der Sicherheitsschalter erfordert keinen langen Richtungshub der Betätigungstaste; die Taste dreht sich um eine Achse, die gegenüber dem Gehäuse des Behälters fest bleibt, sodass der Hub der Taste auf das Maß der Anhebung der Enden der Taste gegenüber der Oberfläche des Behälters zufolge dieser Drehung begrenzt ist. Der Sicherheitsschalter besitzt daher insgesamt gesehen herabgesetzte, kompakte und solide Abmessungen. Trotzdem sind die beweglichen und festen Element des elektrische leitfähigen Teiles größer der entsprechenden Elemente des Standes der Technik; insbesondere besitzen die Kontaktstellen größere Abmessungen und sind in einem spezifisch geeigneten Material ausgeführt, wodurch sie Stromstärkenwerte tragen, die entschieden höher sind gegenüber Schaltungen, die normalerweise wie in dieser Betriebsart verwendet werden. Diese Merkmale, für sich selbst, verringern die Möglichkeit von Ausfällen für den Schalter der Erfindung auf ein Minimum, wobei dessen Lebensdauer verlängert wird.
  • Im Falle eines Ausfalles sind gleichzeitig sowohl die Aufrechterhaltung der Spannung an einem spezifischen Kabelschu sowohl die Spannungsabwesenheit auf einen verschiedenen spezifischen Kabelschur sichergestellt; diese elektrische Konfiguration erhält sich auch bei Erschütterungen, Schwingungen und anderen, dem Sicherheitsschalter auferlegten Bewegungen unverändert.
  • Zum Abschluss umfasst der erfindungsgemäße Schalter weitgehend mechanische Elemente, die schon beim Stand der Technik für Sicherheitsschalter großen Konsums verwendet wurden und daher Kosten beträgt, die unterhalb jenen der zu bekannten Sicherheitsschalter liegt, von denen auch die oben genannten Fehler vermieden werden.
  • In der vorliegenden Beschreibung wurden nicht die gesamten normalen möglichen strukturellen und kinematischen Alternativen zu den Ausführungsformen der spezifisch beschriebenen Erfindung erläutert. Die gesamten als leitfähig beschriebenen Teile können beispielsweise mit einem nicht leitfähigen Material ausgeführt werden und durch Einbringung in den Körper der Teile oder die Ablagerungen auf ihrer Oberfläche, von Bahnen aus leitfähigem Material leitfähig gemacht werden. Die gesamten Varianten werden durch im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst, wobei diese alternativen Formen für sich leicht durch die hier ausgeführte Beschreibung des Verhältnisses festlegbar sind, das jede Ausführungsform mit dem Ergebnis verbindet, die die Erfindung erhalten will.

Claims (14)

  1. Sicherheitsschalter, insbesondere für Motorschaltungen von Arbeitsmaschinen und Elektrofahrzeugen, umfassend einen Behälter (1), innerhalb dem eine Aktivierungstaste (2), ein Paar von Kontaktträgerelementen (10, 11), bzw. ein erster (10) und ein zweiter (11), und ein Dreier von Elektroendverschlüssen, bzw. ein mittiger (6), ein erster (7) und einen zweiter (9) aufgenommen sind, die aus dem Behälter herausgeführt sind, wobei die Kontaktträgerelemente (10, 11) um eine und dieselbe Schwenkachse (O-O) herum zwischen zwei Stellungen, bzw. einer passiven Stellung und einer aktiven Stellung, schwenken, wobei jedes Kontaktträgerelement (10, 11) kippartig um ein Ende eines entsprechenden Lamellenlagers (6, 8), bzw. eines ersten (6) und eines zweiten (8), angeordnet ist, wobei jede der Stellungen durch eine entsprechende Stellung der Aktivierungstaste (2) auferlegt ist, die sich um eine zur Schwenkachse (O-O) parallelen Drehachse (R-R) dreht, wobei der mittige Endverschluss (6) dieses Dreiers sich in ständiger, elektrischen Berührung mit einem (10) der Kontaktträgerelemente (10, 11) befindet, wobei der erste (7) und zweite (9) Endverschluss jeder wechselweise mit dem entsprechenden ersten und zweiten Kontaktträgerelement (10, 11), in Abhängigkeit von der Stellung der Aktivierungstaste (2), getrennt oder in elektrischer Berührung ist, wobei das am entsprechenden Endverschluss (7, 9) in passiver Stellung geschlossene Kontaktträgerelement (10, 11) vom denselben in aktiver Position getrennt ist und umgekehrt, wobei die Kontaktträgerelemente (10, 11) untereinander über bewegliche, leitfähige, zueinander bewegliche Elemente durch Verschiebung bezüglich der gegenprofilierten Oberflächen (17a, 18a) in gegenseitiger Berührung elektrisch verbunden sind.
  2. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lamellenlager (6, 8) und die Schwenk- (O-O) und Dreh-(R-R)Achsen in derselben Ebene befinden.
  3. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lamellenlager (6) den elektrischen, mittigen Endverschluss umfasst.
  4. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kontaktträgerelement (10, 11) an einem eigenen, leitfähigen Element (17, 18) festliegt.
  5. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktträgerelement (10) an einem Ende durch den mittigen Endabschluss (6) und am abge wandten Ende durch das eigene leitfähige Element (18) abgestützt ist, das durch das entsprechende leitfähige Element des zweiten Kontaktträgerelementes (11) getragen wird.
  6. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktträgerelement (10), wenn es frei vom Lage des zweiten Kontaktträgerelementes (11) ist, das eigene, leitfähige Element (17) in einer dauerhaften Stellung einer Nicht-Überschneidung mit dem zweiten, leitfähigen Element (18) aufweist.
  7. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenprofilierten Oberflächen (17a, 18a) gegenseitig in derselben Schwenkrichtung der Kontaktträgerelemente (10, 11) verstellbar sind.
  8. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenprofilierten Oberflächen (17a, 18a) V-winklige Flächen sind.
  9. Sicherheitsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die V-winkligen Oberflächen (17a, 18a) eine Kante festlegen, die zur Schwenkachse (O-O) parallel ist.
  10. Sicherheitsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die V-winkligen Flächen (17a, 18a) eine Kante festlegen, die gemäß einer Richtung ausgerichtet ist, die gegenüber der Schwenkachse (O-O) quer liegt.
  11. Sicherheitsschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Kante, gemäß einem Winkel geneigt ist, der zwischen +30° und –30° gegenüber der Schwenkachse (O-O) liegt.
  12. Sicherheitsschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Kante in einer Ebene liegt, welche die Schwenkachse (O-O) enthält.
  13. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Endverschlüsse (6, 7, 8) radial vom Boden des Behälters (1) nach innen mit verschiedenen Höhen vorspringen, wobei die Berührungsstelle zwischen dem ersten Endabschluss (7) und dem entsprechenden Kontaktträgerelement (10) auf der Oberfläche des Kontaktträgerelementes (10) angeordnet ist, die in Richtung des Bodens des Behälters (1) gerichtet ist, wobei die Berührungsstelle zwischen dem zweiten Endabschluss (9) und dem entsprechenden Kontaktträgerelement (11) auf der Oberfläche des Kontaktträgerelementes (11) angeordnet ist, die in Richtung der Aktivierungstaste (2) gerichtet ist.
  14. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die passive Stellung der Berührung zwischen dem ersten Kontaktträgerelement (10) und dem entsprechenden ersten Endverschluss (7) entspricht.
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