DE643078C - Elektrischer Eindruckknopfschalter - Google Patents

Description

In der Beschreibung zum Hauptpatent wurde dargelegt, daß der Eindruckknopfschalter sich mit seinen Vorzügen als solcher nur durchzusetzen vermag, "wenn er ebenso einfach und zuverlässig ist -wie die Schalter der andern wiegen ihrer Einfachheit jetzt bevorzugten Bauarten. In bezug auf seine Einfachheit kann das Schaltwerk nach dem Hauptpatent noch weiter vervollkommnet werden, da zu seiner Betätigung noch zwei Federn nötig sind, die in ihrer Spannkraft zueinander abgestimmt sein müssen.

In der Momentschaltung des Schalters nach dem Hauptpatent wird die Schaltfeder nach der einen Seite zum Umschalten des Eontakthebels ausgenutzt und nach der anderen Seite zum Einklinken des Federspannhebels in die Wippe. Der Hebelarm, mit dem die Schaltfeder zum Einklinken des Federspannhebels in die Wippe angreift, ist sehr ungünstig, und der Druck der normalstarken Schaltfeder, vergrößert noch durch diesen ungünstigen .Hebelarm, kann ein Klemmen des Feäerspaiffiihiebels axxi den Rückzugsflächen der Wippe verursachen, weswegen eine übermäßig starke Rückzugsfeder der Wippe gewählt werden muß. Um diesen Druck der Schaltfeder zum Zweck des sicheren Einklinkens des Federspannhebels in die Wippe auf das nötige Maß zu beschränken, wird bei dem. Schalter der vorliegenden Erfindung der Schaltfederdruck während der Rückzugsperiode der Wippe durch ein Kippglied geteilt, d. h. es wird nicht der ganze Schaltfederdruck auf die Rückzugsflächen der Wippe übertragen, sondern nur noch ein Bruchteil der Schaltfederspann'ung.

Das Kippglied hat nach der Erfindung die Form einer Lasche. Es ist ein einfaches, flaches Blechstückchen, das mit zwei Nockenpaaren abwechslungsweise in Zähne am Schalthebel und Federspannhebel eingreift. Mit Hilfe eines Häkchens wird der eine Arm einer um einen Stift gewickelten Feder, der in zwei Bohrungen am Ständer sitzt, mit der Schaltlasche gelenkig verbunden, und der zweite Arm dieser Feder greift in einen Haken der Wippe und drückt sie mit dem Druckknopf nach außen. Durch diese Feder mit der Anordnung der Schaltlasche ist ein günstiges Zusammenwirken von Schalt- und Wippenfederzug erreicht. Neben der Ersparnis der zweiten Feder hat diese Anordnung noch den Vorteil, daß die Feder von zwei Seiten her gespannt wird und daß die so erzeugte hohe Spannkraft der Feder zur Erzielung höherer Schaltgeschwindigkeit und zur Erhöhung des Kontaktfederanpreßdruckes ausgenutzt werden kann.

Das Momentschaltwerk des Schalters nach dem Hauptpatent ist auf demselben Prinzip aufgebaut wie das der jetzt in allgemeinem Gebrauch stehenden Kippschalter. Bei ihm wird durch einen Hebel, den sog. Feder-

Spannhebel, eine Druckfeder bis zu einem Kippmoment des Schalt- oder Kontakthebels des Schaltwerkes gespannt. Im Kippmoment beginnt sich dann die Feder zu entspannen" und zwingt dabei den Kontakthebel schlagartig in seine zweite Schaltstellung. Der Federspannhebel und der Kontakthebel haben bei allen diesen Schaltern, um für den Federdruck im Moment des Kippens des Kontakthebeis einen. Hebelarm zu erhalten, eigene Lagierstellen, die in gewissem Abstand voneinander liegen. Außer diesen beiden im Schaltwerk sich drehenden Teilen, dem Federspannhebel und dem Kontakthebel, haben im Schalt werk der Kippschalter auch die Teile, die die Feder führen und in ihrer Lage im Schaltwerk halten, ihre eigenen Lager stellen. So ergeben sich für alle diese Teile drei, oft auch vier Drehachsen, die parallel zueinander stehen müssen, damit sich die Teile leicht und ungehemmt drehen können. Neben der umständlichen Herstellung so vieler Lagerstellen im Schaltertragkörper erfordert die Montage des Schaltwerkes und besonders die .25 Einbringung der Schaltfeder viel geübte und umständliche Handarbeit. Im Gegensatz dazu ist die Montage des vorliegenden Schaltwerkes ein einfaches Zusammenfügen weniger Teile, die sich auf einem Achsenstift zentrieren und durch ihn selbsttätig in die richtige Lage zueinander gebracht werden, denn das vorliegende Schaltwerk hat nur eine Achse. Im Kippmoment hat die Druckkraft der Schaltfeder bei den bekannten Schaltern einen Hebelarm, der oft nicht größer ist als 1 mm. Die Schaltfeder muß deshalb sehr kräftig sein, um den Widerstand zu überwinden, der durch den Anpreßdruck der Kontaktfedern am leitungsverbindenden Teil in oft mehr als zehnfach größerem Hebelarm am Kontakthebel angreift. Die Kontaktfedern dieser Schalter sind daher lang und zart. Sie erfordern sehr sorgfältige Ausführung und Montage und machen diese Schalter immer sehr empfindlich. Nach dem Abziehen des Kontakthebels von den Kontaktfedern vergrößert sich ungünstigerweise der Hebelarm der L^Tmschaltfeder, wodurch ein harter Anschlag beim Aufhalten des Kontakthebels nach dem L^Tmschaltvorgang am Gehäuse oder Schaltwerk erzeugt wird. Bei der Momentschaltung des Schalters nach der vorliegenden Erfindung hat die Zugkraft der Schaltfeder im Schaltmoment einen mehrfach größeren Hebelarm und überwindet deshalb einen mehrfach höheren Anpreßdruck der Kontaktfedern. Diese sind kürzer ausführbar und dadurch weniger empfindlich, was größere Betriebssicherheit und geringeren Spannungsabfall des Schalters bedeutet.

Der Federzug wird mittels eines Hakens auf die Schaltlasche übertragen. An der Bewegung einer Geraden, die vom Druck-.punkt der Schaltfeder auf den Haken über den Druckpunkt des Hakens in der Rille ai}r Schaltlasche in Richtung auf die Achse von Federspannhebel und Kontakthebel gezogen wird, läßt sich die Fi-derdruckverteilung während des Schaltvorganges übersehen. Man erkennt, daß im Moment des Umschaltens, d. h. bei höchstgespannter Feder, die Stirnfläche des Zahnes am Kontakthebel, der ausgeschaltet werden soll, vom Druck durch den entsprechenden Nocken entlastet ist, während die zweite Umschaltstirnfläche, die eingeschaltet wird, den vollen, ungeteilten Druck der Schaltfeder erhält. Sie empfängt den ungeteilten Schaltfederdruck aber erst, wenn die Schaltlasche durch Abgleiten des entsprechenden Nockens von der Stirnfläche des Federspannhebelzahnes bereits in Bewegung gesetzt ist. Hierdurch entsteht für die Wirksamkeit der Feder der Vorteil, daß im Schaltmoment die Schaltlasche widerstandslos in Bewegung gesetzt wird, ehe sie mit ihrem Nocken auf den Kontakthebel trifft, um diesen umzuschalten. Dadurch wird eine wesentliche Erhöhung der Schaltgeschwmdigkeit erreicht. Der Druckpunkt des Nockens, der bei Beginn des Umschaltvorganges den ungeteilten Federzug auf die Stirnfläche des eingeschalteten Kontakthebelzahnes überträgt, hat etwa 4 mm Abstand von der Achsenmitte, d. h. der Hebelarm des Schaltfederzuges beträgt 4 mm. j Mit dem Ende des Schaltvorganges verteilt sich, wie an der Bewegung der obenerwähnten Geraden zu erkennen ist, der Federzug auf die Zahnstirnflächen am Federspannhebel und Kontakthebel, was einen geräuschlosen Anschlag des Kontakthebels bei Ende des Schalt Vorganges ergibt.

In den beiliegenden Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Abb. ι ist eine Ansicht von oben. Abb. 2 ist die rechte Seitenansicht der Abb. i.

Abb. 3 ist eine Ansicht von links auf den Schalter mit geöffneter Kontaktbrücke. Abb. 4 ist eine Ansicht von links auf den Schalter mit geschlossener Kontaktbrücke. Abb. 5 sind zwei Ansichten der Wippe 7. Abb. 6 sind drei Ansichten des Federspannhebels 6.

Abb. 7 sind drei Ansichten der Schaltlasche 11.

Abb. 8 sind zwei Ansichten des Schaltoder Kontakthebels 5.

Im Ständer 1, der durch die Schrauben 2 mit der Porzellanplatte 3 verbunden ist, ist die Achse 4 gelagert. Auf dieser ist der U-förmige Kontakthebel 5 (Abb. 8) mit seinen beiden Schenkeln 10 zwischen den Füßen des

Ständers i drehbar angeordnet. Zwischen den Schenkeln des Kontakthebels 5 ist der Federspannhebel 6 (Abb. 6) ebenfalls auf der Achse 4 drehbar gelagert, in dessen oberen rechteckigen Ausschnitt 27 sich die Wippe 7 (Abb. 5) führt. Wippe 7 wird durch den Federarm 8, welcher sich in den Haken 28 der Wippe' legt, mit ihrem oberen Ansatz in die konische Vertiefung des Druckknopfes 9 gepreßt, der dadurch in seiner Führung im Ständer 1 nach außen, gedrückt wird.

Der untere Federarm 29 der Feder, die um Stift 18 gewickelt ist, zieht mittels des Hakens 17 die Schaltlasche 11 einerseits durch einen ihrer beiden Nocken 13 (in Abb. 3 ist es der untere) gegen die entsprechende Zahnstirnfläche 14 am Federspannhebel 6. Durch diesen Federzug erfolgt eine Drehung des auf der Achse 4 gelagerten Federspannhebels 6, welche oberhalb der Achse 4 durch Anschlag seiner Klinkenflächen 26 und unterhalb der Achse 4 durch Anschlag der 'unteren Kanten der Klinkenflächen 26 (Abb. 6) von der Wippe aufgehalten wird. Die durch den stetigen Federzug in jeder Stellung der Wippe gegen sie bewirkte Drehung des Federspannhebels verursacht in der Endstellung der Wippe ein absolut sicheres Einklinken derselben in den Federspannhebel.

Das Kernstück der Momentschaltung ist die Schaltlasche 11 (Abb. 7). Mit einem Nockenpaar 12 greift sie abwechslungsweise in die Zähne. 24 des Kontakthebelschenkels 10 und mit ihrem Nockenpaar 13 in die Zähne 14 des Federspannhebels 6. Wird in der Schaltstellung der Abb. 3 auf den Druckknopf gedrückt, dann dreht sich infolge der in den Federspannhebel 6 eingeklinkten Wippe 7 die rechte Seite des Federspannhebels 6 nach unten, und seine untere Stirnfläche 14 nimmt den unteren Nocken 13 der Schaltlasche 11 mit. Die Schaltlasche 1 r dreht sich jetzt um die Auflagefläche ihres ' oberen Nockens 12 am Schenkel 10 des Umschalthebels 5. Mittels des Hakens 17 spannt sich der Federarm 29, wobei der Rand des Ausschnittes 16 in der Schaltlasche 11 und ihr oberer Nocken 13, der an der Kurve 15 der Zahnlücke 23 des Federspannhebels schleift, pin Abweichen der Schaltlasche 11 verhindert. Wenn der Federspannhebel durch die Wippe so weit gedreht ist, daß der obere Nocken 13 aus der Lücke 23 des Federspannhebels 6 heraustreten kann, dann hat sich die untere Stirnfläche 14, auf der der untere Nocken 13 ruht, so weit geneigt, daß die Schaltlasche 11 infolge des Zuges der Feder, die von zwei Seiten her gespannt wird, abgleitet. Der obere Nocken 13 legt sich beim Abgleiten der Schalt lasche auf die obere Stirnfläche 14, der untere gleitet in die entsprechende Lücke 23 des Federspannhebels 6. Dieses Umklinken geschieht ruckweise. Dabei gibt der obere Nocken 12 den Umschaltarm 10 frei, und der untere Nocken 12 ist in den gleichen unteren Eingriff mit dem Umschaltarm gekommen und zieht in einem Ruck den Kontakthebel nach unten bis zu seinem unteren Anschlag 25 (Abb. 4 und 8). Beim nächsten Druck auf den Druckknopf wiederholt sich der Schaltvorgang in umgekehrter Weise.

Auf der Kontaktseite des Kontakthebels 5 ist das Kontaktfederband 20 in den Isolierkörper 19 eingelassen, das mittels der Kontaktfedern 21 die einander gegenüberliegenden Kontaktklemmen 22 je nach der Stellung des Kontakthebels miteinander verbindet oder unterbricht.

Durch den Druckpunkt, der durch die Wirkung des Federarmes 29 im Haken 17 entsteht, und den Druckpunkt des Hakens 17 in der Rille des Ausschnittes 16 der Schaltlasche 11 kann die Gerade 34 nach der Achse 4 gezogen werden (Abb. 3 und 4). Die Gerade 34 läßt erkennen, daß die Zugkraft des Federarmes 29 sich in den beiden Endstellungen des Schaltwerkes mittels der beiden eingeschalte-· ten Nocken 12 und 13 der Schaltlasche 11 auf eine Zahnstirnfläche 14 des Federspannhebels 6 und jenseits der Achse 4 auf die Zahnstirnfläche 24 des Kontakthebels 5 verteilt. An der Bewegung dieser Geraden 34 während des Schaltvorganges läßt sich die Federdruckverteilung auf die Druckplatte der jeweils eingeschalteten Nocken 12 und 13 der Schaltlasche 11 ,übersehen. Bei höchstgespannter Feder, d.h. im Moment des Umschaltens, verbindet die immer über die beiden Druckpunkte im Haken 17 führend gedachte Gerade 34 auch den Druckpunkt des Nockens 12, der beim Umschalten zum Eingriff in den Zahn 24 des Umschalthebels kommt. Daraus ist ersichtlich, daß im Schaltmoment die ungeteilte Zugkraft der Schaltfeder zum Schalten in den Kontakthebel 5 eingreift. Mit dem Herausziehen des Kontakt- oder Schalthebels 5 aus der Berührung mit den Kontaktfedern 21 verteilt sich allmählich die Zugkraft der Schaltfeder wieder auf die jetzt eingeschalteten Nocken 12 und 13 infolge der Veränderung der Lage der Schaltlasche 11 während des Schaltvorgangs, die sich bis zum Anschlag des Kontakthebels um den Druckpunkt des jeweils eingeschalteten Nockens 13 auf der Stirnfläche 14 des Federspannhebels 6 dreht.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrischer Eindruckknopf schalter nach Patent 629 607, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippglied eine frei bewegliche Lasche (11) mit zwei Nockenpaaren (12 und 13) ist, die abwechselnd

   in entsprechende Zahnpaare am Schalthebel (5) und Federspannhebel (6) eingreifen.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippglied und der Druckknopf unter der Wirkung einer einzigen Feder stehen, die mit ihrem einen Ende [S) an der Wippe angreifend die Wippe mit ihrem Druckknopf nach außen drückt und mit ihrem andern Ende (29) das Kippglied beeinflußt.
3. 3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltlasche (11) mittels eines Federhakens (17) unter Zugwirkung der Schaltfeder steht.
4. 4. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltlasche (11) eine Aussparung (16) mit einer Rille hat, in die der Federhaken (17) eingehängt ist.
5. 5. Schalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federwirkung auf die Schaltlasche bei jeder Schaltstellung durch einen Nocken (13) auf die Stirnfläche {14) des Federspannhebels und durch den an der Schaltlasche gegenüberstehenden Nocken (12) auf die Stirnfläche (24} des entsprechenden Zahnes am Schalthebel übertragen wird.
6. 6. Schalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während der Rückzugsperiode der Wippe (7) der Druckpunkt des Federhakens (29) an der Schaltlasche (11) zwischen den Druckpunkten der Nocken (12) und dem ihm gegenüberliegenden Nocken (13) liegt, die jeweils je nach der Schaltstellung in den Federspannhebel und Schalthebel eingreifen.
7. 7. Schalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anzug der Schaltfeder im Moment des Umschaltens der Druckpunkt der Feder (29) auf den Federhaken (17), der Druckpunkt des Federhakens (17) in der Rille des Ausschnittes (16) in der Schaltlasche (11) und der Druckpunkt des Nockens (12) auf der Stirnfläche (24) des Schalthebelzahnes auf einer Geraden (34) liegen.
8. 8. Schalter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Achse (4) für Schalthebel und Federspannhebel der Schaltlasche (11) als innerer Anschlag dient.
9. 9. Schalter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken (15) des Federspannhebels der Schaltlasche (11) mittels der Nocken (13) als. äußere Anschläge dienen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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