DE7434359U

DE7434359U - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE7434359U
Application number: DE7434359*[U
Authority: DE
Original assignee: Controls Company of America
Current assignee: Controls Company of America
Priority date: 1973-11-14
Filing date: 1974-10-14
Publication date: 1975-01-16
Also published as: US3883710A; CA1013014A

Description

A. GRÜNECKER

DIPL.-tNO.

H. KINKELDEY

OR.-INS.

W. STOCKMAIR DR..INO. ■ A»e (OALTBCM)

K. SCHUMANN

DR. REB. NAT. · DIPI—PHVS.

P. H. JAKOB

OIPL.-INO.

G. BEZOLD

OR. Ρβ«. NAT. · OIPU-CHEM.

MÜNCHEN E. K. WEIL

DR. RKR. OEC. INK.

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASae 48

G 701 - 02/Hö.

COBTBOLS COMPANY OF AMERICA
West Soreng Avenue
Schiller Park, Illinois 60176
U.S.A.

El.ektxdscher Schalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem Gehäuse, einem nach außen vorgespannten, hin- und herbewegbaren Stößel und einem elektrisch leitenden Wischkontakt mit drei Kontaktarmen, der im Gehäuse in diskreten Schritten drehbar gelagert ist.

Bekannte Fußabblendschalter haben nur eine begrenzte Lebensdauer, die möglichst groß sein soll. Viele Schalter werden dabei

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mit einer Geschwindigkeit umgeschaltet, die von der Betätigungsgeschwindigkeit abhängt, so daß Lichtbogen auftreten. Die meisten Schalter öffnen dabei einen Schaltkreis, bevor sie den nächsten, schließen, wodurch sich ein unerwünschtes Zeitintervall ohne Licht ergibt. Die bisher bekannten Schalter weisen dabei unausgeglichene Kontaktdrücke auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuen elektrischen Schalter zu schaffen, der als Fußabblendschalter zu benutzen ist, eine lange Lebensdauer aufweist und eine Umschaltung der mit ihm verbundenen Stromkreise derart sicherstellt, daß der jeweils nächste Stromkreis geschlossen wird, bevor der zuletzt geschlossene Stromkreis aufgetrennt wird.

Bei einem elektrischen Schalter der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß drei Kontakte um die Drehachse des Wischkontakts herum in dem Gehäuse zur Beaufschlagung durch die Kontaktarme befestigt sind, daß der erste und dritte Kontakt so mit Abstand zueinander angeordnet sind, daß der eine oder andere bei abwechselnden Schritten des Wischkontaktes von einem Kontaktarm beaufschlagt ist, während der zweite Kontakt sich zwischen dem ersten und dx'itten Kontakt und dem dritten und 3rsten Kontakt im Drehsinn derart erstreckt, daß er immer von einem Kontaktarm beaufschlagt ist·

Durch Vorsehen von drei mit gleichem Abstand zueinander angeordneten Wischkentakten, können gleichmäßige Kontaktdrücke bei dem neuen Schalter erreicht werden. Die Wischkontakte erbeiten damit elektrisch nur die Hälfte der bisher benutzten Kontakte,-wodurch sich eine 50% höhere Lebensdauer ergibt. Da die Verbindung zum "heißen" Kontakt niemals unterbrochen wird, können keine Lichtbogen auftreten. Da das Schalten immer nach einem Zahn-

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überschreitungspunkt auftritt, wird der gesamte Schaltvorgang mit einer hohen Geschwindigkeit unabhängig von der BeK'tigungsgeschwindigkeit des Schalters ausgeführt, wodurch sich ebenfalls ein verbessertes Schalten und eine verminderte Lichtbogenbildung ergibt. Das Schließen vor dem öffnen der Schaltkreise durch den Schalter bewirkt außerdem ein bisher nicht gekanntes Sichefheitsmerkmal. Außerdem kann der neue Schalter mit geringeren Kosten als die bisher bekannten Schalter hergestellt werden.

Der neue Schalter arbeitet derart, daß der Betätigungsstößel auf eine Nocke wirkt, um den Nockenzahn und die Wischkont*ktanordnung um 60° zu drehen. Der sich drehende Zahn arbeitet mit einem festen Zahn zusammen, um damit SchrittStellungen festzulegen. Die festen Kontakte sind derart angeordnet, daß einer der drei Kontaktarme immer einen ⁿ: jißen" Kontakt berührt, während einer der Kontaktarme entweder einen z.B_c mit dem Abblendlicht oder einen z»B. mit dem Scheinwerfer "ierbundonen Kontakt in der durch die Zähne festgelegten statischen Stellung berührt. Während des Schaltvorgangs, der nach dem Begitn des Drehens eines Zahns und damit mit hoher Geschwindigkeit stattfindet, ergibt sich immer ein Zeitintervall, während dem beide mit dem Abblenblicht und dem Scheinwerferlicht verbundene Kontakte von den Kontaktarmen berührt werden, so daß der neue Schaltkreis aufgebaut wird, bevor der alte Schaltkreis unterbrochen wird. Da die "heiße", d.h. zur Speisequelle führende Verbindung, niemals unterbrochen wird, ist die Lichtbogenbildung so klein wie möglich. Die Benutzung von drei Kontaktarmen anstelle von zwei erhöht die Lebensdauer. Die Sicherheit des neuen elektrischen Schalters ist außerdem größer, da es kein Zsitintervall gibt, während dem z.B. die Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges nicht brennen.

Weitere die besondere Ausbildung des neuen elektrischen Schalters betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch aen Abblendschalter, wobei ein Teil der Nocke ausgebrochen ist, um die hinter der Nooke liegende Zahnanordnung zu zeigen,

ig. 2 einen vertikalen Schnitt im rechen Winkel zu dem in Fig. 1 gezeigten Schnitt,,

ig. 3 eine auseinandergezcgene Darstellung der einzelnen Teile des neuen Schalters,

Tig. 4 eine Darstellung der festen Kontakte vom Gehäuseinneren aus gesehen,

Fig. 5 eine Ansicht des Wischkontaktes aus der gleichen Richtung wie die der Fig. 4-, so daß die Fig. 5 auf die Fig. 4- aufgelegt werden kann, um die in den Fig. 6 bis 8 gezeigten Darstellungen zu bilden,

Fig. 6 eine Darstellung, bei der der Wischkontakt die festen Kontakte überdeckt, um die Art zu zeigen, mit der dr~ Schalten vorgenommen wird, wobei sich die Kontakte in der Schaltstellung für das Abblendlicht befinden,

Fig. 7 den um 60° gedrehten Wischkontakt bei ein^r mit dem Scheinwerfer verbundenen Schaltstellung,

Fig. 8 die Wischkontakte nach einer Drehung um weitere 60 bei einer mit dem Abblendlicht verbundenen Schalt st ellung und

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9 einen Ausschnitt der Zahnanordnung, die die Arbeitsweise der Zähne untereinander zeigt, wobei diese vor dem eigentlichen Schaltvorgang erfolgt und ein neuer Schaltkreis geschlossen wird, bevor der jeweils letzte Schaltkreis unterbrochen wird.

Der Abblendschalter weist ein gegossenes Gehäuse 10 mit einem im wesentlichen zylindrischen oberen Teil 12 auf. Der obere Teil hat konzentrische, rohrförmige Wände 14, 16, die mit einem Steg 18 verbunden sind, der als Sitz für eine Schraubenfeder 20 dient, die gegen die Unterseite eines Stößels 22 wirkt, der in. dem inneren Rohr 14 geführt ist. Die Außenwand 16 hat vertikale Nuten 24, die in dieser eingegossen sind, um nach oben von einer Kappe 28 abgebogene Zungen 26 aufzunehmen, zu umfassen und zu führen, wobei die Kappe 28 auf dem Stößel aufgepreßt ist. Die Abwärtsbewegung des Stößels und der Kappe wird von einem Flansch des Stößels begrenzt, der die Oberseite der Wände 14, 16 beaufschlagt, während eine Bewegung nach außen durch Beaufschlagen des oberen Teils der Nuten 24 durch die Zungen 26 begrenzt ist.

Eine rechteckige Bohrung JO erstreckt sich durch den Stößel, in der ein Betätigungsstift 32 gelagert ist. Der Stift hat eine im wesentlichen haarnadeiförmige Gestalt, so daß sein oberes, abgerundetes Ende in dem vergrößerten Hohlraum am oberen Ende der Bohrung aufgenommen ist, während der kurze Schenkel und die Elastizität des Stiftes ihn in die in Fig. 1 gezeigte Stellang zwingen. In dieser Stellung erstreckt sich die leichte Biegung des langen Schenkels des Stifts über die Mittellinie des Stößels, um auf eine Nocke 34 außerhalb der Mitte zu wirken. Das untere linde des Stiftes ist zurückgebogen, um ein abgerundetes Ende herzustellen und ein Eingraben in die Nocke 34 zu verhindern.

Die Hocke hat eine im wesentlichen rechteckige Mittelöffnung, die auf einer Welle 36 aufgepaßt ist, um die Nocke mit der Welle zu verkeilen. Die Welle ist Teil eines vorspringende Zähne 38 umfassenden gegossenen Teils, die in dem Gehäuse eingeformte Zähne 40 beaufschlagen. Das Teil weist außerdem eine Nabe 42 mit einem Randwulst 44 auf, der in die Nabe der Nocke hiner.ngezwungen ist, bis er von der Innenschulter 46 aufgenommen wird, wobei eine Feder 48 in der Innennabe eingeschlossen ist, um die Nocke und die Zähne soweit wie möglich wegzudrücken, wie dieses durch den die Innenschulter beaufschlagenden Randwulst möglich ist. Ein Wischkontakt 50 ist lose auf der Welle aufgepaßt, jedoch mit Einkerbungen 52 versehen, die mit Anschlägen 54 zusammenwirken, so daß sich die Nocke zusammen mit dem Wischkontakt dreht. Der Wischkontakt weist drei elastische Eontaktarme 56, 58, 60 auf, die so gebogen sind, daß sie fest gegen Kontakte 62, 64, 66 drücken, die in einer Abdeckung 68 befestigt sind. Jeder Arm ist an seinem freien Ende mit einem Kontaktbereich A, B, C auf den Armen 56, 58, 60 versehen. Die drei Arme bewirken, daß die Nocke mit einer Kraft, die kleiner als die von der Feder 48 ausgeübte Kraft ist, nach rechts gedrückt wird.

Wird die Nocke durch Herunterdrücken des Stößels zum Drehen gezwungen, so wird der Zahn 38 in Fig. 2 nach links gezwungen, bis der Zahn über die Spitze des Zahns 40 im Gehäuse geht, wie dieses in Fig. 9 durch den Punkt X dargestellt ist. In diesem Augenblick treibt die Feder 48 den Zahn 38 an und ein schnelles Schalten wird sichergestellt, wie dieses später noch erläutert wird.

Die drei Arme sind mit gleichem Abstand, die festen Kontakte 62, 64, 66 jedoch ohne einen solchen befestigt. In Fig, 6 liegen daher beide Kontakte B und C auf dem festen Kontakt 64, der mit

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dem "heißen" Anschluß einer Speisequelle verbunden ist, während der Eontakt A mil; dem Eontakt 62 verbunden ist, der der mit dem Abblendlicht verbundene Eontakt ist. Wird der Wischkontakt über einen Zahn gehoben, so beginnt dieser Vorgang am Funkt X in Pig. 9. Zuerst wird der nächste Schaltkreis am Punkt Y geschlossen und dann am Punkt Z der vorherige Schaltkreis aufgetrennt. Zu keiner Zeit ist daher die Verbindung zum Eontakt 64 unterbrochen. Wie sich aus den Fig. 6 und 7 ergibt, berührt der Bereich B den mit dem Scheinwerfer verbundenen Eontakt 66 bevor der Bereich. A den mit dem Abblendlicht verbundenen Eontakt 62 verläßt, während der Bereich C den Eontakt 64, der mit der Batterie verbunden ist, dauernd berührt. Zu diesem Zeitpunkt sind also beide mit dem Scheinwerfer und dem Abblendlicht verbundenenEontakte mit der Speisequelle verbunden. Danach wird der mit dem Abblendlicht verbundene Eontakt unterbrochen, wenn der Bereich A den Eontakt 62 verläßt und den Eontakt 64 beaufschlagt. Beim übergang von Fig. 7 auf Fig. 8 beaufschlagt der Bereich C den mit dem Abblendlicht verbundenen Eontakt 62, bevor der Bereich B den mit dem Scheinwerfer verbundenen Eontakt 66 verläßt.

Infolge dieser Schaltfunktion werden die Schaltkreise nur ein Drittel bis zu einem halb mal so oft unterbrochen, wie bei den bisherigen Schaltern, wodurch sich die Lebensdauer um 50% oder mehr erhöht. Der mit der Batterie verbundene Eontakt 64 wird dagegen niemals unterbrochen.

- Schutzansprüche -

Claims

f · » t I Schutzansprüche

1. Elektrischer Schalter mit einem Gehäuse, einem nach außen vorgespannten, hin- und herbewegbaren Stößel und einem elektrisch leitenden Wischkontakt mit drei Kontaktarmen, der im Gehäuse in diskreten Schritten drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß drei Kontakte (62,54,66) um die Drehachse des Wischkcntakts (50) herum in dem Gehäuse (10) zur Beaufschlagung durch die Kontaktarme (56,58,60) befestigt sind, daß der erste und dritte Kontakt (62,66) so mit Abstand zueinander angeordnet sind, daß der eine oder andere bei abwechselnden Schritten des Wischkontakts von einem Kontaktarm beaufschlagt ist, während der zweite Kontakt (64) sich zwischen dem ersten und dritten Kontakt und dem dritten und ersten Kontakt im Drehsinn derart erstreckt, daß er immer von einem Kontaktarm beaufschlagt ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und dritten Kontakte (62,66) derart kreisförmig angeordnet sind, daß während der Schrittbewegung des Wischkontaktes (50) ein Arm (56, 58,60) den als nächsten zu beaufschlagenden Kontakt beaufschlagt, bevor ein anderer Arm die Berührung mit einem anderen Kontakt unterbricht.

3. Schalter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Zahnmechanismus (38,40), der beim Herunter-

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drücken des Stößels (22) betätigbar ist, um den Wischkontakt (50) positiv in seine nächste Schrittstellung bei einer vor dem Schaltvorgang eingenommenen Schrittstellung so anzutreiben, daß die Schaltgeschwindigkeit von dem Zahnmechanismus bestimmt ist.

4. Schalter nach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet , daß der Zahnmechanismus C38,40) eine erste mit dem Gehäuse (10) befestigte Zahnanordnung (40), die abwechselnd um die Drehachse des Wischkontakt es (50) herum angeordnete Hügel und Täler aufweist, eine zweite Zahnanordnung (38), die drehbar mit dem Wischkontakt angeordnet ist und abwechselnd mit der ersten Zahnanordnung in Eingriff bringbare Hügel und Täler aufweist, eine gegenüber der drehbaren Zahnanordnung feste Nocke (34), die von dem heruntergedrückten Stößel (22) beaufschlagbar ist, und eine Feder (48) umfaßt, die die Zahnanordnungen in Eingriff miteinander zwingt und während des anfänglichen Herunterdrückens des Stößels zusammendrückbar ist, bis die drehbaren Hügel über die festen Hügel hinübergelangen, und danach die drehbare Sahnanordnung zur Beendigung des Drehschrittes antreiben.