DE756796C - Elektrischer Schalter mit bei kleinem Weg kippendem beweglichem Kontaktglied in Form einer versteiften Blattfederlamelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit bei kleinem Weg kippenden! beweglichem Kontaktglied in Form einer versteiften Blattfederlamelle, aus deren Fläche eine einseitig frei federnde Zunge herausgeschnitten ist. Bei solchen. Schaltern ist die Blattfederlamelle mit ihrem einen Ende und mit dem freien Ende der federnden. Zunge zwischen zwei festen Lagerstellen gelagert, wobei sich der bewegliche Kontakt außerhalb der. einen Lagerstelle an der Blattfederlamelle befindet. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß das frei federnde Ende der über den mittleren Teil der Blattfederlamelle sich erstreckenden Zunge nach dem dem. Lagerungsende der Blattfederlamelle abgekehrten Teil der Lamelle zu liegt, daß die Lagerung des Kontaktgliedeis durch zwei das Kontaktglied unter Druckbeanspruchung einspannende Meisserschneidenlager erfolgt und daß die Versteifung der Blattfederlamelle sich auf deren ganze Länge einschließlich des

den beweglichen. Kontakt tragenden Teiles erstreckt.

Damit sind wesentliche Nachteile behoben, die einem bekannten gattungsgleichen Schalter anhaften, bei dem das Kontaktglied eine unter Spannung zwischen zwei Lagerpunkten scharf gebogene Feder ist, wobei sich gegen diesen scharf gebogenen Teil das Schalterbewegungsmittel stützt. Die scharfe Biegung ίο erfordert eine sehr sorgfältige und genaue Bemessung erstens der Biegungsstelle, zweitens des ßiegungswinkels und drittens des Angriffs des Schalterbewegungsmittels am Ort der scharf gebogenen Feder, an dem noch dazu die ständige Reibung eine starke Abnutzung der Feder bedingt, die erfahrungsgemäß die Arbeitsgenauigkeit des Schalters erheblich beeinträchtigt und oft zu seiner baldigen Zerstörung führt.

Die Anordnung, bei der die Zunge der Blattfederlamelle einen ringsum vom versteiften Lamellenteil umgebenen Ausschnitt darstellt, findet sich, allein genommen, bei einem bekannten Schalter in Annäherung, der jedoch gattungsverschieden ist von Verkörperungen der Erfindung. Bei jenem andersartigen Schalter ist das unmittelbar kontaktmachende Federglied einerseits mit einem Halter fest verschraubt, und auf diese Schraubstelle wirkt unter Zug eine Zunge, die somit das Kontaktglied, das nicht zwischen zwei Lagerstellen federnd eingespannt ist, von der Schraubstelle ausgehend streckt. Das federnde Kontaktglied besitzt eineRandversteifung, die jedoch nicht die Zunge völlig einschließt, sondern sich im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand nur bis in die Nähe der Federbasis erstreckt. Jener bekannte Schalter ist nicht hochempfindlich, weil er nicht hinreichend feinfühlig ist; er erfordert vielmehr eine vergleichsweise große Kraft des Bewegungsmittels auf das Kontaktfederglied, weil dieses gegenüber seinem durch die Verschraubung festliegenden Endteil gebogen werden muß.

Die Anordnung nach der Erfindung, derzufolge sich die Versteifung der Blattfederlamelle auf deren gesamte Länge einschließlich des den beweglichen Kontakt tragenden Teiles erstreckt, legt diesen beweglichen Kontakt in bezug auf die Blattfeder so fest, daß für seine Federung an der Blattfeder nur deren Elastizität quer zur Längsrichtung in Frage kommt. Das ergibt eine große Genauigkeit beim Öffnen und Schließen dies Schalters mit Bezug auf das Schalterbewegungsmittel, verbürgt also jederzeit ein genaues Ansprechen des Schalters. Eine solche Genauigkeit ist bei dem erwähnten vorbekannten Schalter überhaupt grundsätzlich nicht erzielbar, weil dort der bewegliche Kontaktteil der : Blattfederlanielle. gemeinsam mit der zur Bildung des einen Widerlagers dienenden Zunge einen elastischen Hel>el bildet, der um die schmalen Verbindungsstellen am Grunde 6g des Ausschnitts, durch den die Zunge entsteht, an der Lamelle hin und her schwenkbar ist. Infolgedessen wird die Stelle, an der Kontakt gemacht wird, unter Spannung der Federzunge je nach Lage der Lamelle nach oben oder nach unten ausgebogen, und das bedeutet eine Verlagerung der Kontaktstelle in bezug auf die Lamelle. Diese Verlagerung kanu ganz unbestimmt sein, z.B. je nach der Spannung der Federzunge, sie kann ferner auch durch unbeabsichtigtes Verbiegen oder durch eine Vorbiegung des elastischen Hebels entstehen und bedeutet eine wesentliche Erschwerung des Festlegen« des Öffnungs- und Schließungsmomentes des·Schalters in bezug auf das Bewegungsmittel, so daß sich einmal ein kleinerer, ein anderes ATaI ein größerer Weg ergeben kann.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands in mehr schematischer Weise, und zwar ist

Abb. ι ein Aufriß mit Teilen im Schnitt und

Abb. 2 ein Schnitt nach der Linie IT-Il der Abb. i.

Beim Ausführungsbeispiel ist der Schalter als Teil eines Tauchthermostaten ausgeführt gedacht, d. h. eines Instrumentes, das Energie, die zur Heizung einer Flüssigkeit in ■dnem Flüssigkeitsbehälter dient, lxiispielsweise einem Boiler, wie sie in Warmwasseranlagen von Hausinstallationen Verwendung finden, zur oder außer Wirkung bringt.

Vom Tauchteil des Thermostaten ist ein Rohr ι und ein Stab 2 angedeutet, welche beiden Stücke aus Material mit verschiedenem Ausdehnungskoeffizienten zu denken sind, so· daß sich je nach den Temperaturverhältnissen der zu beheizenden Flüssigkeit eine relative Verschiebbewegung zwischen diesen beiden Stücken an deren in der Zeichnung dargestellten Enden ergibt.

Auf dem Rohr 1 ist unter Zwischenschaltung einer Isolierplatte 3 eine Lasche 4 Ix?- festigt, die einen aus ihr herausgebogenen Lappen 5 hat und deren freies Ende nach unten abgewinkelt und mit einer dem Anschluß eines Leitungszweiges dienenden Schraube 6 versehen ist. Am anderen Ende der Lasche 4 ist auf ihr mittels Schrauben 7 einstellbar ein Winkel 8 aufgesetzt.

Winkelförmige Einschneidungen 9 und 10 am Lappen 5 und dem Winkel S bilden Lagerpunkte für das bewegliche System des Schalters. Dieses bewegliche System selbst ist ein blattförmiges Kippelement 11, 12 aus federndem Material, das einen durch aufgebogene

Ränder 13 versteiften Teil 11 und eine Federzunge 12 aufweist. Diese Federzunge 12 ist dabei durch einen Ausschnitt gebildet, der rundum von dem versteiften Teil π umgeben ist. Mit dem einen Ende des versteiften Teiles 11 und dem freien Ende der Federzunge 12 ist das Kippelement mit Vorspannung der Federzunge zwischen die Lagerpunkte 9, 10 eingesetzt.

Der versteifte Teil 11 des Kippelementes trägt außerhalb des freien Endes der Federzunge 12 das bewegliche Kontaktglied 14 des Schalters, und dieses liegt bei geöffnetem Schalter an einem einstellbaren Anschlag 15 an, der über ein Isolierstück 16 mit der Lasche 4 verbunden ist. Das Kontaktglied 14 liegt einem festen Kontakt 17 gegenüber, der mittels einer Isoliertülle 18 in die Lasche 4 eingesetzt ist und an dem mittels einer Schraube 19 ein zweiter Leitungszweig angeschlossen werden kann.

Der Stab 2 umgreift lunettenartig die Lasche 4 und den versteiften Teil des blattförmigen Kippelementes 11, 12 und liegt mit einem einstellbaren, das Schalterbetätigungsmittel darstellenden Isolierstift 20 an dem Teil 11, nahe dem Lagerpunkt 10 an. 21 ist ein Anschlag, der das Durchdrücken des Kippelenieiites 11, 12 bis zum Totpunkt verhindert.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Schalters beruht auf dem bekannten Prinzip des durchknickenden Kräftedreieckes. Es ist anzunehmen, daß bei Abkühlung der Flüssigkeit im Boiler unter die eingestellte Temperatur sich der Stab 2 senkt. „Dabei drückt der Isolierstift 20 auf das Kippelement 11, 12. Letzteres ist zufolge der blattförmigen Ausbildung und seines Materiales trotz der Versteifung in der Querrichtung etwas federnd, so daß bei geöffnetem Schalter zunächst eine Spannung in dem versteiften Teil 11 eintritt. Mit zunehmender Senkung des Stabes 2 wächst diese Spannung im Teil 11, bis ihre Kraft die Kraft der Federzunge· 12 überwiegt und das zwischen den Lagerpunkten 9, 10 und dem Druckpunkt des Isoilierstiftes 20 gebildete Kräftedreieck plötzlich zusammenfällt, d.h. das Element 11, 12 kippt und der liewegliche Kontaktteil 14 auf den festen Kontakt 17 aufschlägt.

Der das Durchdrücken des Kippelementes 11,12 bis zum Totpunkt desselben verhindernde Anschlag 21 bewirkt, daß, wenn der Stab 2 sich infolge Steigens der Temperatur im Boiler hebt, durch Abnahme der Druckkraft des Isolierstiftes 20 plötzlich die Kraft der .Federzunge das Kippelement wieder zu- [ rückspringen läßt, wodurch der Kontaktteil 14 vom Teil 17 abgerissen wird.

Wie aus dem Beschriebenen klar ersichtlich, ist der Schalter gemäß der Erfindung von denkbar größter Einfachheit, weil er mit dem Minimum von Lagerpunkten, wie sie für Schalter mit Kippwirkung theoretisch erforderlich sind, auskommt und weil das bewegliche System des Schalters aus einem einzigen Stück besteht, wodurch die Herstellung und der Zusammenbau den bekannten Schaltern dieser Art gegenüber vereinfacht werden.

Anstatt die Anordnung auf die Federung des Kippelementes in Wirkungsverbindung mit dem Isolierstift 20 abzustellen, könnte dieser federnd in den Lunettenteil des Stabes 2 eingesetzt sein, so daß bei Einleitung der Schaltbewegung zuerst diese Feder gespannt bzw. entspannt wird.

Der Schalter ist nach dem Ausführungsbeispiel als einpoliger Aus- und Einschalter angenommen. Er könnte natürlich auch mehrpolig ausgeführt sein. Auch könnte der Schalter als Umschalter ausgebildet sein, in welchem Fall der Anschlag 21 in Wegfall käme, der Anschlag 15 als an einen weiteren Leitungszweig angeschlossener fester .Kontakt dienen würde und dem Steuerstift 20 auf der anderen Seite des Kippelementes 11 ein ebenfalls mit dem Stab 2 verbundener Steuerstift gegenüberliegen würde. In diesem Fall würde also· das Kippelement bei jeder Schaltbewegung über den Totpunkt kippen.

Die Verwendung der Erfindung ist keineswegs an einen Tauchthermostaten gebunden, die Erfindung kann vielmehr überall an elektrischen Schaltern zur Anwendung gelangen, wo· es sich um die Wahrung eines kleinen Kontaktweges handelt, sie könnte hierbei auch mit einem Schalter in Verbindung gebracht sein, der nach dem Einschalten in Schließlage verbleibt und von Hand geöffnet werden muß. Dann könnte die grundsätzliche Anordnung der Teile des eigentlichen Schalters die gleiche sein wie beim Ausführungsbeispiel, nur müßte statt des Anschlages 21 ein Hebel od. dgl. vorhanden sein, der von Hand betätigt die Rückbringung des Kippelementes· über den Totpunkt gestatten würde.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrischer Schalter mit bei kleinem Weg kippendem beweglichem Kontaktglied in Form einer versteiften Blattfederlamel'le, aus deren Fläche eine einseitig frei federnde Zunge herausgeschnitten ist, und die mit ihrem einen Ende und dem freien Ende der federnden Zunge zwischen zwei festen Lagerstellen gelagert ist, wobei sich der bewegliche Kontakt außerhalb der einen Lagerstelle an der Blattfederlamelle befindet, dadurch ge-

   kennzeichnet, daß das frei federnde Ende der über ,dem mittleren Teil der Blattfederlamelle (ii) sich erstreckenden Zunge (i2j nach dem dem Lagerungsende der Blattfederlamelle (ii) abgekehrten Teil der Lamelle (ii) zu liegt, daß die Lagerung des Kontaktgliedes durch zwei das Kontaktglied unter Druckbeanspruchung einspannende Messerschneidenlager (9, io) erfolgt und daß die Versteifung (13) der Blattfederlamelle sich auf deren ganze Länge einschließlich des den beweglichen Kontakt (14) tragenden Teiles erstreckt.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Französische Patentschrift Xr. 813273; britische Patentschriften Nr. 482 910.

   419 917;

   USA.-Patentschriften Nr. 1 695 103,
   2 079 282.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   5122 4.52