DE9004499U1

DE9004499U1 - Elektrischer Schnappschalter, insbesondere Mikroschalter

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Publication number: DE9004499U1
Application number: DE9004499U
Authority: DE
Original assignee: Baer Elektrowerke & Co Kg 5885 Schalksmuehle De GmbH
Current assignee: Baer Elektrowerke & Co Kg 5885 Schalksmuehle De GmbH
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1990-07-26
Anticipated expiration: 2000-04-21

Description

zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt

DiPL-PHYS. BUSE - DiPL-PHYS. MENTZEL · dipl-ing. LUDEWIG

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5600 Wuppertal 2, den

11 C

Kennwort: "JDi'eitksili.o3e'

Firma Bär Blek*r-»werke G*"bH & Co.KG, () Kälverstraw= '"-/U'. 5885 Sei?? lksa?r Ie 1

Elektrischer Schnappschalter, insbesondere Mikroschalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schnappschalter, insbesondere Mikroschalter, mit einem Gehäuse, das ortsfeste und bewegliche Kontakte aufweist, mit einer als beweglichen Kontakt ausgebildeten die einzelnen Schaltstellungen einnehmenden Schaltschwinge, die an ihrem einen Ende zwei im Abstand voneinander liegende Schwenkachsen trägt, um die die Schaltschwinge schwenkbar an einem Haltelager gelagert ist, mit einer mit ihrem einen Ende an der Schaltschwinge angreifenden Schaltfeder, die die Schaltschwinge mit ihren beiden Schwenkachsen gegen das als ortsfesten Kontakt ausgebildete Haltelager zieht und mit einem im Gehäuse gelagerten bereichsweise aus dem Gehäuse herausragenden beweglichen Betätigungsglied, das einen Bereich der Schaltfelder umfaßt und bei seiner Bewegung die Schaltschwinge in ihre Schal tschiringungen überführt, hierbei

ist die Schaltschwinge von einer mittleren Schaltstel-

% lung aus in die eine Schwenkrichtung um die eine

Schwenkachse und in die andere Schwenkrichtung um die

andere Schwenkachse schwenkbar. Derlei Schalter werden ::egen ihres genauen Umschaltpunktes und wegen ihres

; wohli'eiien Aufbaues gerne yar•-•.-^Jet. Von Nachteil war

:'· jedoch, daß die Schaltfeder unmittelbar am Betätigungs-

glied befest.'-t war, so daß verhältnismäßig grofe 3ewe-

::· gungen durchgeführt werden mußten, damit eine Überfüh-

rung in eine andere Schaltstellung stattfinden <onnfce.

' , Darüber hinaus mußOe das Betätigungsglied besonders mit ' einer weiteren Feder beaufschlagt werden, um so sicher den Schalter in seine einzelnes. Schaltstellungen überführen zu können. Das Betätigungeglied wurde dann gegen die Kraft dieser zweiten Feder bewegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Schalter der eingangs genannten Art zum einen den Anwendungsbereich der Schalter zu vergrößern, zum anderen soll die Umschaltung sicher erfolgen, schließlich soll die Schaltfeder selber auch eine Rückstellkraft auf das Betätigungsgliedes ausüben, wobei insgesamt der Schalter einen wohlfeilen Aui'bau haben soll. Dies geschieht erfin-) dungsgemäß dadurch, daß die Schaltfeder mit ihren zweiten Ende am Gehäuse befestigt ist, daß ein mittlerer Bereich der Schaltfeder zwischen zwei Vorsprüngen des Betätifcungsgliedes angeordnet ist, hierbei belastet die Schaltfeder über die Vorsprünge das Betntigungsglied im Rückstellsinne zur Einstellung der mittleren Schaitstellung der Schaltschwinge, wobei das Betätigungsglied drehbar am Gehäuse gelagert ist.

Dadurch, daß die Schaltfeder mit ihrem zweiten Ende am Gehäuse festgelegt iat, kann sur Umac haltung der

'.' &igr;: twi 1 t &pgr; c, &pgr; w i &eegr; &rgr;, &rgr; e &iacgr; &eegr; &rgr; &ngr; &rgr; r Ki &iacgr;&iacgr; ] t &eegr; L a m ä &bgr; &iacgr; .&kgr; 1 a &eegr; ^ e Sehn' t, f piler &ngr; « &tgr; vf ■? &eegr; ;i f? t werflon , w &ogr; d u r < h s i &ogr; h s r p, e * ii h r t, i - , f! &eegr; ß ! &iacgr; ° &Ggr;'" hn 1 t", &eegr; &ogr; h Vf i riRP a i .n h « r ^rrpii dnn Hn L t. " 1 &eegr; ^e r &mgr;,&ngr; zn e,"<n wird and in ihren einzelnen ."chaltsteiiungen sicher und schlagartig bewegt werden kann. Dadurch, daß ein mittlerer Bereich der Schaltfeder unmittelbar von Bereichen des Betatigungsgliedes umrahmt wird, folgt die Feder bei einer Bewegung des Be tatigungsgliedes unmittelbar dem Betätigungsglied, hierdurch wirä die Feder ausgelenkt und weiter gespannt, so daS schließlich, wenn der Umschaltpunkt erreicht ist, schlagartig eine Umschaltung stattfindet. Darliber hinaus ist aber auch noch sichergestellt, daß durch die eingerahmte Feder eine Rückstellkraft auf das Be tatigung>ßlied ausgeübt wird und zwar dergestalt, daß die Schaltfeder versucht, das Betätigungsglied in einer Mittelstellung zu halten, bei der die Federwirklinie zwischen den beiden Schwenkachsen liegt. Dadurch, daß das Betätigungsglied selber drehbar am Gehäuse gelagert ist, ist eine genaue und sichere Bewegung des Betätigungsgliedes gewährleistet. Darliber läßt sich durch das Drehbetätigungsglied der Anwendungsbereich des Schalters weiter vergrößern, da das Betätigungsglied über eine Schaltwalze steuerbar sein kann.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung greifen die zwei Vorsprünge des Betätigungsgliedes in Längsrichtung der Schaltfeder gesehen an der Schaltfeder zwischen dem Haltelager und der an dem Gehäuse vorgesehenen zweiten Betfestigungssteile der Schaltfeder an. Hierdurch folgt bei einer Drehbewegung des Betätigungsgliedes eine sichere Spannung der Schaltfeder, wobei selbst geringe Winkelbeträge in der Drehbewegung die Spannung der Schaltfeder bereits erhöhen, darüber

hi. na Uf erfolgt schon li° L geringon &Ggr;¹ ''eh wi nke lbe t ragen den Drehbett! »ungsgliedog schlagartig die ümnnhai Ijung von ei nor Schaltstellung in die andere. Trotzdem is I der Aufbau des Schalters einfach gestaltet. Vorteilhafterweise ist die Schwenkachse des Betätigungsgliedes auf der den Vorsprüngen abgewandteu Seite des Haltelagers angeordnet, _Um so hinsichtlich der Drehbewegung eelbst bei sehr kleinen Winkelbeträgen eine sichere Umschaltung zu erzielen.

Bei einem /orteilhaften AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist das Schaltergehäuse zweiteilig aufgebaut, hierbei sind an dem als Einschub in das zweite Gehäuse ausgebildeten ersten Gehäuseteil die Schaltschwinge, die ortsfesten Kontakte und die Schaltfeder angeordnet. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß das erste Gehäuseteil mit den Schaltteilen vormontierbar ist und dann einfach in das andere Gehäuseteil einschiebbar 1st. Glinstigerweise ist am zweiten Gehäuse das Drehbetätigungsglied gelagert, um so eine sichere und einfache Lagerstelle für das Drehbetätigungsglied zu erzielen, trotzdem aber zu gewähr !eis t eü, uä£ eiüe »iclicre Umschaltung des Schalters möglich ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Drehbetätigungsglied aus einem Handhabenteil und einem Schaltteil zweiteilig aufgebaut, hierbei sind die beiden Teile im Bereich der Drehachse des Betätigungsgliedes drehfest miteinander verbunden, wobei zur Verbindung der Handhabenteil mit einem Vorsprung durch das äußere Gehäuse in eine Aufnahme des Schaltteiles einrastbar ist. Diese Maßnahme gestattet einen wohlfeilen Aufbau des Gehäuses, darüber hinaus ist nach Einschub des einen Gehäuses eine sichere Festlegung der beiden

Teil'¹ des Betätigungsgliedes möglich.

Vorteilhafterweise sind die Einführöffnungen im zweiten Gehäuseteil vom Gehäuseeinschub und Handhabenteil durch einen Dichtring abdichtbar, um ao das Schalterinnere eicher vor Eindringen von Feuchtigkeit und Verunreinigungen zu schlitzen.

Um den Anwendungsbereich des Schalters weiter zu vergrößern, weist der Schaltteil des Betätigungsgliedes an seinem der Drehachse abgewandten Ende eine Druckfeder auf, die das Drehbetätigungsglied in eine Drehrichtung vorspannt. Durch diese Maßnahme kann der Schalter leicht umgerüstet werden, so daß von einer ersten Ein-Bchaltstellung aus in eine Ausschaltstellung der Schalter UberfUhrbar ist und dann in eine zweite Schaltstellung. Eine solche Ausführung wird dann gewählt werden, wenn nur kurzfristig die zweite Finschaltstellung eingeschaltet werden soll.

Günstigerweise liegt das schwenkbare Betätigungsglied nit dem freien Ende seines Handhabenteiies an einem mix Schaltnocken versehenen Walzenabschnitt federnd an. Durch diese Maßnahme kann die Überführung in die einzelnen Schaltungen einfach durch Drehbewegung des Walzenabschnittes erfolgen.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargstellt und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Schaltergehäuse gemäß der Linie I - I
der Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt durch 'as Schaltergehäuse,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III - III
der Pig. 2.

.. «&ldquor;4- &agr; ~. ~ cv.».n~»..stv«>^£<>>· sis E i &pgr; b ". u echalter dargestellt. Er ist in einer Gerätewand 12 eingebaut.

Das Gehäuse des Schalters besteht aus zwei Teilen und ewar einem äußeren Gehäuseteil 10 und einem einschubartiges Gehäuseteil 11. Die beiden Gehäuseteile sind durch eine nicht weiter beschriebene Rastverbindung aneinander befestigt.

Das Betätigungsglied 13 des Schalters ^!^t winkelförmig aufgebaut und besteht aus zwei Teilen, einem Handhabenteil 14 und einem Schaltteil 15« Verbunden sind die

benteil 14 ein Absatz 38 zugeordnet ist, der in eine Aufnahme 16 des Schaltteiles eingreift, wobei diese Aufnahme Hinterschneidungen aufweist, die von Vorsprüngen hintergriffen wird, so daß die beiden Teile des winkelförmigen Betätigungsgliedes 13 dur 1: «ine Rastverbindung 17 aneinander befestigt wird. Der Handhabenteii 14 und der Schaltteil 15 sind durch den unrunden Querschnitt von Absatz 38 und Aufnahme 16 drehfest miteinander verbunden, wobei mittig durch Absatz und Aufnahme die Drehachse 37 des Betätigungsgliedes führt.

Um das Schalterinnere sicher gegen das Eindringen von

Feuchtigkeit und Verunreinigungen zu schützen, ist zum einen ein Dichtungsring 1 &dgr; um den Einschub 11 vorgesehen, wobei bei der Befestigung der beiden Gehäuseteile Io und 11 aneinander der Dichtungsring 18 seine Funktion aufnimmt, zum anderen ist der Dichtungsring 19 um den Absatz 38 des Handhabenteiles 14 angeordnet und dichtet dessen Eintrittsöffnung in das Gehäuseinnere ab.

Der Einschub 11 trägt die verschiedenen Festkontakte 2o und 21 , wobei diese Kontakte bereichsweise mit dem Einschub selber mit eingegossen sind.

Der Festkontakt 21 trägt im Gehäuseinneren ein Haltelager 23, an dem sich eine Schaltschwinge 22 abstützt. Die Festkontakte 2o weisen Gegenkontakte auf. Sie treten je nach Schaltstellung abwechselnd mit dem einen Ende der Schaltschwinge 22 in elektrisch leitfähiger Verbindung.

Der Schaltschwinge 22 sind zwei Schwenkachsen 24,25 zugeordnet, hierbei schwenkt die Schaltschwinge um die Schwenkachse 24, wenn sie in Fig. 1 im Uhrzeigersinne geschwenkt wird, während eis um die Schwenkachse 25 sich bewegt, wenn sie sich im Gegenuhrzeigersinn bewegt, wenn sie von der in Fig. 1 dargestellten Mittelstellung der Schaltschwinge bewegt wird.

Die Schaltschwinge 22 weist einen nicht näher bezeichneten Barchbruch auf, in dem eine Schaltfeder 26 mit ihrem Federende 3o eingehängt ist. Das andere Federende 29 der Schaltfeder 26 ist am Einschub 11 gelagert. Zu diesem Zweck umgreift es einen am Einschub vorgesehenen :■: t. i f t ?'! .

Die Anordnung des Stiftes 27 der "beiden Schirenkachsen 24,25 sowie des Bfefestigungsendes 3o der Feder ist so ausgebildet, daß in der Mittelstellung die Federwirklinie 36 zwischen den beiden Schwenkachsen 24,25 verläuft.

Der Schaftteil 15 ist an seinem der Verbindungsteile mit dem Handhabenteil I4 abgewandten Ende mit Vorsprün-Rea ; versehen, hierbei umgreifen die beiden Vor : rllnge, yergl. Fig. 1, die Schaltfeder unmittelbar hinter dem Haltelager 23 für dir Schaltschwinge 22.

Vird nun das Betätigungsglied bereicheweise im Uhrzeigersinne verschwenkt, so wird ein Federbereich der Schaltfeder 26 in Fig. 1 gesehen nach unten verechwenkt. Hierdurch kommt die Federwirkungslinie 36 unterhalb der Schwenkachse 25 zu liegen, so daS schlagartig die Schaltschwinge gegen den unteren Festkontakt 2o schwenkt, hierbei liegt die Schalterfeder 26 an dem oberen der beiden Vorspriinge 28. Wird nun das Handhabenteil freigegeben, dann wird aufgrund der Federspannung in der Schaltfeder 26 die Schaltschwinge wieder zurtickgeechwenkt, so daß sie in ihre in Fig. 1 dargestellte Lage kommt. Vird das Schaltteil in Qegenuhrzeigersinne bewegt, eo tritt eine Verschwenkung der Schaltschwinge 22 im Uhrzeigersinn ein und die Sche'techwinge wird gegen den oberen Festkontakt 2o bewegt. Auch hier wird die Feder 26 etwas gespannt, wobei diesmal die Feder den unteren Vorsprung 28 der beiden VorsprUnge des Schaltteiles federnd belastet. Bei einer Freigabe dee Handhabenteiles schwingt wiederum automatisch die Schaltschwinge in ihre Hittelstellung. In dies« Mittelstellung ist zwischen den Festkon ulkten 2o

• f · ·

einerseits und dem Festkontakt 21 andererseits keine elektrisch leitfähige Verbindung.

Die drei Stellungen des Betätigungsgliedes und ihrer VorsprUnge 28 sind in den Figuren eingezeichnet, hierbei ist die mittlere Stellung voll ausgezogen dargestellt, während bei einer Schwenkung des Betätigungsgliedes im Gegenuhrzeigersinne diese Bndatellung gepuiakfcet dargestellt ist. Sie Eadstelluag b" f einer Bewegung des Betätigungsgliedes in ^rzeigerrichtung ist strichpunktiert dargestellt, wie aus den Figuren 1 bzw. J Ii 6 2"VCiVi₅ eh t _r

^ie insbesondere aus der Fig. 3 noc&ldquor; weiter hervorgeht, ist der Schaltteil an eeinem f-elen Ende mit einer Verlängerung 31 versehen. Auf diesen Fortsatz stützt sich eine Druckfeder 32 derart ab, daß das Betätigungsglied im Uhrzpigevsinne federnd belastet wird.

Hierdurch ist es möglich, daß das freie Ende 33 des Handhabenteiles 14 mit Schaltnocken 34 in Verbindung treten kann, die an einem Walzenabschnitt 33 vorgesehen sind, wobei die Schaltbetätigung des Betätigungsgliedes dann durch Drehung des Valzenabechnittee erfolgt.

Nachzutragen bleibt noch, daß die Sohaltechwinge U-förmig gestaltet lsi, hierbei liegt am Mittelteil der Befeetigungedurchbruch für die Schaltfeder, während die beiden Seitenschenkel gemeinsam beide Schwenkachsen 24,25 aufweisen, wobei die beiden Schwenkachsen in nicht näher bezeichneten Vertiefungen des Haltelagers 23 eingreifen.

Weiterhin bleibt noch nachzutraben, daß &Iacgr;&bgr;&tgr; ^lngchiit

11, bevor er in das äußere Gehäuseteil 10 eingeschoben wird, fertig montiert ist, d.h. mit der Schaltschwinge und der Schalterfeder versehen ist, darüber hinaus ist in einer Aufnahme des Einschubes das Schaltteil 15 des B?*tätigungsgliedes mit der Druckfeder 32 angeordnet. Nach des Siaschi 5bf?ii trit-t, >'* 9 ^l ereits erwähnt, eine Verrastung zwischen den beiden liehäuseteilen 1o und 11, es kann sodann auch das Handhabenteil 14 an dem Schaltteil befestigt werden.

Vie bereits erwähnt, ist die dargestellte AusfUhvvagsform nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und Anwendungen möglich. Beispielsweise könnte das Betätigungsglied auch einstückig ausgebildet sein, wobei statt der dargestellten schwenkbaren Lagerung der Schaltteil mit den Vorsprüngen als Drehkulisse ausgebildet wäre. Die Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes erfolgt dann durch eine Zwangsführung im Einschub. Das eine Ende der Drehkuiisse würde dann aus dem Gehäuse herausragen und könnte wiederum von Schaltnocken betätigt werden oder aber von Hand. Die Drehkulisse könnte auch mit einer Verlängerung ausgestattet sein, an deren Ende die Druckfeder 32 angeordnet wäre.

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Claims

PATENTANWÄLTE

/^iW.Tssfihe Vertrster bfiifü FuropSischeii ^!'3!srit3!ii!

DIPL-PHYS. BUSE - DIPL PHYS. MENTZEL · DIPL-ING. Ll

Unltfdöfntn 114 Poitfach 200210 5600 Wuppertal 2 Telefon (0202) &Pgr;57022/ 3/24 ■ Telex 8591 606 wpat ■ T«lif

5600 Wuppertal 2, den

' C

Kennwort: "DrehkulLsae"

Firma Bär Elektrowerke GmbH & Co. KG,

KälverstraSe 41-42; 568? RnhalkamUhle 1

Ansprüche :

1. Elektrischer Schnappschalter, inebeeoadere
Mikroschalter,

mit einem Gehäuse,

das ortsfeste und beweg!:.?·· ^x ·' * * *.^r weist,

mit einer als beweglichen Kontsct aü*»:.id«ten die einzelnen Schaltstellungen eicneheenden Schaltschwinge,

die an ihrem einen Ende zwei ie Abstand

voneinander liegende Schwenkachsen trägt, um die die Schaltschwinge schwenkbar an einem
Haltelager gelagert ist,

mit einer mit ihrem einen Ende an der Schaltschwinge angreifenden Schaltfeder,

die 'lie Schal'· schwinge mit ihren heilen ." &ogr;nwenkachsen gegen das alß ortsfesten Kon takt ausgebildete Haltelager zieht,

tnd mit einem im Gehäuse gelagerten bereichsweise ■us dem Oehäune herausragenden beweglichen Betätifungsglied,

dae einen Bereich der Schaltfeder umfaßt undbf*l seiner Bewegung die Schaltschwinge in ih re Schaltstellungen UberfUhrt,

hierbei ist die Schaltschwinge von einer mittleren tchaltsteilung aus in die eine Schwenkrichtung um lie eine Schwenkachse und in die andere tchwenkrichtung um die andere Schwenkachse Schwenkbar,

dadurch gekennzeichnet,

*aß die Schaltfeder (26) mit ihrem zweiten Ende (29) am Gehäuse (11) befestigt ist,

iaß ein mittlerer Bereich der Schaltfeder (26) «wischen zwei Vorsprüngen (28) des Betätigungsgiiedes (13) angeordnet ist,

hierbei belastet die Schaltfeder (26) über die Yorsprünge (28) das Betätigungsglied (13) im Rücketellsinne zur Einstellung der mittleren Schaltetellung der Schaltschwinge (22),

wobei «Ins Betätigungsglied (13) drehbar am Gehäuse ( 1 &ogr; , 1 1 ) gelagert, ist.
2. Elektrischer Schnappachalter nach Anspruch t,

dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Vorsprünge (28) des Betätigungsgliedes (13) in Längsrichtung der Schaltfeder (26) gesehen an der Schaltfeder (26) zwischen dem Haltelager (23) und der an dem Gehäuse (11) vorgesehenen zweiten Befestigungsstelle (27) der Schaltfeder (26) angreifen.
3· Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (37) des Betätigungsgliedes (13) auf der den Vorsprüngen (28) abgewandten Seite des Haltelagers (23) angeordnet ist.
4. Elektrischer Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltergehäuse (io,1i) zweiteilig aufgebaut ist, hierbei sind an dem als Einschub (11) in das zweite Gehäuseteil (1O) ausgebildeten ersten Gehäuseteil die Schaltschwinge (22), die ortsfesten Kontakte (20,21) und die Schaltfeder (26) angeordnet.
5· Elektrischer Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Gehäuseteil (1O) das Drehbetätigxtngsglied (13) gelagert ist.
6. Elektrischer Schnappschalter nach einem der

Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehbetätigungsglied (13) zweiteilig aus einem Handhabenteil (14) und einem Schaltteil (15) auf-

gebaut ist, hierbei sind 1 ie bei ilen Teile ( ! 4 ) und (15) im Bereich der Drehachse (37) des B ? t :i I; i
gungsg 11 er! es (13) dreh fest rail üinandpr verbunden, wobei zur Verbindung der Hnndhab^nteil mit einem durch das äußere Gehäuse (10) durchgreifenden Absatz (38) in einer Aufnahme (16) des Schaltteilßs (15) einrastbar angeordnet ist.
7. Elektrischer Schnappschalter nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die EinfUhröffnung im zweiten Gehäuseteil (1O) vom Gshäuseeinschub (11) und Handhabenteil (14) durch einen Dichtungsring (18,19) abdichtbar ist.
8. Elektrischer Schnappschalter nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltteil (15) des Betätigungsgliedes (13) an seinem der Drehachse (37) abgewandten Ende durch eine Druckfeder (32) belastet ist, die das Drehbetätigungsglied (13) in eine Drehrichtung vorspannt .
9. Elektrischer Schnappschalter nach einem der
Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß da;, schwenkbare Betätigungsglied mit dem freien Ende (33) seines Handhabenteiles an einem mit Schaltnocken (34) versehenen Walzenabschnitt (35) federnd anliegt.