DE951646C

DE951646C - Kipporgan fuer Regelschalter

Info

Publication number: DE951646C
Application number: DEL16262A
Authority: DE
Inventors: Hannes Rueesch
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1952-08-30
Filing date: 1953-08-04
Publication date: 1956-10-31
Also published as: US2822437A; FR1082251A

Description

AUSGEGEBEN AM 31. OKTOBER 1956

L 16262 VIIIb12ic

Es sind Gebilde aus federndem Blech bekannt, welche an einem starren Körper derart eingespannt sind, daß sie unter dem Einfluß der Einspannkräfte dauernd deformiert sind und welche unter dem Einfluß einer Änderung der Materialspannungen zufolge äußerer Kräfte Bewegungen ausführen, wobei die Bewegungen gewisser Punkte größer sind als die Bewegung des Angriffspunktes der steuernden äußeren Kraft. Sind die Einspannkräfte fest und wirkt zusätzlich eine Steuerkraft auf ein solches Gebilde, so ist es geeignet, Schnappbewegungen auszuführen, welche in gewissen Punkten größer sind als die Bewegung des Angriffspunktes der steuernden Kraft. Wird ein derartiges Gebilde in einem solchen Punkt mit einem Kontakt versehen, so ist es geeignet, in Funktion der steuernden Kraft Schaltfunktionen auszuführen. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet solcher Gebilde aus federndem Blech, welche eine Schnappbewegung ausführen, sind Kippschalter in Regelgeräten, insbesondere in Thermostaten. Der Nachteil solcher Gebilde, sowohl für eine kontinuierliche wie auch für eine Schnappbewegung, besteht darin, daß die Auslenkung in so hohem Maße von der Einspannung abhängig ist, daß besondere Maßnahmen für eine hinreichend exakte Einstellung der Einspannung erforderlich sind, was eine serienmäßige Verwendung bei der Fabrikation von Geräten und

Schaltern erschwert. Es sind weiter für Schnappbewegungen elastische Gebilde aus federndem Blech bekannt, welche in ihrer Längsrichtung mindesten: zwei parallele, an den Enden in der Querrichtung durch Stege verbundene Streifen aufweisen und bei denen mindestens einer dieser Streifen mechanisch derart verkürzt, z. B. gefaltet ist, daß sich mindestens ein anderer dieser Streifen infolge der durch die Faltung bewirkten Materialspannungen bogenförmig durchbiegt, und unabhängig von der Einspannung des Gebildes an einem Quersteg, der gegenüberliegende Quersteg Schnappbewegungen ausführt, wenn auf den ausgebogenen Streifen eine Steuerkraft wirkt. Da jedoch der erreichbare Kontakthub praktisch ungefähr in der gleichen Größe ist wie der Hub des Angriffpunktes der Steuerkraft, also keine wesentliche Hub vergrößerung erreichbar ist, sind die genannten elastischen Gebilde zur Ausübung der Steuerfunktionen im allgemeinen ungeeignet und sie finden hauptsächlich Anwendung bei manuell betätigten Schaltern.

Die Erfindung betrifft ein Kipporgan für Regelschalter aus federndem Blech, mit ein Viereck bildenden Seiten und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Blech ein unsymmetrisches Viereck bildet und infolge einer bleibenden Deformation durch innere Druckspannungen derart verspannt ist, daß sich gegenüberliegende Seiten windschief verwinden, wobei das Kipporgan längs einer Seite fest eingespannt ist, die Steuerkraft nahe der Einspannseite auf eine anstoßende Seite wirkt und die Kippbewegung in der der Einspannseite und der Steuerseite gegenüberliegenden Eckzone ausgenützt ist. Vorteilhafterweise ist das Kipporgan seitehparallel ausgeschnitten, so daß die Seiten einen Rahmen bilden, und die Seiten können durch Längskanten versteift sein, damit die Verwindiung ausschließlich in den Eckzonen erfolgt. Insbesondere ist es vorteilhaft, die bleibende Deformation durch eine eine Verlängerung einer Seite bewirkende Quetschung oder durch eine eine Spreizung zweier Seiten bewirkende Einfügung eines Körpers zu erreichen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. ι ein erstes Ausführungsbeispiel im Aufriß, Fig. 2 den zugehörigen Seitenriß, Fig. 3 den zugehörigen Grundriß, Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel im Aufriß, Fig. S den zugehörigen Seitenriß, Fig. 6 den zugehörigen Grundriß, Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel im Aufriß, Fig. 8 den zugehörigen Seitenriß, Fig. 9 den zugehörigen Grundriß.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 ist aus einem ebenen Blech aus federharter Bronze . ein vierseitiger, schiefwinkliger Rahmen ausgeschnitten, dessen Seite 11 als Einspannseite dient. Die Seiten 12, 13, 14 sind außen je durch eine Längskante versteift. Zwischen diesen versteiften Seiten liegen die biegsamen Eckzonen 15, 16, 17, 18. Die Seite 12 ist an der Stelle 19 derart gequetscht, daß sie eine bleibende Deformation, und zwar eine Verlängerung erfahren hat. Die dadurch im Material entstandenen Druckspannungen bewirken eine windschiefe Verwindung von je zwei einander gegenüberliegenden Seiten. Infolge der Versteifung der Seiten durch Längskanten erfahren diese dabei keine Durchbiegung und die Verwindung des Rahmens erfolgt ausschließlich in den Eckzonen. Wirkt an der Stelle 20 eine Druckkraft, so schnappt der Rahmen in die gegengleiche Lage. Zur Ausnutzung dieser Schnappbewegung ist in der Eckzone 17 ein Kontaktniet 21 angeordnet. Als Kipporgan eines Schalters ist die Seite 11 an einem starren Gehäuse 22 fest eingespannt, und der Kontaktniet 21 liegt in der Ruhelage an einem festen Kontakt 23 und in der Arbeitslage an einem festen Kontakt 24. Der Abstand zwischen den Kontakten 23, 24 und die seitliche Auslenkung des Kontaktnietes 21 bezüglich der Einspannseite 11 sind in bekannter Weise so gewählt, daß in der Ruhelage die Kontakte 21, 23 mit genügend starkem Kontaktdruck aufeinanderliegen und daß in der Arbeitslage die Kontakte 21, 24 sich vor der Erreichung des Totpunktes berühren, so daß beim Verschwinden der Steuerkraft im Angriffspunkt 20 der Rahmen selbsttätig in die Ruhelage zurückschnappt. Die Schnappbewegung ist von der Art der Einspannung der Seite 11 des Rahmens unabhängig. So kann diese beispielsweise in Isolierpreßstoff verpreßt sein, oder sie kann an einem Metallteil angeschraubt, angenietet oder angelötet sein. Es ist dabei belanglos, ob die Einspannung auf der ganzen Länge oder nur einem Teil derselben, oder nur in einzelnen Punkten erfolgt. Der Angriffspunkt 20 der Steuerkraft ist nicht ortsgebunden; sein Ort kann der Größe der Steuerkraft und des Steuerhubes entsprechend gewählt werden. Je näher sich der Punkt 20 bei der Eckzone 15 befindet, um so größere Steuerkraft ist bei kleinerem Steuerhub erforderlich. Je näher sich der Punkt 20 bei der Eckzone 18 befindet, um so kleinere Steuerkraft ist bei größerem Steuerhub erforderlich. Die Eckzone 18 bildet den Grenzort für den Punkt 20. Liegt der Angriffspunkt nahe der Eckzone 15, so führt die Eckzone 18 ebenfalls eine ^.Schnappbewegung aus, jedoch mit kleinerem Hub als die Eckzone 17 mit dem Kontaktniet 21, weil die Eckzone 17 an der längeren Diagonale liegt. Sollen beide Eckzonen 17 und 18 zur Ausübung von Steuerfunktionen gleichen Hub aufweisen, so müssen die beiden Diagonalen gleich groß gemacht werden, d. h., der Rahmen erhält die Form eines Trapezes oder eines Rechteckes.

In den Fig. 4 bis 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kipporgans illustriert, welches durch einen ursprünglich rechteckförmigen Rahmen gebildet ist. Die freien Seiten sind durch Längskanten gegen Biegung versteift. Die Unsymmetrie und die bleibende Deformation zur Bildung von Druckspannungen ist dadurch erreicht, daß der Rahmen an der Stelle 25 aufgeschnitten ist und ein Loch aufweist zur Aufnahme des Kontaktnietes 26, wobei der Durchmesser des Loches etwas kleiner ist als

der Durchmesser des Nietschaftes, so daß beim Einsetzen des Nietes eine Spreizung der Schenkel erfolgt. Die Steuerkraft wirkt auf den Punkt 27, und die beiden freien Eckzonen kippen mit gleichem Hub symmetrisch zur eingespannten Seite.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kipporgans ist in den Fig. 7 bis 9 illustriert, bei welchen die der Einspannseite gegenüberliegende Seite eines ursprünglich rechteckigen Rahmens herausgeschnitten und die freien Enden der beiden Schenkel durch Einsetzen eines Steges 28, welcher langer ist als die herausgeschnittene Seite, gespreizt werden, wodurch die Unsymmetrie und die bleibende Deformation erreicht ist. Zu diesem Zweck weisen die Schenkel je eine Kerbe 29 und 30 auf, in welche die Kerben an den Stirnseiten des Steges 28 verschachtelt sind. Die Steuerkraft wirkt im Punkt 31, und die beiden Enden der Schenkel kippen mit symmetrischem Hub bezüglich der Einspannseite.

ao Zur Nutzung der Kippbewegung trägt das eine Schenkelende einen Kontaktniet 32. Im Bedarfsfall kann auch das andere Ende einen Kontaktniet aufweisen.

Zur Erreichung der Kippbewegung ist es nicht notwendig, daß das Blech seitenparallel zu einem Rahmen ausgeschnitten ist, sondern die Kippbewegung kann auch am vollen Blech erreicht werden, wenn das Blech infolge einer bleibenden Deformation durch innere Druckspannungen verspannt wird. Wird jedoch das Blech seitenparallel ausgeschnitten und die Seiten durch Längskanten gegen Biegung versteift, so wird eine frappantere Schnappwirkung erzielt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Kipporgan für Regelschalter aus federndem Blech mit ein Viereck bildenden Seiten, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech ein unsymmetrisches Viereck bildet und infolge einer bleibenden Deformation durch innere Druckspannungen derart verspannt ist, daß sich gegenüberliegende Seiten windschief verwinden, wobei das Kipporgan längs einer Seite fest eingespannt ist, die Steuerkraft nahe der Einspannseite auf eine anstoßende Seite wirkt und die Kippbewegung' in der der Einspannseite und der Steuerseite gegenüberliegenden Eckzone ausgenutzt ist.
2. Kipporgan nach.Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche seitenparallel aus- so geschnitten ist, so daß die Seiten einen Rahmen bilden.
3. Kipporgan nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten durch Längskanten versteift sind und die Verwindung in den Eckzonen erfolgt.
4. Kipporgan nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippbewegung an jener ,. Eckzone ausgenutzt ist, welche an der längeren Diagonale liegt.
5. Kipporgan nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bleibende Deformation durch eine eine Verlängerung einer Seite bewirkende Quetschung erreicht ist.
6. Kipporgan nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem ursprünglich symmetrischen Viereck die Unsymmetrie und die windschiefe Form durch die Spreizung zweier Seiten mittels eines eingefügten Körpers erreicht ist. "
7· Kipporgan nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in eine aufgeschnittene Ecke des Rahmens ein Niet eingesetzt ist.
8. Kipporgan nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine eingespannte Schmalseite mit den beiden Längsseiten ein einheitliches Stück bildet und daß die andere Schmalseite unter Spreizung der Längsseiten zwischen die-■ selben eingeklemmt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 648 355;
USA.-Patentschrift Nr. 2 340 615, 2 545 264.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 514/385 5.56 (609 667 10. 56)