EP1121695B1 - Snap-action switch - Google Patents
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- EP1121695B1 EP1121695B1 EP99953829A EP99953829A EP1121695B1 EP 1121695 B1 EP1121695 B1 EP 1121695B1 EP 99953829 A EP99953829 A EP 99953829A EP 99953829 A EP99953829 A EP 99953829A EP 1121695 B1 EP1121695 B1 EP 1121695B1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- snap
- spring
- contact element
- action switch
- switch according
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
- H01H13/02—Details
- H01H13/26—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members
- H01H13/48—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using buckling of disc springs
Definitions
- the invention relates to a snap-action switch comprising two in Spaced fixed contacts, a contact element, which between a closed position, in which the contact element electrically conductively connects the fixed contacts and an open position in which the contact element is at a distance from at least one of the fixed contacts, is movable, an actuating element for moving the Contact element between the closed position and the Open position and a spring to reach a sudden transition of the contact element between the Closed position and the open position, which is a curved Spring plate includes, which jump from a first curvature position in a second curvature position and vice versa is feasible.
- the invention is therefore the object of a jump switch to improve the generic type such that this is as small as possible and as simple as possible.
- the Sprung spring includes a curved spring plate, the leaps and bounds from a first curvature position to a second curvature position Vaulting position and vice versa is feasible.
- a particularly advantageous embodiment of the invention Snap switch provides that the spring plate a central arched area and an outer, in single Includes foot sections split area.
- the first and the second curvature position fixable by the arrangement and shape of the foot sections.
- the foot sections are in the outer area by between them and deviating from a circle Recesses formed so that the foot sections themselves have a circular outer contour, but between the Foot sections is lifted through the recesses.
- the solution according to the invention can be especially for Use a snap-action switch as an opener advantageous, if the spring with a curvature position the closing force for the closed position and thus for the production acting on the contact element in the closed position Closing force no separate spring is required.
- the contact element in principle at any Be arranged as long as a transfer of the Movement of the spring between the buckling positions on the contact element, for example by an interposed Transmission part, takes place.
- the inertia affecting masses on the To transfer contact element is preferably provided that the contact element in direct mechanical contact with the spring stands, so that no additional masses affect the step response, but the step response the spring acts directly on the contact element.
- the contact element forcibly the movement of the spring from the one Curvature position follows in the other curvature position and thus by specifying the curvature positions of the spring by means of the actuating element also forcibly simultaneously the two positions of the contact element can be specified.
- connection of the spring and the contact element to For example, a unit could be made such that the contact element sits rigidly on the spring or with this is connected, wherein the contact element and the Spring preferably still two separate, however are interconnected parts.
- a particularly favorable solution provides that the Spring and the contact element movable with each other connected in this case by the relative Mobility of the contact element relative to the spring, especially in the closed position, the spring not so must be installed exactly that their curvature position also an exact alignment of the contact element and thus a secure installation of the same on the fixed contacts, but the relative mobility of the contact element opposite the spring allows that the contact element independently so that it can be sure of the two Fixed contacts and this orientation regardless of the curvature position of the spring is.
- the Contact element tiltable about an axis relative to the spring to arrange.
- this would be a definitive orientation require this axis relative to the fixed contacts.
- Such Local mechanical connection does not just exist a tilting axis, but allows, for example, a full range of tilting movements of the contact element to allow relative to the spring.
- a particularly favorable solution provides that the spring and the contact element against each other around a crowd of tilt axes are tiltable, which essentially by a Touch point between contact element and spring running Represent tangents to the domed spring plate.
- the actuating element via an elastic energy storage on the spring acts, so that upon actuation first in the elastic energy storage a certain triggering force can be stored, which occurs when step response the spring then acts on these and this quickly one curvature position in the other curvature position transferred.
- the elastic energy storage can in different ways Be fashioned. This one can an elastic body, or any type of spring, such as a cylindrical or conical helical shape or a leaf spring.
- the plunger can be arranged freely in principle, as long as he is able to act defined on the spring. Even more advantageous, however, when the plunger and the Actuator due to a guide relative to each other execute defined movements.
- the leadership can vary greatly Be fashioned. For example it would be conceivable, the movements of the plunger and the Actuator relative to each other as a swivel or Design tilting movements and the pivot axes as Provide guides. It is particularly favorable, however, if the actuator and the plunger by means of a linear guide are guided relative to each other.
- Such a linear guide of the plunger and the actuating element relative to each other can thereby via a housing of the Jump switch done.
- Preventing jump switch To a penetration of dirt in the inventive Preventing jump switch is preferably provided that of a housing thereof projecting actuator sealed out of the housing is led out. It is particularly advantageous if a lip seal for Seal provided between the actuator and housing is, wherein preferably the lip seal on the actuating element arranged, expediently in one piece this is formed.
- a first embodiment of an inventive Snap-action switch shown in Fig. 1, comprises a housing 10th with a lower housing part 12, which consists of a housing bottom 14 and formed on this housing cup 16 is.
- the housing 10 includes an upper housing part 18, which is formed from a cylindrical housing shell 20, the with a lower portion 22 surrounds the housing cup 16 and on an upper edge 24 of the housing cup 16 with a Waistband 26 is seated. Above the collar 26 then extends the Housing jacket 20 of the upper housing part 18 with a cylindrical Area 28, which is on one of the housing lower part 12 opposite side a guide sleeve 30th connects, in which an actuator 32 of the snap-action switch slidably guided.
- the guide sleeve 30 includes for this purpose a guide channel 34, in which the Actuator 32 with a guide portion 36 in parallel slidably guided to a longitudinal axis 38 of the housing 10 is.
- the actuating element 22 is provided with a projection 40 on the guide sleeve 30 via, so that over the Projection 40 an operation of the jump switch is possible.
- the actuator 32 extends over the guide portion 36 in an interior 42 of the housing shell 20th into it and forms a support plate 44 for a elastic force storage 46 in the form of a spring, which on a guide channel 34 facing away from the side of the support plate 44 rests. Furthermore, the support plate 44 forms a Stop against displacement of the actuator 32nd in the direction of the housing base 12 away in that one of Page 48 opposite side 50 of the support plate 44th against an inner surface 52 of the upper housing part 18 at the transition from the housing shell 20 to the guide sleeve 30 can be applied.
- the actuator 32 further includes a in Continuation of the support plate 44 extending cylindrical Section 60, which has an inner recess 62, the extending from the cylindrical portion 60, starting in the Guide section 36 hineinerstreckt and sections one Cylinder surface 64 forms, which serves as a guide surface for one along this slidable head 68 as a whole Serves with 70 designated ram.
- the head 68 of the plunger 70 is displaceable along the cylindrical surface 64 of the recess 62 and abuts against this with an outer surface 72.
- the pestle 70 in the Connection to the head 68 of the plunger 70 extends Plunger body 74 from the recess 62 by a cylindrical Section 60 provided and the lower part 12 facing Opening 76 out, which on his head 68 opposite side has a plunger surface 80.
- the pestle 70 also still carries a pressure plate 82, on which the Lower part 12 opposite side 84, the spring 46 rests, the Thus, between the pressure plate 82 of the plunger 70 and the Support plate 44 of the actuator 32 extends.
- the spring 46 has no in one Cylindrical surface lying turns 86, but the Windings lie in a conical surface 88, so that the Spring characteristic is as linear as possible.
- the plunger surface 80 of the plunger 70 acts on a contact element 90, which in a closed position a contact bridge between two fixed contacts 92 and 94 represents.
- the fixed contacts 92 and 94 are angled brackets 96, 98 arranged, which the two fixed contacts 92 and 94 at a distance from each other and preferably mirror-symmetrical to the longitudinal axis 38 on a housing bottom 14 facing away Hold side of the contact element 90.
- the brackets 96 and 98 are integrally formed on contact pins 100, 102, which the Pass through housing bottom 14 and outside of the housing bottom 14 terminal portions 104 and 106 have.
- the contact element 90 is also in its closed position held by a spring 110, which on the one hand supported on the housing bottom 14, convexly away from this is curved and facing away from the housing bottom 14 on her Side carries the contact element 90.
- the spring 110 has a spring plate 112, which has a central arched area 114 comprises, integrally formed on which foot sections 116a to d are, which at equal angular intervals w from each other are arranged and thus symmetrical to a center 118 of the spring plate 112 in different directions extend.
- the leg sections 116a-d are preferably thereby formed that starting from a full circle outer contour 120th between the foot sections 116a-d to be formed are formed with an inner contour 122, which with the corresponding portion of the full circle contour 120 a Form lancet form.
- foot sections 116 close in terms of their curvature first to the curvature of the arched area 114 and then extend to areas 124 of FIG Direction of curvature of increased curvature to feet 126, which lie in a plane 128, the distance from Center 118 of the spring plate 112 extends.
- the spring plate 112 is connected to the contact element 90 thereby connected to a unit that the contact element 90 with a in one piece to this molded rivet 130 a to the Center 118 of the spring plate 112 extending around Breakthrough 132 of the same interspersed and on a the Contact element 90 opposite side of the spring plate 112 forms a rivet head 134, which has a larger radial Extension with respect to the center 118, as the Breakthrough 132, so that so that the contact element 90 captive is connected to the spring plate 112.
- Rivet head 134 shaped so that the contact element 90 to a Flock of through the center 118 and as tangents to the curved portion 114 extending straight line 136 opposite the Spring plate 112 is tiltable.
- the contact element 90 is preferably designed as a plate, which has a circular outer contour 138 with respect to Center 118, which has an outer boundary for an annular surface 140 extending up to the outer contour 138 which is used to make an electrical contact with the fixed contacts 92 and 94 is used.
- the contact element 90th with a recess 142 opposite the annular surface 140 provided which serves on the one hand to form the rivet 130, and on the other hand, a receptacle for the plunger surface 80 of the plunger 70 represents, so that this centric to Contact element 90 through the recess 142 coaxial with the longitudinal axis 38 is guided.
- the contact element 90 goes beyond the release force the spring 110 leaps from the closed position into an open position above, in which this held at a distance from the fixed contacts 92 and 94 as long is, as long as the spring 46 applies the necessary holding power, which, however, may be less than the triggering force.
- The is called, as long as the actuator 32 is still actuated. If the actuator 32 in the direction of the starting position moves, in which the side 50 of the support plate 44 moves toward the inner surface 52, so leaves the force the spring 46 gradually falls below one for the Jump back to the initial state of the spring plate 112 Required force also jumps the curved portion 114th from the deformed position back to the starting position and places the contact element 90 again with its annular surface 140 on the fixed contacts 92 and 94 at.
- the contact element 90 due to the action of the Spring 110 for closing the electrical contact between the fixed contacts 92 and 94, is the first Embodiment of the snap-action switch according to the invention as Normally designed.
- an opener that is a snap-action switch, which is open in the unactuated state.
- These are the Bracket 96 'and 98' designed so that the fixed contacts 92 ' and 94 'on a side facing the housing bottom 14 of the Spring spring 110 and the contact element 90 are located. Further is the contact element 90 in contrast to the first embodiment on the housing bottom 14 facing side of the Federtellers 112 arranged.
- the connection between the Spring plate 112 and the contact element 90 also takes place via a rivet 130, whose rivet head now the recess 142 'for receiving the plunger surface 80 and for centering of the same forms.
- the actuating element 32 applied so also takes place first Tension the spring 46, until the release force of the Federtellers 112 is reached and this leaps and bounds of the Initial position merges into the deformed position, in which an application of the contact element 90 with its annular Contact surface 140 on the fixed contacts 92 ', 94' takes place, due to the application of the plunger 70, the contact surface 140 of the contact element 90 to the Fixed contacts 92 'and 94' with the necessary force in plant is held so that the electrical connection between the Contact pins 100 and 102, which in electrically conductive Connection with the fixed contacts 92 'and 94' are, closed is.
- the second embodiment is the same Formed as the first embodiment, so that the same parts are provided with the same reference numerals, and with regard to the description of the same to the comments on first embodiment fully incorporated by reference becomes.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Sprungschalter umfassend zwei im Abstand voneinander angeordnete Festkontakte, ein Kontaktelement, welches zwischen einer Schließstellung, in welcher das Kontaktelement die Festkontakte elektrisch leitend verbindet und einer Offenstellung, in welcher das Kontaktelement im Abstand von mindestens einem der Festkontakte steht, bewegbar ist, ein Betätigungselement zum Bewegen des Kontaktelements zwischen der Schließstellung und der Offenstellung und eine Sprungfeder zum Erreichen eines sprunghaften Übergangs des Kontaktelements zwischen der Schließstellung und der Offenstellung, welche einen gewölbten Federteller umfasst, der sprunghaft von einer ersten Wölbungsstellung in eine zweite Wölbungsstellung und umgekehrt überführbar ist.The invention relates to a snap-action switch comprising two in Spaced fixed contacts, a contact element, which between a closed position, in which the contact element electrically conductively connects the fixed contacts and an open position in which the contact element is at a distance from at least one of the fixed contacts, is movable, an actuating element for moving the Contact element between the closed position and the Open position and a spring to reach a sudden transition of the contact element between the Closed position and the open position, which is a curved Spring plate includes, which jump from a first curvature position in a second curvature position and vice versa is feasible.
Derartige Sprungschalter sind aus dem Stand der Technik
bekannt. Siehe DE-A-3 917 659 Sprungschalter sind auch in dem
deutschen Patent 27 52 638 oder dem deutschen Patent
44 39 291 oder dem DE-U-86 29 443.1 beschrieben.Such snap-action switches are known from the prior art
known. See DE-A-3 917 659 snap-action switches are also in the
German Patent 27 52 638 or the
Derartige Sprungschalter haben jedoch den Nachteil, daß die Sprungfeder sehr groß baut und für den Übergang von einer Stellung zur anderen Stellung einen großen Weg benötigt und daher der Sprungschalter mit großem Raumbedarf und aufwendig herzustellen ist.However, such snap switch have the disadvantage that the Sprung spring is very large and for the transition from one Position to the other position needed a big way and therefore the jump switch with large space requirements and consuming is to produce.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sprungschalter der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß dieser möglichst klein und möglichst einfach aufgebaut ist. The invention is therefore the object of a jump switch to improve the generic type such that this is as small as possible and as simple as possible.
Diese Aufgabe wird bei einem Sprungschalter der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sprungfeder einen gewölbten Federteller umfaßt, der sprunghaft von einer ersten Wölbungsstellung in eine zweite Wölbungsstellung und umgekehrt überführbar ist.This task is at a jump switch of the beginning described type solved according to the invention that the Sprung spring includes a curved spring plate, the leaps and bounds from a first curvature position to a second curvature position Vaulting position and vice versa is feasible.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß durch den Federteller eine räumlich sehr klein bauende und einfach in einen Schalter integrierbare Sprungfeder zur Verfügung steht.The advantage of the solution according to the invention can be seen in that by the spring plate a spatially very small building and easily integrated into a switch spring for Available.
Eine besonders günstige Ausbildung des erfindungsgemäßen Sprungschalters sieht vor, daß der Federteller einen zentralen gewölbten Bereich und einen äußeren, in einzelne Fußabschnitte aufgeteilten Bereich umfaßt. Bei einer derartigen Form des Federtellers sind in besonders einfacher und vorteilhafter Weise die erste und die zweite Wölbungsstellung durch die Anordnung und Form der Fußabschnitte festlegbar.A particularly advantageous embodiment of the invention Snap switch provides that the spring plate a central arched area and an outer, in single Includes foot sections split area. In such a Shape of the spring plate are in a particularly simple and easy Advantageously, the first and the second curvature position fixable by the arrangement and shape of the foot sections.
Vorzugsweise sind die Fußabschnitte im äußeren Bereich durch zwischen diesen liegende und von einer Kreislinie abweichende Aussparungen gebildet, so daß die Fußabschnitte selbst noch eine kreisförmige Außenkontur haben, die jedoch zwischen den Fußabschnitten durch die Aussparungen aufgehoben ist.Preferably, the foot sections are in the outer area by between them and deviating from a circle Recesses formed so that the foot sections themselves have a circular outer contour, but between the Foot sections is lifted through the recesses.
Besonders günstige Wölbungsverformungen des Federtellers lassen sich dann erreichen, wenn der Federteller in gleichen Winkelabständen angeordnete Fußabschnitte aufweist.Particularly favorable buckling deformations of the spring plate can then be achieved if the spring plate in the same Having angular intervals arranged foot sections.
Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich insbesondere dann für einen Sprungschalter als Öffner vorteilhaft einsetzen, wenn die Sprungfeder mit einer Wölbungsstellung die Schließkraft für die Schließstellung aufbringt und somit für die Erzeugung der auf das Kontaktelement in der Schließstellung wirkende Schließkraft keine separate Feder erforderlich ist.The solution according to the invention can be especially for Use a snap-action switch as an opener advantageous, if the spring with a curvature position the closing force for the closed position and thus for the production acting on the contact element in the closed position Closing force no separate spring is required.
Ferner wurden hinsichtlich des Zusammenwirkens von Kontaktelement und Sprungfeder in der Schließstellung keine näheren Angaben gemacht. Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, daß die Sprungfeder außerhalb eines sich in der Schließstellung ausbildenden Stromflusses zwischen den Festkontakten liegt, das heißt, daß das Kontaktelement selbst ausschließlich den Strom zwischen den Festkontakten führt und somit bei der Ausbildung und Anordnung der Sprungfeder keinerlei Rücksicht auf die elektrischen Eigenschaften derselben genommen werden muß.Further, with respect to the interaction of contact element and spring in the closed position no closer Information provided. A particularly advantageous solution looks before that the spring outside one in the closed position forming current flow between the fixed contacts lies, that is, that the contact element itself exclusively the current between the fixed contacts leads and thus at the training and arrangement of the spring no consideration taken on the electrical properties of the same must become.
Damit kann das Kontaktelement prinzipiell an beliebiger Stelle angeordnet werden, so lange eine Übertragung der Bewegung der Sprungfeder zwischen den Wölbungsstellungen auf das Kontaktelement, beispielsweise durch ein zwischengeschaltetes Übertragungsteil, erfolgt.Thus, the contact element in principle at any Be arranged as long as a transfer of the Movement of the spring between the buckling positions on the contact element, for example by an interposed Transmission part, takes place.
Um einerseits eine möglichst schnelle Sprungantwort der Sprungfeder zu erreichen und andererseits diese auch ohne zusätzliche, die Trägheit beeinflussende Massen auf das Kontaktelement zu übertragen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Kontaktelement in unmittelbarem mechanischem Kontakt mit der Sprungfeder steht, so daß keine zusätzlichen Massen die Sprungantwort beeinträchtigen, sondern die Sprungantwort der Sprungfeder unmittelbar auf das Kontaktelement wirkt. On the one hand the fastest possible step response of To achieve spring and on the other hand, this without additional, the inertia affecting masses on the To transfer contact element is preferably provided that the contact element in direct mechanical contact with the spring stands, so that no additional masses affect the step response, but the step response the spring acts directly on the contact element.
Als besonders günstig hat sich eine Lösung erwiesen, bei welcher das Kontaktelement im wesentlichen an nur einer Stelle im mechanischem Kontakt mit der Sprungfeder steht, um die Eigenschaften der Sprungfeder durch die Wechselwirkung mit dem Kontaktelement nicht nachteilig zu beeinflussen.As a particularly favorable solution has been found in which essentially contacts the contact element at only one Place in mechanical contact with the spring stands to the characteristics of the spring through the interaction not adversely affect the contact element.
Bei den bisher dargestellten Lösungen, bei welchen von einem mechanischem Kontakt zwischen der Sprungfeder und dem Kontaktelement die Rede ist, wäre es ausreichend, wenn die Sprungfeder nur auf das Kontaktelement wirkt, das heißt dieses an der Sprungfeder anliegt.In the solutions shown so far, in which of a mechanical contact between the spring and the Contact element is the speech, it would be sufficient if the Spring only acts on the contact element, that is this rests against the spring.
Eine besonders günstige Lösung ist jedoch dann gegeben, wenn die Sprungfeder und das Kontaktelement zu einer Einheit miteinander verbunden sind, da einerseits eine derartige Einheit leichter montierbar ist und andererseits das Kontaktelement zwangsweise der Bewegung der Sprungfeder von der einen Wölbungsstellung in die andere Wölbungsstellung folgt und somit durch Vorgabe der Wölbungsstellungen der Sprungfeder mittels des Betätigungselements auch gleichzeitig zwangsweise die beiden Stellungen des Kontaktelements vorgebbar sind.However, a particularly favorable solution is given when the spring and the contact element to a unit with each other are connected, on the one hand such a unit easier to install and on the other hand, the contact element forcibly the movement of the spring from the one Curvature position follows in the other curvature position and thus by specifying the curvature positions of the spring by means of the actuating element also forcibly simultaneously the two positions of the contact element can be specified.
Die Verbindung der Sprungfeder und des Kontaktelements zu einer Einheit könnte beispielsweise dergestalt erfolgen, daß das Kontaktelement starr auf der Sprungfeder sitzt oder mit dieser verbunden ist, wobei das Kontaktelement und die Sprungfeder vorzugsweise nach wie vor zwei separate, jedoch miteinander verbundene Teile sind.The connection of the spring and the contact element to For example, a unit could be made such that the contact element sits rigidly on the spring or with this is connected, wherein the contact element and the Spring preferably still two separate, however are interconnected parts.
Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, daß die Sprungfeder und das Kontaktelement beweglich miteinander verbunden sind, da in diesem Fall durch die relative Bewegbarkeit des Kontaktelements relativ zur Sprungfeder, insbesondere in der Schließstellung, die Sprungfeder nicht so exakt eingebaut sein muß, daß deren Wölbungsstellung auch eine exakte Ausrichtung des Kontaktelements und somit eine sichere Anlage desselben an den Festkontakten vorgibt, sondern die relative Bewegbarkeit des Kontaktelements gegenüber der Sprungfeder es erlaubt, daß sich das Kontaktelement selbständig so ausrichten kann, daß es sicher an den beiden Festkontakten anliegt und diese Ausrichtung unabhängig von der Wölbungsstellung der Sprungfeder ist.A particularly favorable solution, however, provides that the Spring and the contact element movable with each other connected in this case by the relative Mobility of the contact element relative to the spring, especially in the closed position, the spring not so must be installed exactly that their curvature position also an exact alignment of the contact element and thus a secure installation of the same on the fixed contacts, but the relative mobility of the contact element opposite the spring allows that the contact element independently so that it can be sure of the two Fixed contacts and this orientation regardless of the curvature position of the spring is.
Beispielsweise wäre es in diesem Fall ausreichend, das Kontaktelement um eine Achse kippbar relativ zur Sprungfeder anzuordnen. Dies würde jedoch eine definitive Ausrichtung dieser Achse relativ zu den Festkontakten erfordern. Aus diesem Grund ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sprungfeder und das Kontaktelement über eine lokale mechanische Verbindung beweglich miteinander verbunden sind. Eine derartige lokale mechanische Verbindung gibt nicht nur lediglich eine Kippachse vor, sondern erlaubt es, beispielsweise ein ganzes Spektrum von Kippbewegungen des Kontaktelements relativ zur Sprungfeder zuzulassen.For example, it would be sufficient in this case, the Contact element tiltable about an axis relative to the spring to arrange. However, this would be a definitive orientation require this axis relative to the fixed contacts. Out For this reason, it is particularly advantageous if the spring and the contact element via a local mechanical Connection are movably connected. Such Local mechanical connection does not just exist a tilting axis, but allows, for example, a full range of tilting movements of the contact element to allow relative to the spring.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß die Sprungfeder und das Kontaktelement gegeneinander um eine Schar von Kippachsen verkippbar sind, welche im wesentlichen durch einen Berührungspunkt zwischen Kontaktelement und Sprungfeder verlaufende Tangenten zu dem gewölbten Federteller darstellen.A particularly favorable solution provides that the spring and the contact element against each other around a crowd of tilt axes are tiltable, which essentially by a Touch point between contact element and spring running Represent tangents to the domed spring plate.
Hinsichtlich der Betätigung der Sprungfeder wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, direkt das Betätigungselement auf die Sprungfedern wirken zu lassen. Regarding the operation of the spring have been so far no details provided. That's the way it would be conceivable, directly the actuator to the springs to let act.
Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn das Betätigungselement über einen elastischen Kraftspeicher auf die Sprungfeder wirkt, so daß bei einer Betätigung zunächst in dem elastischen Kraftspeicher eine bestimmte Auslösekraft gespeichert werden kann, die bei auftretender Sprungantwort der Sprungfeder dann auf diese wirkt und diese schnell von der einen Wölbungsstellung in die andere Wölbungsstellung überführt. Der elastische Kraftspeicher kann dabei in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Dieser kann ein elastischer Körper, oder jede Art von Feder, wie beispielsweise eine zylindrisch oder kegelförmig gewendelte Form oder eine Blattfeder sein.However, it is even more advantageous if the actuating element via an elastic energy storage on the spring acts, so that upon actuation first in the elastic energy storage a certain triggering force can be stored, which occurs when step response the spring then acts on these and this quickly one curvature position in the other curvature position transferred. The elastic energy storage can in different ways Be fashioned. This one can an elastic body, or any type of spring, such as a cylindrical or conical helical shape or a leaf spring.
Ferner besteht im einfachsten Fall die Möglichkeit, den elastischen Kraftspeicher direkt auf die Sprungfeder wirken zu lassen. Aus Gründen einer gezielten Einwirkung auf die Sprungfeder ist es jedoch vorteilhafter, wenn der elastische Kraftspeicher auf einen die Sprungfeder betätigenden Stößel wirkt.Furthermore, in the simplest case there is the possibility of the elastic force storage act directly on the spring allow. For the sake of a targeted effect on the However, spring it is more advantageous if the elastic Force accumulator on a plunger actuating the spring acts.
Der Stößel kann prinzipiell frei angeordnet sein, solange er in der Lage ist, definiert auf die Sprungfeder zu wirken. Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn der Stößel und das Betätigungselement aufgrund einer Führung relativ zueinander definierte Bewegungen ausführen. Die Führung kann in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Beispielsweise wäre es denkbar, die Bewegungen des Stößels und des Betätigungselements relativ zueinander als Schwenk- oder Kippbewegungen auszugestalten und die Schwenkachsen als Führungen vorzusehen. Besonders günstig ist es jedoch, wenn das Betätigungselement und der Stößel mittels einer Linearführung relativ zueinander geführt sind. The plunger can be arranged freely in principle, as long as he is able to act defined on the spring. Even more advantageous, however, when the plunger and the Actuator due to a guide relative to each other execute defined movements. The leadership can vary greatly Be fashioned. For example it would be conceivable, the movements of the plunger and the Actuator relative to each other as a swivel or Design tilting movements and the pivot axes as Provide guides. It is particularly favorable, however, if the actuator and the plunger by means of a linear guide are guided relative to each other.
Eine derartige Linearführung des Stößels und des Betätigungselements relativ zueinander kann dabei über ein Gehäuse des Sprungschalters erfolgen. Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Linearführung unmittelbar zwischen dem Betätigungselement und dem Stößel wirkt.Such a linear guide of the plunger and the actuating element relative to each other can thereby via a housing of the Jump switch done. However, it is particularly favorable if the linear guide directly between the actuator and the ram works.
Um ein Eindringen von Schmutz in den erfindungsgemäßen Sprungschalter zu verhindern, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das aus einem Gehäuse desselben überstehende Betätigungselement abgedichtet aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Besonders günstig ist es dabei, wenn eine Lippendichtung zur Abdichtung zwischen Betätigungselement und Gehäuse vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Lippendichtung an dem Betätigungselement angeordnet, zweckmäßigerweise einstückig an dieses angeformt ist.To a penetration of dirt in the inventive Preventing jump switch is preferably provided that of a housing thereof projecting actuator sealed out of the housing is led out. It is particularly advantageous if a lip seal for Seal provided between the actuator and housing is, wherein preferably the lip seal on the actuating element arranged, expediently in one piece this is formed.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.Further features and advantages of the invention are the subject matter the following description and the graphic representation some embodiments.
In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sprungschalters, ausgeführt als Öffner;
- Fig. 2
- einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 3 durch eine Sprungfeder und ein Kontaktelement des Sprungschalters;
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf die Einheit aus Kontaktelement und Sprungfeder in Richtung des Pfeils A in Fig. 2 und
- Fig. 4
- einen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines als Schließer ausgebildeten Sprungschalters.
- Fig. 1
- a longitudinal section through a first embodiment of a snap-action switch according to the invention, designed as an opener;
- Fig. 2
- a section along line 2-2 in Figure 3 by a spring and a contact element of the snap-action switch.
- Fig. 3
- a plan view of the unit of contact element and spring in the direction of arrow A in Fig. 2 and
- Fig. 4
- a section similar to FIG. 1 by a second embodiment of a snap-action switch designed as a closer.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Sprungschalters, dargestellt in Fig. 1, umfaßt ein Gehäuse 10
mit einem Gehäuseunterteil 12, welches aus einem Gehäuseboden
14 und einem an diesem angeformten Gehäusebecher 16 gebildet
ist.A first embodiment of an inventive
Snap-action switch, shown in Fig. 1, comprises a housing 10th
with a
Ferner umfaßt das Gehäuse 10 ein Gehäuseoberteil 18, welches
aus einem zylindrischen Gehäusemantel 20 gebildet ist, der
mit einem unteren Abschnitt 22 den Gehäusebecher 16 umgreift
und auf einer Oberkante 24 des Gehäusebechers 16 mit einem
Bund 26 aufsitzt. Über dem Bund 26 erstreckt sich dann der
Gehäusemantel 20 des Gehäuseoberteils 18 mit einem zylindrischen
Bereich 28, an welchen sich auf einer dem Gehäuseunterteil
12 gegenüberliegenden Seite eine Führungshülse 30
anschließt, in welcher ein Betätigungselement 32 des Sprungschalters
verschiebbar geführt ist. Die Führungshülse 30
umfaßt hierzu einen Führungskanal 34, in welchem das
Betätigungselement 32 mit einem Führungsabschnitt 36 parallel
zu einer Längsachse 38 des Gehäuses 10 verschieblich geführt
ist. Ferner steht das Betätigungselement 22 mit einem Vorsprung
40 über die Führungshülse 30 über, so daß über den
Vorsprung 40 eine Betätigung des Sprungschalters möglich ist. Further, the
Das Betätigungselement 32 erstreckt sich über den Führungsabschnitt
36 hinaus in ein Inneres 42 des Gehäusemantels 20
hinein und bildet einen Auflageteller 44 für einen
elastischen Kraftspeicher 46 in Form einer Feder, welcher auf
einer dem Führungskanal 34 abgewandten Seite des Auflagetellers
44 aufliegt. Ferner bildet der Auflageteller 44 einen
Anschlag gegen eine Verschiebung des Betätigungselements 32
in Richtung vom Gehäuseunterteil 12 weg dadurch, daß eine der
Seite 48 gegenüberliegende Seite 50 des Auflagetellers 44
gegen eine Innenfläche 52 des Gehäuseoberteils 18 am Übergang
vom Gehäusemantel 20 zur Führungshülse 30 anlegbar ist.The
Das Betätigungselement 32 umfaßt ferner noch einen sich in
Fortsetzung des Auflagetellers 44 erstreckenden zylindrischen
Abschnitt 60, welcher eine innere Ausnehmung 62 aufweist, die
sich von dem zylindrischen Abschnitt 60 ausgehend bis in den
Führungsabschnitt 36 hineinerstreckt und abschnittsweise eine
Zylindermantelfläche 64 bildet, welche als Führungsfläche für
einen längs dieser verschiebbaren Kopf 68 eines als Ganzes
mit 70 bezeichneten Stößels dient. Der Kopf 68 des Stößels 70
ist dabei längs der Zylinderfläche 64 der Ausnehmung 62 verschiebbar
und liegt an dieser mit einer Außenfläche 72 an. Im
Anschluß an den Kopf 68 des Stößels 70 erstreckt sich ein
Stößelkörper 74 aus der Ausnehmung 62 durch eine im zylindrischen
Abschnitt 60 vorgesehene und dem Unterteil 12 zugewandte
Öffnung 76 heraus, welcher auf seiner dem Kopf 68
abgewandten Seite eine Stößelfläche 80 aufweist. Der Stößel
70 trägt ferner noch einen Druckteller 82, auf dessen dem
Unterteil 12 abgewandter Seite 84 die Feder 46 aufliegt, die
sich somit zwischen dem Druckteller 82 des Stößels 70 und dem
Auflageteller 44 des Betätigungselements 32 erstreckt. The
Vorzugsweise weist dabei die Feder 46 keine in einer
Zylinderfläche liegenden Windungen 86 auf, sondern die
Windungen liegen in einer konischen Fläche 88, so daß die
Federcharakteristik möglichst linear ist.Preferably, the
Die Stößelfläche 80 des Stößels 70 wirkt auf ein Kontaktelement
90, welches in einer Schließstellung eine Kontaktbrücke
zwischen zwei Festkontakten 92 und 94 darstellt.The
Die Festkontakte 92 und 94 sind dabei an abgewinkelten Bügeln
96, 98 angeordnet, welche die beiden Festkontakte 92 und 94
im Abstand voneinander und vorzugsweise spiegelsymmetrisch
zur Längsachse 38 auf einer dem Gehäuseboden 14 abgewandten
Seite des Kontaktelements 90 halten. Die Bügel 96 und 98 sind
einstückig an Kontaktstifte 100, 102 angeformt, welche den
Gehäuseboden 14 durchsetzen und außerhalb des Gehäusebodens
14 Anschlußabschnitte 104 und 106 aufweisen.The fixed contacts 92 and 94 are angled
Das Kontaktelement 90 ist ferner in seiner Schließstellung
durch eine Sprungfeder 110 gehalten, welche sich einerseits
auf dem Gehäuseboden 14 abstützt, von diesem weg konvex
gewölbt ist und auf ihrer dem Gehäuseboden 14 abgewandten
Seite das Kontaktelement 90 trägt. Wie insbesondere in Fig. 2
und 3 dargestellt, weist die Sprungfeder 110 einen Federteller
112 auf, der einen mittigen gewölbten Bereich 114
umfaßt, an welchen einstückig Fußabschnitte 116a bis d angeformt
sind, welche in gleichen Winkelabständen w voneinander
angeordnet sind und sich somit symmetrisch zu einem Mittelpunkt
118 des Federtellers 112 in unterschiedliche Richtungen
erstrecken. The
Die Fußabschnitte 116a bis d sind vorzugsweise dadurch
gebildet, daß ausgehend von einer Vollkreisaußenkontur 120
zwischen den zu bildenden Fußabschnitten 116a bis d Aussparungen
mit einer Innenkontur 122 gebildet sind, welche mit
dem entsprechenden Abschnitt der Vollkreiskontur 120 eine
Lanzetform bilden.The
Ferner schließen sich die Fußabschnitte 116 hinsichtlich
ihrer Krümmung zunächst an die Wölbung des gewölbten Bereichs
114 an und verlaufen anschließend mit Bereichen 124 von in
Richtung der Wölbung verstärkter Krümmung bis zu Fußflächen
126, welche in einer Ebene 128 liegen, die im Abstand vom
Mittelpunkt 118 des Federtellers 112 verläuft.Furthermore, the
Der Federteller 112 ist mit dem Kontaktelement 90 dadurch zu
einer Einheit verbunden, daß das Kontaktelement 90 mit einem
einstückig an dieses angeformten Niet 130 einen um den
Mittelpunkt 118 des Federtellers 112 herum verlaufenden
Durchbruch 132 desselben durchsetzt und auf einer dem
Kontaktelement 90 gegenüberliegenden Seite des Federtellers
112 einen Nietkopf 134 bildet, welcher eine größere radiale
Erstreckung bezüglich des Mittelpunkts 118 aufweist, als der
Durchbruch 132, so daß damit das Kontaktelement 90 unverlierbar
mit dem Federteller 112 verbunden ist. Allerdings ist der
Nietkopf 134 so geformt, daß das Kontaktelement 90 um eine
Schar von durch den Mittelpunkt 118 und als Tangenten zu dem
gewölbten Bereich 114 verlaufenden Geraden 136 gegenüber dem
Federteller 112 kippbar ist.The
Das Kontaktelement 90 ist vorzugsweise als Teller ausgebildet,
welcher eine kreisrunde Außenkontur 138 bezüglich des
Mittelpunkts 118 aufweist, die eine äußere Begrenzung für
eine bis zur Außenkontur 138 verlaufende Kreisringfläche 140
darstellt, die zur Herstellung eines elektrischen Kontakts
mit den Festkontakten 92 und 94 dient.The
Innerhalb der Kreisringfläche 140 ist das Kontaktelement 90
mit einer Eintiefung 142 gegenüber der Kreisringfläche 140
versehen, welche einerseits dazu dient, den Niet 130 auszuformen,
und andererseits eine Aufnahme für die Stößelfläche
80 des Stößels 70 darstellt, so daß dieser zentrisch zum
Kontaktelement 90 durch die Vertiefung 142 koaxial zur Längsachse
38 geführt ist.Within the
Durch die Kippbarkeit des Kontaktelements 90 relativ zum
Federteller um die Schar der durch den Mittelpunkt 118 und
als Tangenten zu dem gewölbten Bereich 114 verlaufenden
Geraden 136 ist die Möglichkeit geschaffen, daß sich in der
aufgewölbten Stellung des Federtellers 112 der Sprungfeder
110 das Kontaktelement 90 mit der Ausrichtung der Kreisringfläche
140 an die Lage der Festkontakte 92 und 94 anpassen
kann und somit mit gutem elektrischem Kontakt an diesen
anlegbar ist. Die Anlagekraft wird dabei durch die Sprungfeder
110 erzeugt, welche mit den Fußabschnitten 116 auf
einer Stützfläche 144 des Gehäusebodens 14 ruht. Vorzugsweise
ist der Federteller 112 so angeordnet, daß dessen Mittelpunkt
ungefähr so liegt, daß dieser durch die Längsachse 38 des
Gehäuses 10 geschnitten wird.Due to the tiltability of the
Erfolgt nun eine Beaufschlagung des Betätigungselements 32,
so führt dies zunächst zum Spannen der Feder 46, ohne daß
sich der Stößel 70 bewegt, wobei hierzu der Kopf 68 des
Stößels längs der Zylinderfläche 64 in die Ausnehmung 62
hineingleitet, während das Betätigungselement 32 durch seinen
Führungsabschnitt 46 in der Führungshülse 30 koaxial zur
Längsachse 38 geführt ist. Erst nachdem die Feder 46 so weit
gespannt ist, daß die Auslösekraft der Sprungfeder 110 überschritten
wurde, geht die Sprungfeder 110 von der Ausgangsstellung
in die deformierte Stellung über und wölbt sich entgegengesetzt
zur Ausgangsstellung, dargestellt in Fig. 2, in
eine in Fig. 2 gestrichelt angedeutete Stellung, in welcher
insbesondere der gewölbte Bereich 114 eine zur Ausgangsstellung
gegenläufige Wölbung 148 einnimmt, die im wesentlichen
zwischen den Fußabschnitten 116a bis d liegt.Now takes place an actuation of the
Damit geht das Kontaktelement 90 nach Überschreiten der Auslösekraft
der Sprungfeder 110 sprunghaft von der Schließstellung
in eine geöffnete Stellung über, in welcher dieses
im Abstand von den Festkontakten 92 und 94 so lange gehalten
wird, so lange die Feder 46 die nötige Haltekraft aufbringt,
die allerdings geringer als die Auslösekraft sein kann. Das
heißt , so lange das Betätigungselement 32 noch betätigt ist.
Wird das Betätigungselement 32 in Richtung der Ausgangsstellung
bewegt, in welcher sich die Seite 50 des Auflagetellers
44 zur Innenfläche 52 hin bewegt, so läßt die Kraft
der Feder 46 nach und nach Unterschreiten einer für das
Zurückspringen in den Ausgangszustand des Federtellers 112
erforderlichen Kraft springt auch der gewölbte Bereich 114
von der deformierten Stellung in die Ausgangsstellung zurück
und legt das Kontaktelement 90 wiederum mit seiner Kreisringfläche
140 an den Festkontakten 92 und 94 an.Thus, the
Aufgrund der Tatsache, daß beim ersten Ausführungsbeispiel
das Kontaktelement 90 aufgrund der Beaufschlagung durch die
Sprungfeder 110 zu einem Schließen des elektrischen Kontakts
zwischen den Festkontakten 92 und 94 führt, ist das erste
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sprungschalters als
Schließer ausgebildet.Due to the fact that in the first embodiment
the
Zur Abdichtung des Führungsabschnitts 36 gegenüber der
Führungshülse ist dieser mit einer einstückig an den
Führungsabschnitt 36 angeformten Dichtlippe 150 versehen,
welche an dem Führungskanal 34 radial zur Längsachse 38 nach
außen mit Vorspannung anliegt und somit zu einer wirkungsvollen
Abdichtung des Inneren 42 des Gehäuses 10 im Bereich
der Führungshülse 30 führt.For sealing the
Bei einem in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
ist ein Öffner dargestellt, das heißt ein Sprungschalter,
welcher im unbetätigten Zustand geöffnet ist. Hierzu sind die
Bügel 96' und 98' so ausgebildet, daß die Festkontakte 92'
und 94' auf einer dem Gehäuseboden 14 zugewandten Seite der
Sprungfeder 110 und des Kontaktelements 90 liegen. Ferner ist
das Kontaktelement 90 im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
auf der dem Gehäuseboden 14 zugewandten Seite des
Federtellers 112 angeordnet. Die Verbindung zwischen dem
Federteller 112 und dem Kontaktelement 90 erfolgt ebenfalls
über einen Niet 130, dessen Nietkopf nunmehr die Vertiefung
142' zur Aufnahme der Stößelfläche 80 und zur Zentrierung
derselben bildet.In a second embodiment shown in Fig. 4
an opener is shown, that is a snap-action switch,
which is open in the unactuated state. These are the
Bracket 96 'and 98' designed so that the fixed contacts 92 '
and 94 'on a side facing the
Wird bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel das Betätigungselement
32 beaufschlagt, so erfolgt ebenfalls zunächst ein
Spannen der Feder 46, so lange, bis die Auslösekraft des
Federtellers 112 erreicht ist und dieser sprunghaft von der
Ausgangsstellung in die deformierte Stellung übergeht, in
welcher ein Anlegen des Kontaktelements 90 mit seiner kreisringförmigen
Kontaktfläche 140 an den Festkontakten 92', 94'
erfolgt, wobei aufgrund der Beaufschlagung durch den Stößel
70 auch die Kontaktfläche 140 des Kontaktelements 90 an den
Festkontakten 92' und 94' mit der notwendigen Kraft in Anlage
gehalten wird, so daß die elektrische Verbindung zwischen den
Kontaktstiften 100 und 102, welche in elektrisch leitender
Verbindung mit den Festkontakten 92' und 94' stehen,
geschlossen ist.Will in this second embodiment, the
Ein Beenden der Betätigung des Betätigungselements führt dann
zu einer Reduzierung der Kraft der Feder 46 und somit bei
Unterschreiten der für das Aufrechterhalten der deformierten
Stellung erforderlichen Kraft zu einem Zurückspringen der
Sprungfeder 110 in die Ausgangsstellung, in welcher die
elektrische Verbindung zwischen den Festkontakten 92' und 94'
gelöst ist.An end of the actuation of the actuating element then leads
to a reduction of the force of the
Im übrigen ist das zweite Ausführungsbeispiel in gleicher Weise ausgebildet wie das erste Ausführungsbeispiel, so daß dieselben Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind und bezüglich der Beschreibung derselben auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel vollinhaltlich Bezug genommen wird.Otherwise, the second embodiment is the same Formed as the first embodiment, so that the same parts are provided with the same reference numerals, and with regard to the description of the same to the comments on first embodiment fully incorporated by reference becomes.
Claims (17)
- Electrical snap-action switch comprising two fixed contacts (96, 98) spaced apart from one another, a contact element (90) movable between a closed position, in which the contact element (90) connects the fixed contacts (96, 98) in an electrically conductive manner, and an open position, in which the contact element (90) is spaced from at least one of the fixed contacts (96, 98), an actuating element (32) for moving the contact element (90) between the closed position and the open position and an elastic spring (110) for abruptly moving the contact element (90) between the closed position and the open position, which spring comprises a curved spring disk (112), which is abruptly transferable from a first curved position to a second curved position and vice versa, characterized in that the contact element (90) is held by the elastic spring (110) and that the elastic spring (110) and the contact element (90) are movably connected to one another.
- Snap-action switch according to claim 1, characterized in that the spring disk comprises a central curved region (114) and an outer region subdivided into individual foot portions (116).
- Snap-action switch according to claim 2, characterized in that the foot portions (116) are formed in the outer region by recesses (122) lying between them.
- Snap-action switch according to claim 2 or 3, characterized in that the spring disk (112) comprises foot portions (116) disposed at the same angular intervals.
- Snap-action switch according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic spring (110) applies the closing force for the closed position.
- Snap-action switch according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic spring (110) lies outside of a current flow between the fixed contacts that develops in the closed position.
- Snap-action switch according to one of the preceding claims, characterized in that the contact element (90) is in direct mechanical contact with the elastic spring (110).
- Snap-action switch according to claim 7, characterized in that the contact element (90) is in mechanical contact with the elastic spring (110) substantially at only one point (132).
- Snap-action switch according to claim 7 or 8, characterized in that the elastic spring (110) and the contact element (90) are connected to one another mechanically to form a unit.
- Snap-action switch according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic spring (110) and the contact element (90) are movably connected to one another by a local mechanical connection (130, 132).
- Snap-action switch according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic spring (110) and the contact element (90) are tiltable relative to one another about a set of tilting axes (136), which are substantially tangents to the curved spring disk (112) that extend through a point of contact between contact element (90) and elastic spring (110).
- Snap-action switch according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element (32) acts via an elastic energy store (46) upon the elastic spring (110).
- Snap-action spring according to claim 12, characterized in that the elastic energy store (46) acts upon a plunger (70) actuating an the elastic spring (110).
- Snap-action switch according to one of the preceding claims, characterized in that the plunger (70) and the actuating element (32) by virtue of a guide (64, 74) execute defined movements relative to one another.
- Snap-action switch according to claim 14, characterized in that the actuating element (32) and the plunger (70) are guided relative to one another by means of a linear guide (64, 74).
- Snap-action switch according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element (32), which projects from a housing (10), extends in a sealed manner from the housing (10).
- Snap-action switch according to claim 16, characterized in that the sealing between the housing (10) and the actuating element (32) is effected by means of a lip seal (150).
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