EP1845541A2 - Betätigungsvorrichtung zum Schalten einer elektrisch leitenden Verbindung - Google Patents

Betätigungsvorrichtung zum Schalten einer elektrisch leitenden Verbindung Download PDF

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EP1845541A2
EP1845541A2 EP07004048A EP07004048A EP1845541A2 EP 1845541 A2 EP1845541 A2 EP 1845541A2 EP 07004048 A EP07004048 A EP 07004048A EP 07004048 A EP07004048 A EP 07004048A EP 1845541 A2 EP1845541 A2 EP 1845541A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plunger
actuating device
contact
receptacle
compression spring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07004048A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1845541A3 (de
Inventor
Ulrich Stern
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Original Assignee
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Rohde and Schwarz GmbH and Co KG filed Critical Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Publication of EP1845541A2 publication Critical patent/EP1845541A2/de
Publication of EP1845541A3 publication Critical patent/EP1845541A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/04—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
    • H01H9/042—Explosion-proof cases
    • 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
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches

Definitions

  • the invention relates to an actuating device for switching an electrically conductive connection between a supply device and a consumer device.
  • connection contact of the consumer device When coupling and disconnecting a consumer device and a supply device, a connection contact of the consumer device is electrically conductively connected to a connection contact of the supply device or separated from it.
  • the connection contacts are designed as ends of, for example, a supply line, a ground line or a measuring line.
  • the invention is based on the object to provide an actuating device, which is a particularly safe coupling and disconnection of a consumer device and a supply device and a particularly reliable and safe operation of the consumer device together with the supply device are feasible.
  • the actuating device comprises a pressure tappet arranged on a supply device or a consumer device which can be coupled thereto via an electrically conductive connection and a release switch which can be acted upon by the latter and which is arranged opposite the pressure tappet on the consumer device or on the supply device.
  • the electrically conductive connection has a compression spring contact device which is arranged on the consumer device or on the supply device in order to connect the consumer device to the supply device in an electrically conductive manner.
  • the plunger is dimensioned such that the electrically conductive connection between the consumer device and the supply device via the compression spring contact device is closed at least as long as the trigger switch is acted upon by the plunger.
  • the trigger switch thus serves to switch the electrically conductive connection de-energized and energized.
  • the electrically conductive connection is switched to be current-carrying only when the consumer device and the supply device are electrically conductively connected via the compression spring contact device.
  • the electrically conductive connection with the trigger switch de-energized before it is interrupted by the compression spring contactor.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that a spark jump on the compression spring contact device, about which the consumer device and the supply device is electrically conductively coupled by the series connected to the compression spring contact trigger switch, about which the electrically conductive connection between the consumer device and the supply device reliably de-energized and current-carrying switchable, is particularly effectively avoided. Furthermore, unwanted contact interruptions are reliably prevented by the pressure switch acting on the trigger switch.
  • the plunger acts on the trigger switch such that on the one hand a release of the actuation of the trigger switch by the plunger and on the other hand interrupting the electrically conductive connection by the compression spring contact due to a manufacturing tolerance on a mechanical connection, whereby the consumer device and the supply device are held together and which formed, for example, as a snap connection with each other locking snap hooks are safely avoided.
  • the electrical coupling and separation of the supply device and the consumer device with the actuator according to the invention is carried out automatically and simultaneously with a mechanical merging and Disassembly of the supply device and the consumer device.
  • a separately provided and / or manually operable switching device whereby the electrically conductive connection between the supply device and the consumer device is energized and de-energized switch can be saved.
  • a plunger is provided on the push rod, which is acted upon by a pressure spring plunger to cooperate with the trigger switch. If the plunger fixed, for example, the consumer device, the pressure spring like arranged on this plunger for particularly safe and permanent loading of the trigger switch without interruption of the electrically conductive connection, since the plunger on the mechanical connection between the supply device and consumer device occurring, tolerance-related longitudinal displacements compensates ,
  • a guide receptacle is provided on the trigger switch, whereupon the plunger is guided along a loading direction.
  • a pressure spring is provided on the plunger, which acts on the plunger like a compression spring.
  • the plunger is designed such that the compression spring is mounted on a side facing away from the plunger in a plunger seat of the pressure plunger.
  • the plunger and the plunger seat are designed such that the plunger can be inserted into the plunger seat in the manner of a plug connection.
  • the plunger and the plunger receptacle are formed in a cylinder pot-like manner such that the plunger is inserted with an open end into an open end of the plunger receptacle to support the compression spring within the plunger and the plunger seat between the closed ends of the plunger and the plunger receptacle.
  • an outer cylinder jacket wall of the plunger and an inner cylinder jacket wall of the plunger seat to form the connector for the leadership of the plunger act together.
  • a directional locking mechanism is provided on the pressure ram, whereby slipping out of the ram from the ram receiving means is prevented.
  • the plunger receptacle on a locking ring which cooperates with a handlebar provided on the handlebar. Since the plunger is inserted into the plunger seat, the locking ring is suitably arranged on the inner cylinder jacket wall of the plunger seat in the vicinity of the open end of the plunger seat at this. Of the Handlebar is hinged at the open end of the plunger on the outside of this.
  • the release switch comprises a foil contact which can be pressed by acting on the plunger against a closing contact of the release switch such that the release switch is switched from an exhibition to a setting to switch the electrically conductive connection between the supply device and the consumer device energized
  • the film contact on the trigger switch is elastically designed such that the film contact automatically switches back from the setting of the release switch in the exhibition, as soon as the plunger no longer acts on the film contact.
  • the film contact is designed such that upon exposure of the film contact with the plunger in the setting of the trigger switch and when switching back the film contact in the exhibition of the trigger switch only an elastic deformation, but no plastic deformation of the film contact takes place.
  • a convex-shaped pressure surface is formed on the plunger foil contact side.
  • the electric conductive trained foil contact closing contact side pressed or released on the closing contact. According to an advantageous embodiment, leakage of a sparking caused by a charge exchange when depressing or releasing the film contact in the trigger switch in the vicinity of the trigger switch is avoided in that the foil contact plunger side is electrically isolated and gas-insulated.
  • the trigger switch is designed in the manner of a surface contact switch, which is used particularly reliable in many technical fields as a sophisticated switch and is particularly inexpensive to produce by mass production.
  • the actuating device is particularly suitable for use with a consumer device designed as a radio, to which the supply device designed as a rechargeable or once dischargeable battery can be connected.
  • FIGS. 1A and 1B each show a schematic structure of the actuating device 2, which is arranged at a coupling point 4 of a consumer device 6 shown in detail and at a coupling point 8 of a supply device 10 shown in sections.
  • the actuating device 2 comprises a release switch 12 provided at the coupling point 8 of the supply device 10 with a closing contact 14 and an elastically deformable foil contact 16.
  • the actuating device 2 comprises an on the Coupling point 4 of the consumer device 6 provided pressure ram 18 with a plunger 20 and a plunger seat 22nd
  • the trigger switch 12 is in an exhibition, wherein the film contact 16 is not acted upon by the plunger 20.
  • the trigger switch 12 is in a setting, as shown in Fig. 1B, wherein the film contact 16 is acted upon by the plunger 20 with a convex pressure surface 23 and depressed in an arrow direction indicated by an arrow 24 on the closing contact 14.
  • the plunger 20 is guided by a provided at the coupling point 8 of the supply device 10 guide receptacle 25, which surrounds the film contact 16, for acting on the film contact 16.
  • a compression spring contact device 26 which is at a distance from the actuating device 2, is provided on the consumer device 6 at the coupling points 4, 8.
  • the compression spring contact device 26 comprises a holding device 28 for holding a compression spring 30, which is pressed during the merging of the consumer device 6 and the supply device 10 at the coupling points 4.8 against a provided on the supply device 10 contact surface 32 of a contact block 33. Via the compression spring contact device 26 and the contact block 33, an electrically conductive connection between the supply device 10 and the consumer device 6 is produced.
  • the electrically conductive connection is thereby switched live, that the consumer device 6 and the supply unit 10 to the touch of the coupling points 4.8 in the direction of arrow 24, as shown in Fig. 1B, moved toward each other and held together in the manner of a coupling connection, not shown in the drawing.
  • the coupling connection has, for example, on the supply device and the consumer device attached snap hooks, which lock each other in existing coupling connection.
  • Fig. 1B shows the current-carrying switched, electrically conductive connection, wherein arranged on the consumer device 6 pressure plunger 18 acts on the film contact 16 and depressed to the closing contact 14 in the direction of arrow 24.
  • the current indicated by an arrow 34 flows from an arranged on a printed circuit board 36 of the supply device 10 conductor 38 via an electrical line 40 in an electrically conductive film 42, which is arranged closing contact side on the film contact 16. If the release switch 12 is in adjustment, the current continues to flow from the foil 42 via the make contact 16 into a printed circuit board 44 arranged on the printed circuit board 36 and from there via the contact block 33 with the contact surface 32 into the compression spring 30 which is connected to the consumer device 6 is electrically connected.
  • FIG. 2 shows a plan view of the coupling point 8 of the supply device 10 with centrally arranged contact surfaces 32A, 32B, 32C, which in the embodiment shown represent the ends of a supply line, a ground line and a measuring line on the supply device 10. Furthermore, release switches 18A, 18B are arranged at the coupling point 82, which are connected in series with the contact surfaces 32A, 32B. For contacting the contact surface 32C as the end of the measuring line, no actuator is provided in this embodiment, as expected at opposite ends of a measuring line not expected to come to a spark.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of the pressure ram 18 according to FIG. 1A.
  • the plunger 18 includes in addition to the plunger 20 with the convex in the direction of arrow 24 formed pressure surface 23 and the plunger seat 22 a compression spring 48 which is mounted on a closed end 50 of the plunger 20 and a closed end 52 of the plunger seat 22 and the plunger 20 in Direction of arrow 24 applied.
  • the cylinder-shaped in the embodiment shown plunger 18 is formed such that the cylinder-pot-like plunger 20 is inserted with a closed end 50 opposite the open end in front of the closed end 52 of the plunger seat 22 opposite open end of the plunger seat 22 in this to form a connector ,
  • An inner cylinder jacket wall 54 of the plunger receptacle 22 extends parallel to the arrow direction 24 and guides the plunger 20 in a straight line along the direction of impingement of the plunger 20 in accordance with the arrow direction 24 by cooperation with its outer cylinder jacket wall 56.
  • a directional locking mechanism 58 is formed on the plunger 18, whereby slipping out of the plunger 20 from the plunger seat 22 is prevented.
  • the directional locking mechanism 58 comprises a link 62 formed at the open end of the plunger 20 and a locking ring 60 formed at the open end of the plunger receptacle 22 and which guides the link 62 against the direction of the arrow 24. wherein the compression spring 48 pushes the plunger 20, applied.
  • Fig. 4A shows the film contact 16 in plan view.
  • area 66 of the plunger 20 shown in Fig. 3 acts on the film contact 16 and pushes it from the shown in Fig. 1A exhibition of the trigger switch 12 in the setting of the trigger switch 12 shown in FIG in Figures 1A and 1B shown closing contact 14th
  • FIG. 4B shows a cross-section of the unloaded foil contact 16 according to FIG. 4A.
  • a dielectric and gas insulating layer 68 is provided which protects the trigger switch 12 in particular explosive gas mixtures in the surrounding environment and additionally electrically isolated.
  • the film contact 16 is closed, for example, only at a closing force of 1.96 N + - 0.45 N. It is advantageous if the plunger sets only at an actuation force of at least 2.5 N in motion to apply the required closing force.
  • the path of the plunger 20 is for actuating the film contact 16, for example, about 1mm. The deflection of the film 42 is exaggerated in Fig. 1B for clarity.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Bei der Betätigungsvorrichtung (2) zum Schalten einer einen Auslöseschalter (12) und eine Druckfederkontakteinrichtung (26) umfassenden, elektrisch leitenden Verbindung ist ein Versorgungsgerät (10) mit einem Verbrauchergerät (6) derart gekoppelt, dass der am Versorgungsgerät (10) oder am Verbrauchergerät (6) vorgesehene Auslöseschalter (12) mit einem am Verbrauchergerät (6) bzw. am Versorgungsgerät (10) vorgesehenen Druckstößel (18) betätigbar ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung zum Schalten einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Versorgungsgerät und einem Verbrauchergerät.
  • Beim Koppeln und Trennen eines Verbrauchergeräts und eines Versorgungsgeräts wird ein Anschlusskontakt des Verbrauchergeräts mit einem Anschlusskontakt des Versorgungsgeräts elektrisch leitend verbunden bzw. von diesem getrennt. Dabei sind die Anschlusskontakte als Enden von beispielsweise einer Versorgungsleitung, einer Masseleitung oder einer Messleitung ausgebildet.
  • Während des Koppelprozesses sowie des Trennprozesses des Verbrauchergeräts und des Versorgungsgeräts kommt es auf Grund einer Spannungsdifferenz zwischen den während des Koppelprozesses bzw. Trennprozesses beabstandeten Anschlusskontakten bei Erreichen einer Durchschlagspannung zwischen diesen zum Ladungsaustausch, wobei ein Funke zwischen den Anschlusskontakten überspringt. Ist das Verbrauchergerät beispielsweise in einer Umgebung mit einem explosiven Gasgemisch im Einsatz, so besteht bei einem Funkenübersprung die Möglichkeit einer durch den Funken hervorgerufenen Explosion des Gasgemisches, wodurch ein Gerätebenutzer verletzt und/oder Geräte beschädigt werden könnten. Diese Problematik besteht insbesondere beim Austausch von Akkumulatoren zu Funkgeräten im Rettungseinsatz, beispielsweise bei Feuerwehren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Betätigungsvorrichtung anzugeben, womit ein besonders sicheres Koppeln sowie Trennen eines Verbrauchergeräts und eines Versorgungsgeräts und ein besonders zuverlässiger sowie gefahrloser Betrieb des Verbrauchergeräts zusammen mit dem Versorgungsgerät durchführbar sind.
  • Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogen Unteransprüche.
  • So umfasst die Betätigungsvorrichtung einen an einem Versorgungsgerät oder einem mit diesem über eine elektrisch leitende Verbindung koppelbaren Verbrauchergerät angeordneten Druckstößel und einen von diesem beaufschlagbaren Auslöseschalter, welcher zum Druckstößel gegenüberliegend am Verbrauchergerät bzw. am Versorgungsgerät angeordnet ist. Die elektrisch leitende Verbindung weist zusätzlich zum Auslöseschalter eine Druckfederkontakteinrichtung auf, welche am Verbrauchergerät oder am Versorgungsgerät angeordnet ist, um das Verbrauchergerät mit dem Versorgungsgerät elektrisch leitend zu verbinden. Dabei ist der Druckstößel derart dimensioniert, dass die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Verbrauchergerät und dem Versorgungsgerät über die Druckfederkontakteinrichtung mindestens solange geschlossen ist, als der Auslöseschalter durch den Druckstößel beaufschlagt ist.
  • Der Auslöserschalter dient also dazu, die elektrisch leitende Verbindung stromlos und stromführend zu schalten. Die elektrisch leitende Verbindung wird beim Koppeln des Verbrauchergeräts und des Versuchungsgeräts erst dann stromführend geschaltet, wenn das Verbrauchergerät und das Versorgungsgerät über die Druckfederkontakteinrichtung elektrisch leitend verbunden sind. Umgekehrt wird beim Trennen des Verbrauchergeräts und des Versorgungsgeräts die elektrisch leitende Verbindung mit dem Auslöserschalter stromlos geschaltet, bevor sie durch die Druckfederkontakteinrichtung unterbrochen wird.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein Funkensprung an der Druckfederkontakteinrichtung, worüber das Verbrauchergerät und das Versorgungsgerät elektrisch leitend koppelbar ist, durch den in Reihe zur Druckfederkontakteinrichtung geschalteten Auslöseschalter, worüber die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Verbrauchergerät und dem Versorgungsgerät zuverlässig stromlos und stromführend schaltbar ist, besonders wirksam vermieden ist. Des Weiteren sind unerwünschte Kontaktunterbrechungen durch den den Auslöseschalter beaufschlagenden Druckstößel zuverlässig unterbunden.
  • Ferner beaufschlagt der Druckstößel den Auslöseschalter derart, dass einerseits ein Lösen der Beaufschlagung des Auslöseschalters durch den Druckstößel und andererseits ein Unterbrechen der elektrisch leitenden Verbindung durch die Druckfederkontakteinrichtung aufgrund einer herstellungsbedingten Toleranz an einer mechanischen Verbindung, wodurch das Verbrauchergerät und das Versorgungsgerät zusammen gehalten sind und welche beispielsweise als Schnappverbindung mit sich gegenseitig arretierenden Schnapphaken ausgebildet ist, sicher vermieden werden.
  • Zudem erfolgt die elektrische Kopplung und Trennung des Versorgungsgerät und des Verbrauchergeräts mit der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung automatisch und gleichzeitig mit einem mechanischen Zusammenführen und Auseinandernehmen des Versorgungsgeräts und des Verbrauchergeräts. Außerdem kann eine gesondert vorgesehene und/oder von Hand betätigbare Schaltvorrichtung, wodurch die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Versorgungsgerät und dem Verbrauchergerät stromführend und stromlos schaltbar ist, eingespart werden. Darüber hinaus stellen der Koppelprozess und der Trennprozess des Versorgungsgerät und des Verbrauchergeräts, wobei die elektrisch leitende Verbindung geschlossen bzw. unterbrochen und stromlos bzw. stromführend geschaltet wird, einstufige Prozesse dar.
  • Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung ist am Druckstößel ein Stößel vorgesehen, welcher druckfederartig vom Druckstößel beaufschlagt ist, um mit dem Auslöserschalter zusammen zu wirken. Ist der Druckstößel beispielsweise am Verbrauchergerät fest fixiert, eignet sich der druckfederartig an diesem angeordnete Stößel zur besonders sicheren und dauerhaften Beaufschlagung des Auslöseschalters ohne eine Unterbrechung der elektrisch leitenden Verbindung, da der Stößel an der mechanischen Verbindung zwischen dem Versorgungsgerät und Verbrauchergerät auftretende, toleranzbedingte Längsverschiebungen ausgleicht.
  • Um dauerhaft die Funktionstüchtigkeit der Betätigungsvorrichtung zu garantieren und eine Beaufschlagung des Auslöseschalters durch den Stößel besonders zuverlässig zu gestalten, ist am Auslöserschalter eine Führungsaufnahme vorgesehen, woran der Stößel entlang einer Beaufschlagungsrichtung geführt wird.
  • In zweckmäßiger Weiterbildung ist am Druckstößel eine Druckfeder vorgesehen, welcher den Stößel druckfederartig beaufschlagt. Zweckmäßigerweise ist der Druckstößel derart ausgebildet, dass die Druckfeder an einer dem Stößel abgewandten Seite in einer Stößelaufnahme des Druckstößel gelagert ist.
  • Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung sind der Stößel und die Stößelaufnahme derart ausgebildet, dass der Stößel in die Stößelaufnahme nach Art einer Steckverbindung einsteckbar ist. Zweckmäßigerweise sind der Stößel und die Stößelaufnahme zylindertopfartig ausgebildet derart, dass der Stößel mit einem offenen Ende in ein offenes Ende der Stößelaufnahme eingesteckt ist, um die Druckfeder innerhalb des Stößels und der Stößelaufnahme zwischen den geschlossenen Enden des Stößels und der Stößelaufnahme zu lagern.
  • Um die druckfederartige Beaufschlagung des Stößels besonders wirksam und dauerhaft funktionstüchtig zu gestalten, wirken eine äußere Zylindermantelwand des Stößels und eine innere Zylindermantelwand der Stößelaufnahme zur Ausbildung der Steckverbindung für die Führung des Stößels zusammen.
  • In zweckmäßiger Weiterbildung ist am Druckstößel ein Richtungsgesperre vorgesehen, wodurch ein Herausrutschen des Stößels aus der Stößelaufnahme unterbunden wird. Dazu weist die Stößelaufnahme einen Gesperrring auf, welcher mit einem am Stößels vorgesehenen Lenker zusammenwirkt. Da der Stößel in die Stößelaufnahme eingesteckt ist, ist der Gesperrring zweckmäßigerweise an der inneren Zylindermantelwand der Stößelaufnahme in der Nähe des offenen Endes der Stößelaufnahme an dieser angeordnet. Der Lenker ist am offenen Ende des Stößels außenseitig an diesem angelenkt.
  • Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung umfasst der Auslöseschalter einen Folienkontakt, welcher durch Beaufschlagung mit dem Stößel gegen einen Schließkontakt des Auslöseschalters derart drückbar ist, dass der Auslöseschalter von einer Ausstellung in eine Einstellung geschaltet wird, um die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Versorgungsgerät und dem Verbrauchergerät stromführend zu schalten. Zweckmäßigerweise ist der Folienkontakt am Auslöseschalter elastisch derart ausgebildet, dass der Folienkontakt selbsttätig aus der Einstellung des Auslöseschalters in dessen Ausstellung zurückschaltet, sobald der Stößel den Folienkontakt nicht mehr beaufschlagt.
  • Um eine dauerhafte Funktionstüchtigkeit des Auslöseschalters zu garantieren, ist der Folienkontakt derart ausgebildet, dass bei der Beaufschlagung des Folienkontakts mit dem Stößel in die Einstellung des Auslöseschalters und beim Zurückschalten des Folienkontakts in die Ausstellung des Auslöseschalters lediglich eine elastische Verformung, aber keine plastische Verformung des Folienkontakt stattfindet.
  • Um den elastisch verformbar ausgebildeten Folienkontakt des Auslöseschalters besonders materialschonend zu verformen, ist am Stößel eine konvexförmige Druckfläche folienkontaktseitig ausgebildet.
  • Um die elektrisch leitende Verbindung mit dem in Reihe zur Druckfederkontakteinrichtung geschalteten Auslöseschalter stromführend und stromlos zu schalten, wird der elektrisch leitend ausgebildete Folienkontakt schließkontaktseitig auf den Schließkontakt gedrückt bzw. losgelassen. Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung ist ein Austreten eines von einem Ladungsaustausch beim Herabdrücken bzw. Loslassen des Folienkontakts im Auslöseschalter hervorgerufenen Funkensprungs in die Umgebung des Auslöseschalters dadurch vermieden, dass der Folienkontakt stößelseitig elektrisch isoliert und gasisoliert ausgebildet ist.
  • In zweckmäßiger Weiterbildung ist der Auslöseschalter nach Art eines Oberflächenkontaktschalters ausgebildet, welcher in besonders vielen technischen Gebieten als technisch ausgereifter Schalter besonders zuverlässig eingesetzt wird und besonders kostengünstig durch Massenfertigung herstellbar ist.
  • Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung ist ein mit der Druckfederkontakteinrichtung durch Beaufschlagung mit einer Druckfeder zusammenwirkender Kontaktblock zusammen mit dem Auslöseschalter auf einer Leiterplatte des Verbrauchergeräts oder des Versorgungsgeräts zueinander beabstandet angeordnet und mit dem Auslöseschalter über eine auf der Leiterplatte vorgesehene Leiterbahn elektrisch leitend verbunden.
  • Die Betätigungsvorrichtung eignet sich besonders für den Einsatz mit einem als Funkgerät ausgeführten Verbrauchergerät, woran das als wiederaufladbare oder einmalig entladbare Batterie ausgeführte Versorgungsgerät anschließbar ist.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • Fig. 1A
    einen schematischen Aufbau einer Betätigungsvorrichtung an einem Verbrauchergerät und einem mit diesem koppelbaren Versorgungsgerät mit einem Auslöseschalter und einem Druckstößel;
    Fig. 1B
    einen schematischen Aufbau der Betätigungsvorrichtung gemäß Fig. 1A mit dem vom Druckstößel beaufschlagten Auslöseschalter;
    Fig. 2
    in Draufsicht eine an einem Versorgungsgerät vorgesehene Kopplungsstelle mit Auslöseschaltern gemäß der Betätigungsvorrichtung;
    Fig. 3
    einen Längsschnitt des Druckstößels gemäß Fig. 1A;
    Fig. 4A
    in Draufsicht den Folienkontakt des Auslöseschalters gemäß Figuren 1A und 1B und
    Fig. 4B
    einen Querschnitt durch den Folienkontakt des Auslöseschalters in dessen Ausstellung gemäß Fig. 4A.
  • Figuren 1A und 1B zeigen jeweils einen schematischen Aufbau der Betätigungsvorrichtung 2, welche an einer Kopplungsstelle 4 eines ausschnittsweise gezeigten Verbrauchergeräts 6 und an einer Kopplungsstelle 8 eines ausschnittsweise gezeigten Versorgungsgeräts 10 angeordnet ist. Die Betätigungsvorrichtung 2 umfasst einen an der Kopplungsstelle 8 des Versorgungsgeräts 10 vorgesehenen Auslöseschalter 12 mit einem Schließkontakt 14 und einem elastisch verformbar ausgebildeten Folienkontakt 16. Weiter umfasst die Betätigungsvorrichtung 2 einen an der Kopplungsstelle 4 des Verbrauchergeräts 6 vorgesehenen Druckstößel 18 mit einem Stößel 20 und einer Stößelaufnahme 22.
  • In Fig. 1A befindet sich der Auslöseschalter 12 in einer Ausstellung, wobei der Folienkontakt 16 nicht von dem Stößel 20 beaufschlagt ist. Im Gegensatz dazu befindet sich der Auslöseschalter 12 in einer Einstellung, wie gezeigt in Fig. 1B, wobei der Folienkontakt 16 von dem Stößel 20 mit einer konvexförmig ausgebildeten Druckfläche 23 beaufschlagt und in einer durch einen Pfeil gekennzeichneten Pfeilrichtung 24 auf den Schließkontakt 14 herabgedrückt ist. Der Stößel 20 ist dabei von einer an der Kopplungsstelle 8 des Versorgungsgeräts 10 vorgesehenen Führungsaufnahme 25, welche den Folienkontakt 16 umgibt, zur Beaufschlagung des Folienkontakts 16 geführt.
  • Zusätzlich ist an den Kopplungsstellen 4,8 eine zur Betätigungsvorrichtung 2 beabstandete Druckfederkontakteinrichtung 26 am Verbrauchergerät 6 vorgesehen. Die Druckfederkontakteinrichtung 26 umfasst eine Halteeinrichtung 28 zum Halten einer Druckfeder 30, welche beim Zusammenführen des Verbrauchergeräts 6 und des Versorgungsgeräts 10 an den Kopplungsstellen 4,8 gegen eine am Versorgungsgerät 10 vorgesehene Kontaktfläche 32 eines Kontaktsblocks 33 gedrückt wird. Über die Druckfederkontakteinrichtung 26 und den Kontaktblock 33 wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Versorgungsgerät 10 und dem Verbrauchergerät 6 hergestellt.
  • Die elektrisch leitende Verbindung wird dadurch stromführend geschaltet, dass das Verbrauchergerät 6 und das Versorgungsgerät 10 bis zur Berührung der Kopplungsstellen 4,8 in Pfeilrichtung 24, wie gezeigt in Fig. 1B, aufeinander zu bewegt und nach Art einer in der Zeichnung nicht dargestellten Koppelverbindung zusammen gehalten werden. Die Koppelverbindung weist beispielsweise an dem Versorgungsgerät und dem Verbrauchergerät befestigte Schnapphaken auf, welche sich bei bestehender Koppelverbindung gegenseitig arretieren.
  • Fig. 1B zeigt die stromführend geschaltete, elektrisch leitende Verbindung, wobei der am Verbrauchergerät 6 angeordnete Druckstößel 18 den Folienkontakt 16 beaufschlagt und bis zum Schließkontakt 14 in Pfeilrichtung 24 herabdrückt. Der durch einen Pfeil 34 gekennzeichnete Strom fließt von einer auf einer Leiterplatte 36 des Versorgungsgeräts 10 angeordneten Leiterbahn 38 über eine elektrische Leitung 40 in eine elektrisch leitende Folie 42, welche schließkontaktseitig am Folienkontakt 16 angeordnet ist. Befindet sich der Auslöseschalter 12 in Einstellung, so fließt der Strom weiter von der Folie 42 über den Schließkontakt 16 in eine an der Leiterplatte 36 angeordnete Leiterbahn 44 und von dieser über den Kontaktblock 33 mit der Kontaktfläche 32 in die Druckfeder 30, welche mit dem Verbrauchergerät 6 elektrisch leitend verschaltet ist.
  • Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Kopplungsstelle 8 des Versorgungsgeräts 10 mit mittig angeordneten Kontaktflächen 32A,32B,32C, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel Enden einer Versorgungsleitung, einer Masseleitung und einer Messleitung am Versorgungsgerät 10 darstellen. Weiter sind an der Kopplungsstelle 82 Auslöseschalter 18A,18B angeordnet, welche in Reihe zu den Kontaktflächen 32A,32B geschaltet sind. Zur Kontaktierung der Kontaktfläche 32C als Ende der Messleitung ist in diesem Ausführungsbeispiel keine Betätigungsvorrichtung vorgesehen, da es an gegenüberliegenden Enden einer Messleitung erwartungsgemäß nicht zu einem Funkensprung kommen dürfte.
  • Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt des Druckstößels 18 gemäß Fig. 1A. Der Druckstößel 18 umfasst zusätzlich zum Stößel 20 mit der in Pfeilrichtung 24 konvexförmig ausgebildeten Druckfläche 23 und der Stößelaufnahme 22 eine Druckfeder 48, welche an einem geschlossenen Ende 50 des Stößels 20 und an einem geschlossenen Ende 52 der Stößelaufnahme 22 gelagert ist und den Stößel 20 in Pfeilrichtung 24 beaufschlagt. Der im gezeigten Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgeführte Druckstößel 18 ist derart ausgebildet, dass der zylindertopfartige Stößel 20 mit einem dem geschlossenen Ende 50 gegenüberliegenden offenen Ende voran an einem dem geschlossenen Ende 52 der Stößelaufnahme 22 gegenüberliegenden offenen Ende der Stößelaufnahme 22 in diese zur Ausbildung einer Steckverbindung eingesteckt ist. Eine innere Zylindermantelwand 54 der Stößelaufnahme 22 verläuft parallel zur Pfeilrichtung 24 und führt den Stößel 20 durch Zusammenwirken mit dessen äußerer Zylindermantelwand 56 geradlinig entlang der mit der Pfeilrichtung 24 übereinstimmenden Beaufschlagungsrichtung des Stößels 20.
  • Des Weiteren ist am Stößel 18 ein Richtungsgesperre 58 ausgebildet, womit ein Herausrutschen des Stößels 20 aus der Stößelaufnahme 22 verhindert wird. Das Richtungsgesperre 58 umfasst dazu einen am offenen Ende des Stößels 20 ausgebildeten Lenker 62 und einen am offenen Ende der Stößelaufnahme 22 ausgebildeten Sperrring 60, welcher den Lenker 62 entgegen der Pfeilrichtung 24, worin die Druckfeder 48 den Stößels 20 drückt, beaufschlagt.
  • Fig. 4A zeigt den Folienkontakt 16 in Draufsicht. Innerhalb eines mit einer gestrichelt gekennzeichneten Umrandung 64 begrenzten Bereiches 66 beaufschlagt der in Fig. 3 gezeigte Stößel 20 den Folienkontakt 16 und drückt diesen von der in Fig. 1A gezeigten Ausstellung des Auslöseschalters 12 in die in Fig. 1B gezeigte Einstellung des Auslöseschalters 12 auf den in Figuren 1A und 1B gezeigten Schließkontakt 14.
  • Fig. 4B zeigt einen Querschnitt des unbeaufschlagten Folienkontakts 16 gemäß Fig. 4A. Am Folienkontakt 16 ist zusätzlich zur elektrisch leitenden Folie 42, welche schließkontaktseitig am Folienkontakt 16 ausgebildet ist, stößelseitig eine dielektrische und gasisolierende Schicht 68 vorgesehen, welche den Auslöseschalter 12 vor insbesondere explosiven Gasgemischen in umliegender Umgebung schützt und zusätzlich elektrisch isoliert.
  • Der Folienkontakt 16 wird beispielsweise erst bei einer Schließkraft von 1,96 N +- 0,45 N geschlossen. Es ist dann vorteilhaft, wenn sich der Stößel erst bei einer Betätigungskraft von mindestens 2,5 N in Bewegung setzt, um die erforderliche Schließkraft aufzubringen. Der Weg des Stößels 20 beträgt zur Betätigung des Folienkontakts 16 beispielsweise ca. 1mm. Die Durchbiegung der Folie 42 ist in Fig. 1B zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt.
  • Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel, insbesondere nicht auf eine Betätigungsvorrichtung mit einem zylinderförmig ausgebildeten Druckstößel, beschränkt. Alle vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale sind beliebig miteinander kombinierbar.

Claims (16)

  1. Betätigungsvorrichtung (2) zum Schalten einer einen Auslöseschalter (12) und eine Druckfederkontakteinrichtung (26) umfassenden, elektrisch leitenden Verbindung,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über die Kontakteinrichtung (26) ein Versorgungsgerät (10) mit einem Verbrauchergerät (6) gekoppelt wird, bevor der am Versorgungsgerät (10) oder am Verbrauchergerät (6) vorgesehene Auslöseschalter (12) mit einem am Verbrauchergerät (6) bzw. am Versorgungsgerät (10) vorgesehenen Druckstößel (18) betätigbar ist.
  2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Auslöseschalter (18) über einen am Druckstößel (18) druckfederartig angeordneten Stößel (20) betätigbar ist.
  3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am Auslöseschalter (18) eine Führungsaufnahme (25) zur Führung des Stößels (20) vorgesehen ist.
  4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    gekennzeichnet durch
    eine am Druckstößel (18) vorgesehene Druckfeder (48), welche den Stößel (20) druckfederartig beaufschlagt und zwischen diesem und einer Stößelaufnahme (22) gelagert ist.
  5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stößel (20) und die Stößelaufnahme (22) zylindertopfartig ausgeführt sind und der Stößel (20) an einem offenen Zylinderende der Stößelaufnahme (22) in diese eingesteckt ist.
  6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine äußere Zylindermantelwand (56) des Stößels (20) von einer inneren Zylindermantelwand (54) der Stößelaufnahme (22) zur Ausbildung einer Steckverbindung geführt ist.
  7. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckfeder (48) zwischen einem geschlossenen Zylinderende (50) des Stößels (20) und einem geschlossenen Zylinderende (52) der Stößelaufnahme (22) platziert ist.
  8. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    gekennzeichnet durch
    ein Richtungsgesperre (58) zur Verhinderung eines Herausrutschens des druckfederartig beaufschlagten Stößels (20) aus der Stößelaufnahme (22), welches an dem offenen Zylinderende der Stößelaufnahme (22) einen radial nach innen gerichteten Gesperrring (60) und einen am Stößel (20) ausgebildeten, mit dem Gesperrring (60) zusammenwirkenden Lenker (62) umfasst.
  9. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Auslöseschalter (12) einen elastisch verformbaren Folienkontakt (16) umfasst, welcher durch Betätigung mit dem Druckstößel (18) gegen einen Schließkontakt (14) zum Schließen der elektrisch leitenden Verbindung drückbar ist.
  10. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Folienkontakt (14) stößelseitig elektrisch isoliert ausgeführt ist.
  11. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am Stößel (20) eine konvexförmige Druckfläche (23) zur Beaufschlagung des Folienkontakts (16) ausgebildet ist.
  12. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Auslöseschalter (12) gasisoliert zur Umgebung abgeschlossen ist.
  13. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Auslöseschalter (12) nach Art eines Oberflächenkontaktschalters ausgebildet ist.
  14. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Auslöseschalter (12) und ein mit der Druckfederkontakteinrichtung (26) zusammenwirkender Kontaktblock (33) an einer Leiterplatte (36) des Versorgungsgeräts (10) oder des Verbrauchergeräts (6) zueinander beabstandet angeordnet und über eine Leiterbahn (44) elektrisch leitend gekoppelt sind.
  15. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Versorgungsgerät (10) als Batterie oder Akkumulator ausgeführt ist.
  16. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Verbrauchergerät (6) als Funkgerät ausgeführt ist.
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