EP4053869A1 - Schalter, insbesondere schnappschalter - Google Patents

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EP4053869A1
EP4053869A1 EP22159422.9A EP22159422A EP4053869A1 EP 4053869 A1 EP4053869 A1 EP 4053869A1 EP 22159422 A EP22159422 A EP 22159422A EP 4053869 A1 EP4053869 A1 EP 4053869A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
switch
unit
drive unit
contact bridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22159422.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Paul Wirz
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.)
Bauch Engineering & Co Kg GmbH
Original Assignee
Bauch Engineering & Co Kg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bauch Engineering & Co Kg GmbH filed Critical Bauch Engineering & Co Kg GmbH
Publication of EP4053869A1 publication Critical patent/EP4053869A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01H13/36—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using flexing of blade springs
    • H01H13/46—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using flexing of blade springs two separate blade springs forming a toggle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/58—Electric connections to or between contacts; Terminals
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • H01H1/2025—Bridging contacts comprising two-parallel bridges
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts

Definitions

  • the present invention relates to a switch, in particular a snap switch, with at least one pair of fixed contacts, a contact bridge unit with at least one contact bridge for connecting two fixed contacts of the at least one pair of fixed contacts, a drive unit for moving the contact bridge unit arranged thereon along a switching direction from a first switching position to a second switching position, an actuation unit for actuating the drive unit and a translation element for translating an actuation movement introduced by the actuation unit into a drive movement of the drive.
  • Switches in particular snap-action switches, are widely known in the prior art. This is how it shows GB 1114630A an electrical high-speed switch in which the force that triggers the switching movement is transmitted from an actuating element to a drive. The actuator and driver are relatively moved in opposite directions along parallel lines.
  • Such switches have the disadvantage that the contact bridge arranged on the drive always rests against the fixed contact pairs by means of a constant connection area, which can increase the contact resistance. This can affect the function of the switch.
  • the object of the present invention is to eliminate the disadvantages known from the prior art.
  • the task is in particular to create a switch that prevents the gradual connection of the contact bridge to the fixed contact pairs and/or reduces the contact resistance.
  • a switch in particular a snap switch, with at least one pair of fixed contacts, a contact bridge unit with at least one contact bridge for connecting two fixed contacts of the at least one pair of fixed contacts, a drive unit for moving the contact bridge unit arranged thereon along a switching direction from a first switching position to a second switching position, an actuating unit for actuating the drive unit and a transmission element for converting an actuating movement introduced by the actuating unit into a driving movement of the drive unit.
  • a pair of fixed contacts is to be understood as meaning two fixed contacts which are spaced apart from one another transversely to the switching direction.
  • the drive unit can thus move between the spaced-apart fixed contacts of the at least one pair of fixed contacts in the switching direction.
  • the fixed contacts are preferably arranged essentially on a plane normal to the switching direction.
  • the connection area In order to establish an electrical connection between the two fixed contacts of the at least one pair of fixed contacts, these are connected to one another by means of the at least one contact bridge of the contact bridge unit.
  • the area where the contact bridge rests on the respective fixed contact is called the connection area.
  • the contact bridge unit is switched to the first switching position by means of the drive unit.
  • the contact bridge unit is switched into the second switching position by means of the drive unit.
  • the contact bridge unit is arranged on the drive unit.
  • the drive unit is connected to the actuation unit by means of the transmission element. If the actuating unit is moved or actuated from the outside, the drive unit is moved by means of the transmission element.
  • a translation element is therefore to be understood as an element which translates or transmits the actuating movement introduced by the actuating unit to the drive unit, as a result of which the latter moves in its drive movement.
  • the switch is in particular a snap-action switch or snap-action switch
  • the actuation movement of the actuation unit is translated by means of the transmission element into an abrupt drive movement, in particular an opposite one, of the drive unit.
  • the drive unit is abruptly moved from the first switch position to the second switch position and/or vice versa. This results in a short switching time between the first switch position, in which the at least one pair of fixed contacts is connected, and the second switch position, in which the at least one pair of fixed contacts is separated.
  • the drive unit is laterally limited in its drive movement by means of a limitation such that the drive unit can be pivoted to a limited extent during the drive movement in a transverse direction, which runs transversely to the shifting direction.
  • the property of the drive unit to be understood as being pivotable is to move in addition to the linear displacement in the shifting direction in such a way that a pivoting angle of the drive unit relative to the shifting direction changes.
  • the pivoting angle is thus the angle that the drive unit, in particular its center plane, spans with the switching direction.
  • the actuating movement introduced by the actuating unit, which runs parallel to the shifting direction, is thus transmitted to the drive unit in such a way that the latter pivot in its drive movement from the first shifting position to the second shifting position to a limited extent. Due to the arrangement of the contact bridge unit on the drive unit, the at least one contact bridge is also pivoted during the drive movement and/or subsequently.
  • the fixed contacts are designed to be stationary both in the switching direction and in the transverse direction. Each time the contact bridge unit is switched from the first switching position to the second switching position or vice versa, the connection area between the contact bridge and the fixed contact can thus shift. Since this is not a guided, but an accidental pivoting, the connection area in a subsequent shifting process generally deviates at least partially from the connection area of the preceding shifting process.
  • the drive unit and thus the contact bridge can pivot to a limited extent following the switching, ie after moving from the first switching position to the second switching position or vice versa.
  • the connection area changes while the contact bridge is in contact with the fixed contacts of the at least one pair of fixed contacts.
  • the resulting frictional force on the connection area means that it is cleaned regularly. This prevents the contact resistance from increasing over the service life.
  • the limitation limits the pivoting in the transverse direction, i.e. transverse to the switching direction.
  • the pivoting angle of the drive unit with the contact bridge unit is therefore limited. It can thereby be ensured that the contact bridge reliably forms a connection area with the two fixed contacts of the at least one fixed contact pair.
  • the contact bridge thus connects the two fixed contacts of the at least one pair of fixed contacts, even when the drive unit is pivoted to the maximum.
  • the switch has two pairs of fixed contacts spaced apart from one another in the switching direction.
  • the switch thus has a first pair of fixed contacts and a second pair of fixed contacts, which are spaced apart from one another in the switching direction.
  • To connect the first pair of fixed contacts the contact bridge unit by means of the drive unit in the first switch position switched.
  • To connect the second pair of fixed contacts the contact bridge unit is switched to the second switching position by means of the drive unit.
  • the switch is thus designed as a changeover switch which connects the fixed contacts of the first pair of fixed contacts in the first switching position and the fixed contacts of the second pair of fixed contacts in the second switching position.
  • the contact bridge unit has only one contact bridge, it is designed in such a way that both the first pair of fixed contacts in the first switching position and the second pair of fixed contacts can be connected in the second switching position. If the contact bridge unit has two contact bridges, a first contact bridge connects the first fixed contact pair in the first switching position of the contact bridge unit and a second contact bridge connects the second fixed contact pair in the second switching position of the contact bridge unit.
  • the limitation has at least two limitation elements arranged in the transverse direction on opposite sides of the drive unit for limiting the drive movement on both sides. In this way, the pivoting or twisting of the drive unit and thus of the contact bridge unit can be limited both in the positive and in the negative transverse direction.
  • the non-pivoted state of the drive unit is to be understood as the state in which the drive unit, in particular its central plane, is arranged parallel to the shifting direction.
  • the pivoting angle is thus equal to zero or a zero angle.
  • the distance between one of the delimiting elements and the drive unit extends in the transverse direction.
  • the greater the pivoting angle of the drive unit the further it extends in the transverse direction between the delimiting elements.
  • the drive unit can thus be pivoted until it rests on one of the delimiting elements on its opposite sides or the distance is zero. In this way, the drive unit can be pivoted within the distance from the respective limiting element.
  • this chamfer and/or rounding is preferably arranged on the area of the at least one delimiting element facing the drive unit.
  • the drive unit can be pivoted over the chamfer and/or rounding.
  • the rounding can also lead to a more homogeneous pivoting of the drive unit, since it is constantly supported on the rounding during pivoting.
  • the distance is at most 1 mm, advantageously at most 0.5 mm.
  • pivoting can be ensured with a small pivoting angle. Due to the small pivoting angle, the movement of the contact bridge in the transverse direction is also small. Thereby, the connecting portion can be reliably formed.
  • pivoting with a small pivoting angle can have the advantage that the drive unit reacts more dynamically in its drive movement, since vibrations that occur are reduced.
  • the switch has at least one linear guide for linearly guiding the actuating movement of the actuating unit parallel to the switching direction, with the linear guide preferably having at least two guide regions spaced apart from one another in the switching direction.
  • the operating unit thus becomes linear along the switching direction emotional. This prevents the actuation unit from tilting during its actuation movement. If the drive unit is pivoted in its drive movement, the linear actuation movement of the actuation unit can be ensured by means of the linear guide.
  • the limiter and/or at least one of the limiter elements is arranged in the switching direction between the two fixed contact pairs spaced apart from one another.
  • the limitation and/or at least one of the limitation elements ensures that the contact bridge forms a connection area with the two fixed contacts of one of the fixed contact pairs. If the limiter and/or at least one of the limiter elements is arranged between the two pairs of fixed contacts in the switching direction, they can be spaced similarly to the two pairs of fixed contacts in the switching direction. It can thereby be ensured that the connection area is formed reliably both in the first switching position on the first pair of fixed contacts and in the second switching position on the second pair of fixed contacts.
  • the delimitation and/or at least one of the delimiting elements is designed in such a way that the contact bridge unit can be guided past it in its drive movement.
  • the at least one contact bridge of the contact bridge unit preferably extends in the transverse direction beyond the drive unit in order to connect the fixed contacts of one of the fixed contact pairs, which are spaced apart in the transverse direction. In this way, the movement of the drive unit between the first and the second switching position can continue to be ensured.
  • at least one of the limitation elements can be spaced at the same distance from the drive unit. This ensures that the switch is designed as compactly as possible.
  • the limiter and/or at least one of the limiter elements is arranged on a housing of the switch or is designed in one piece with the housing.
  • the housing accommodates the fixed components of the switch, in particular the two pairs of fixed contacts. If the delimitation and/or at least one of the delimiting elements is arranged on the housing, then this is also designed to be fixed. Additionally or alternatively, the linear guide of the actuating unit can be arranged on the housing. A configuration of this type can ensure a simple construction of the switch, since the components of the switch are supported, guided and/or limited directly and/or indirectly by the housing.
  • the delimitation and/or at least one of the delimiting elements is formed in one piece with the housing, the delimitation and/or the at least one delimiting element can be integrated into the housing, for example as a bulge and/or elevation. As a result, manufacture can be simplified since the number of components in the switch is reduced.
  • At least one of the fixed contacts and/or the at least one contact bridge is angled, in particular in the area of a contact area and/or connection area.
  • the respective contact areas of the fixed contacts and the contact bridge form the connection area when they lie against one another.
  • the connection area is the area on which the contact bridge rests on the respective fixed contact.
  • the fixed contacts of each pair of fixed contacts and the at least one contact bridge extend essentially in the transverse direction. If both fixed contacts and/or the at least one contact bridge are angled, then they are V-shaped or inverted V-shaped.
  • the at least one contact bridge is moved to the fixed contacts when switching from the first switching position to the second switching position and/or vice versa, a contact force acts on the fixed contacts when the contact bridge strikes and/or abuts on the respective contact areas.
  • this contact force acts partly in the switching direction and in the transverse direction.
  • the contact bridge can be pressed against the fixed contacts both in the switching direction and in the transverse direction, as a result of which the connection areas are reliably formed.
  • the at least one angled fixed contact and/or the at least one angled contact bridge can increase the friction relative to one another, as a result of which the connection area is cleaned, resulting in a contact resistance that is always low.
  • the at least one contact bridge is designed to be flexible, at least in sections.
  • the contact bridge is designed so flexibly that when it comes into contact with one of the fixed contacts on the connection area, the contact force is increased. This can further improve the connection between the contact bridge and the respective fixed contact.
  • the contact bridge unit has two contact bridges, with a tensioning element, in particular a tensioning spring, preferably being arranged between the two contact bridges.
  • a tensioning element in particular a tensioning spring, preferably being arranged between the two contact bridges.
  • Each of the contact bridges is designed to connect the fixed contacts of different pairs of fixed contacts.
  • the contact areas of the two contact bridges are preferably directed away from each other.
  • the tensioning element is arranged between the two contact bridges, then the tensioning element is preferably the prestressed tensioning spring which, as a compression spring, pushes the two contact bridges away from one another.
  • the contact bridges are arranged within the drive unit in such a way that the contact bridge unit is clamped in the drive unit due to the clamping element. Centering areas that correspond to one another can also prevent the contact bridge unit from slipping out of the drive unit. The centering areas are clamped by means of the clamping element.
  • the at least one contact bridge has at least two contact legs and/or contact areas that are at least partially independent of one another.
  • the contact area is to be understood as the area that can produce the connection area from the contact bridge to at least one of the fixed contacts.
  • the contact area is preferably arranged on the contact leg.
  • the contact legs are designed in such a way that they can ensure the electrical connection between the two fixed contacts of a fixed contact pair.
  • the configuration of the contact legs that is at least partially independent of one another can ensure the connection between the two fixed contacts of one of the pairs of fixed contacts, which is at least partially independent of one another.
  • the two at least partially independent contact areas establish an independent contact with one of the fixed contacts of a fixed contact pair.
  • the contact legs electrically connect the contact areas, which form the one connection area on different fixed contacts of one of the fixed contact pairs, to one another electrically. As a result, if one of the contact legs and/or one of the contact areas fails, the other contact leg and/or the other contact area can establish the connection.
  • the at least one contact bridge has at least one insulating area for insulating the contact legs and/or contact areas that are at least partially independent of one another.
  • the insulating area can be formed as a distance between the two at least partially independent contact legs and/or contact areas.
  • the at least partially independent contact legs and/or contact areas can be electrically insulated from one another.
  • a redundant connection can be created between the fixed contacts of the at least one pair of fixed contacts.
  • the at least Sectionally flexible design of the contact bridges can be improved, whereby the contact force is increased when contacting one of the fixed contacts.
  • FIG. 1 shows a schematic front view of a cut switch 1 with a contact bridge unit 2 in a first switching position according to an embodiment.
  • the switch 1 has a first pair of fixed contacts 3 and a second pair of fixed contacts 3', which are spaced apart from one another in a switching direction SR.
  • Each of the pairs of fixed contacts 3, 3' has two fixed contacts 4 spaced apart from one another in a transverse direction QR, which runs transversely to the switching direction SR.
  • the contact bridge unit arranged in the first switching position connects 2 with a first contact bridge 5, the fixed contacts 4 of the first fixed contact pair 3.
  • the area in which the first contact bridge 5 rests against the fixed contacts 4 is called the connection area 6.
  • a second contact bridge 5' which would connect the two fixed contacts 4 of the second pair of fixed contacts 3' in a second switching position, forms in figure 1 shown position no connection areas 6 from.
  • the second contact bridge 5' and the second fixed contact pair 3' are therefore not connected in the first switching position shown here.
  • both the contact bridges 5, 5' and all the fixed contacts 4 are angled.
  • the contact bridge unit 2 is arranged on a drive unit 7 .
  • the drive unit 7 has a recess into which the contact bridge unit 2 is clamped by means of a clamping element 16 .
  • the clamping element 16 is in this case designed as a prestressed compression spring which pushes the two contact bridges 5, 5' away from one another.
  • the recess of the drive unit 7 and the respective contact bridge 5, 5' each have a corresponding centering area 17 in order to prevent the contact bridge unit 2 from slipping out.
  • the drive unit 7 is connected to an actuating unit 9 by means of a transmission element 8 . If the actuation unit 9 is actuated from the outside or pressed counter to the shifting direction SR, the actuation movement of the actuation unit 9 is translated into a drive movement of the drive unit 7 by means of the transmission element 8 .
  • the transmission element 8 is designed in two parts and is each arranged in a notch in the drive unit 7 and in the actuating unit 9 .
  • the drive unit 7 is designed to be pivotable in the transverse direction QR. A pivoting angle a, which the drive unit 7 or a central axis ME of the drive unit 7 spans with the switching direction SR, can thus change during and/or after the movement of the drive unit 7 .
  • the switch 1 has a limit 10 .
  • the delimitation 10 is formed from two delimiting elements 11 which are arranged on opposite sides of the drive unit 7 in the transverse direction QR. In this way, the drive movement of the drive unit 7 can be limited on both sides.
  • Each of the delimiting elements 11 is spaced apart from the drive unit 7 by a distance A.
  • one of the delimiting elements 11 has a rounding 12 and the other delimiting element 11 has a chamfer 13 .
  • any combination of distance A, rounding(s) 12 and/or chamfer(s) 13 can be used to limit the pivotability of drive unit 7 .
  • the drive unit 7 shown here is not in contact with any of the limiting elements 11 in the first switching position. It is thus conceivable that the drive unit 7 is pivoted further or less or in the negative transverse direction QR during and/or after a renewed movement in its pivoting angle ⁇ . In this way, the first contact bridge 5 can each form different connection areas 6 with the fixed contacts 4 .
  • the limiting elements 11 are in this case arranged on a housing 14 in such a way that the contact bridge unit 2 can be guided past it in its drive movement.
  • the configuration that can be guided past is ensured here by the fact that the delimiting elements 11 do not extend over the entire thickness of the switch 1 in a thickness direction DR, which runs normal to the sheet direction.
  • the contact bridge unit 2 can be arranged over at least one of the delimiting elements 11 at least briefly during the drive movement in the thickness direction DR, as shown here in particular by means of the second contact bridge 5′. Since, in contrast to the contact bridge unit 2, the drive unit 7 with the limiting elements 11 can be brought into contact, this extends in the thickness direction DR over the contact bridge unit 2 or at least over one of the contact bridges 5, 5'.
  • the actuating unit 9 is linearly guided by means of a linear guide which has two guide regions 15, 15' which are spaced apart from one another in the switching direction SR.
  • the first guide area 15 is designed as a through hole for the actuating unit 9 on the housing 14 .
  • the actuating unit 9 can be guided along the transverse direction QR and the thickness direction DR by means of this first guiding region 15 .
  • the second guide region 15' is formed on opposite sides in the interior of the housing 14 in the exemplary embodiment shown.
  • the second guide area 15' can guide the actuation unit 9 at least in the transverse direction QR.
  • the linear guide designed here thus only allows the actuation unit 9 in its actuation movement to move parallel to the switching direction SR.
  • the drive unit 7 with the contact bridge unit 2 arranged therein is moved from the position in FIG figure 1 shown first switching position switched to the second switching position. It is precisely this second switch position that is in figure 2 shown.
  • figure 2 shows a schematic front view of a sectioned switch 1 with a contact bridge unit 2 in a second switching position according to the embodiment of FIG figure 1 .
  • the drive unit 7 is formed non-pivoted.
  • the center plane ME of the drive unit 7 thus runs parallel to the shifting direction SR.
  • the drive unit 7 can be similar to figure 1 be pivoted along a pivoting angle ⁇ .
  • the actuating unit 9 In order to hold the second switching position of the contact bridge unit 2 or the drive unit 7 shown here, the actuating unit 9 must remain loaded by means of the actuating force.
  • a restoring spring 18 moves a restoring force which counteracts the actuating force. If the actuating force is reduced, the actuating unit 9 is moved in the switching direction SR due to the restoring force.
  • the transmission element 8 By means of the transmission element 8, the drive unit 7 is moved in the opposite direction and thus opposite to the shifting direction SR.
  • the switch 1 in the illustrated embodiment figures 1 and 2 it is a snap switch, the actuation movement of the actuation unit 9 is translated into an abrupt drive movement of the drive unit 7 by means of the translation element 8 .
  • the drive unit 7 can be moved abruptly from the first switching position to the second switching position and vice versa, even with a slowly moving actuating unit 9 .
  • FIG 3 is a schematic plan view of a contact bridge 5, 5 'according to a further embodiment, wherein the contact bridge 5, 5' also in the embodiment according to the figures 1 and 2 can be used.
  • the contact bridge 5, 5' has four contact legs 19 which are partially independent of one another. Each of the contact legs 19 has at least one contact area 20 .
  • everyone who Contact areas 20 is formed such that it, as in the embodiment of figure 2 shown, the connection areas 6 of the contact bridge 5 'to produce one of the fixed contacts 4 and thereby the fixed contact pair 3' can connect.
  • the contact bridge 5, 5' is electrically conductively connected in the area of the centering area 17.
  • the independent configuration of the contact legs 19 and the contact areas 20 can be ensured with the aid of at least one insulating area 21 .
  • the insulating region 21 is designed as a breakthrough.
  • the contact legs 19 can thus also move independently of one another by means of the opening.
  • the contact bridge 5, 5' is designed to be flexible, in particular because of the contact legs 19 that are partially independent of one another.
  • figure 4 1 is a schematic front view of a cut switch 1 with a contact bridge unit 2 in a second switching position according to an alternative exemplary embodiment.
  • the switch 1 has only one fixed contact pair 3 here.
  • the contact bridge unit 2 has only one contact bridge 5 for connecting the two fixed contacts 4 of the fixed contact pair 3 .
  • the drive unit 7 is formed with the switching bridge unit 2 non-pivoted.
  • the center plane ME of the drive unit 7 thus runs parallel to the shifting direction SR.
  • the drive unit 7 can be similar to figure 1 be pivoted along a pivoting angle ⁇ . If the drive unit 7 is brought into the first switching position by means of the actuating unit 9 or the transmission element 8, the connection between the fixed contacts 4 of the fixed contact pair 3 is broken.
  • the drive unit 7 and thus the contact bridge unit 2 can also be pivoted both in the first switching position and in the second switching position.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schalter (1), insbesondere Schnappschalter, mit wenigstens einem Festkontaktpaar (3, 3'), einer Kontaktbrückeneinheit (2) mit wenigstens einer Kontaktbrücke (5, 5') zum Verbinden zweier Festkontakte (4) des wenigstens einen Festkontaktpaars (3, 3'), einer Antriebseinheit (7) zum Bewegen der daran angeordneten Kontaktbrückeneinheit (2) entlang einer Schaltrichtung (SR) von einer ersten Schaltposition in eine zweite Schaltposition, einer Betätigungseinheit (9) zum Betätigen der Antriebseinheit (7) und einem Übersetzungselement (8) zum Übersetzen einer durch die Betätigungseinheit (9) eingebrachten Betätigungsbewegung in eine Antriebsbewegung der Antriebseinheit (7). Erfindungsgemäß ist die Antriebseinheit (7) in ihrer Antriebsbewegung seitlich mittels einer Begrenzung (10) derart begrenzt, dass die Antriebseinheit (7) bei der Antriebsbewegung in einer Querrichtung (QR), welche quer zur Schaltrichtung (SR) verläuft, begrenzt verschwenkbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter, insbesondere Schnappschalter, mit wenigstens einem Festkontaktpaar, einer Kontaktbrückeneinheit mit wenigstens einer Kontaktbrücke zum Verbinden zweier Festkontakte des wenigstens einen Festkontaktpaars, einer Antriebseinheit zum Bewegen der daran angeordneten Kontaktbrückeneinheit entlang einer Schaltrichtung von einer ersten Schaltposition in eine zweite Schaltposition, einer Betätigungseinheit zum Betätigen der Antriebseinheit und einem Übersetzungselement zum Übersetzen einer durch die Betätigungseinheit eingebrachten Betätigungsbewegung in eine Antriebsbewegung des Antriebs.
  • Schalter, insbesondere Schnappschalter, sind im Stand der Technik vielfach bekannt. So zeigt die GB 1114630 A einen elektrischen Schnellschalter, bei dem die die Schaltbewegung auslösende Kraft von einem Betätigungselement auf einen Antrieb übertragen wird. Das Betätigungselement und der Antrieb werden relativ in entgegengesetzte Richtungen entlang paralleler Linien bewegt. Derartige Schalter haben jedoch den Nachteil, dass die am Antrieb angeordnete Kontaktbrücke stets mittels gleichbleibendem Verbindungsbereich an den Festkontaktpaaren anliegt, wodurch sich der Kontaktwiderstand erhöhen kann. Dadurch kann die Funktion des Schalters beeinträchtigt sein.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beseitigen. Aufgabe ist es insbesondere, einen Schalter zu schaffen, der das schrittweise Verbinden der Kontaktbrücke mit den Festkontaktpaaren verhindert und/oder den Kontaktwiderstand verringert.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schalter mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.
  • Vorgeschlagen wird ein Schalter, insbesondere Schnappschalter, mit wenigstens einem Festkontaktpaar, einer Kontaktbrückeneinheit mit wenigstens einer Kontaktbrücke zum Verbinden zweier Festkontakte des wenigstens einen Festkontaktpaars, einer Antriebseinheit zum Bewegen der daran angeordneten Kontaktbrückeneinheit entlang einer Schaltrichtung von einer ersten Schaltposition in eine zweite Schaltposition, einer Betätigungseinheit zum Betätigen der Antriebseinheit und einem Übersetzungselement zum Übersetzen einer durch die Betätigungseinheit eingebrachten Betätigungsbewegung in eine Antriebsbewegung der Antriebseinheit.
  • Als Festkontaktpaar sind zwei Festkontakte zu verstehen, die quer zur Schaltrichtung voneinander beabstandet sind. Somit kann sich die Antriebseinheit zwischen den voneinander beabstandeten Festkontakten des wenigstens einen Festkontaktpaars in Schaltrichtung hindurchbewegen. Vorzugsweise sind die Festkontakte dabei im Wesentlichen auf einer Ebene normal zur Schaltrichtung angeordnet. Um eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Festkontakten des wenigstens einen Festkontaktpaars herzustellen, werden diese mittels der wenigstens einen Kontaktbrücke der Kontaktbrückeneinheit miteinander verbunden. Der Bereich, an dem die Kontaktbrücke am jeweiligen Festkontakt anliegt, wird Verbindungsbereich genannt. Zum Verbinden des wenigstens einen Festkontaktpaars wird die Kontaktbrückeneinheit mittels der Antriebseinheit in die erste Schaltposition geschaltet. Zum Trennen der Verbindung zwischen den Festkontakten des wenigstens einen Festkontaktpaars wird die Kontaktbrückeneinheit mittels der Antriebseinheit in die zweite Schaltposition geschaltet.
  • Um von der ersten in die zweite Schaltposition zu schalten, ist die Kontaktbrückeneinheit an der Antriebseinheit angeordnet. Die Antriebseinheit ist dabei mittels dem Übersetzungselement mit der Betätigungseinheit verbunden. Wird die Betätigungseinheit bewegt bzw. von außen betätigt, so wird mittels des Übersetzungselements die Antriebseinheit bewegt. Als Übersetzungselement ist somit ein Element zu verstehen, welches die durch die Betätigungseinheit eingebrachte Betätigungsbewegung auf die Antriebseinheit übersetzt bzw. überträgt, wodurch sich diese in ihrer Antriebsbewegung bewegt.
  • Handelt es sich bei dem Schalter insbesondere um einen Schnappschalter bzw. Sprungschalter, so wird die Betätigungsbewegung der Betätigungseinheit mittels des Übersetzungselements in eine, insbesondere entgegengesetzte, schlagartige Antriebsbewegung der Antriebseinheit übersetzt. Dadurch wird die Antriebseinheit schlagartig von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung und/oder umgekehrt bewegt. Dies hat eine geringe Umschaltzeit zwischen der ersten Schaltstellung, in welcher das wenigstens eine Festkontaktpaar verbunden ist, und der zweiten Schaltstellung, in welcher das wenigstens eine Festkontaktpaar getrennt ist, zur Folge.
  • Erfindungsgemäß ist die Antriebseinheit in ihrer Antriebsbewegung seitlich mittels einer Begrenzung derart begrenzt, dass die Antriebseinheit bei der Antriebsbewegung in einer Querrichtung, welche quer zur Schaltrichtung verläuft, begrenzt verschwenkbar ist. Als verschwenkbar ist hierbei die Eigenschaft der Antriebseinheit zu verstehen, sich zusätzlich zur linearen Verschiebung in Schaltrichtung derart zu bewegen, dass sich ein Verschwenkungswinkel der Antriebseinheit zur Schaltrichtung verändert. Der Verschwenkungswinkel ist somit der Winkel, den die Antriebseinheit, insbesondere deren Mittelebene, mit der Schaltrichtung aufspannt. Die durch die Betätigungseinheit eingebrachte Betätigungsbewegung, welche parallel zur Schaltrichtung verläuft, wird somit auf die Antriebseinheit derart übertragen, dass diese sich in ihrer Antriebsbewegung von der ersten Schaltposition in die zweite Schaltposition begrenzt verschwenken. Aufgrund der Anordnung der Kontaktbrückeneinheit an der Antriebseinheit wird ebenso die wenigstens eine Kontaktbrücke während der Antriebsbewegung und/oder daran anschließend verschwenkt.
  • Die Festkontakte sind sowohl in Schaltrichtung als auch in Querrichtung stillstehend ausgebildet sind. Nach jedem Schalten der Kontaktbrückeneinheit von der ersten Schaltposition in die zweite Schaltposition bzw. umgekehrt kann sich somit der Verbindungsbereich zwischen Kontaktbrücke und Festkontakt verschieben. Da es sich hierbei nicht um eine geführte, sondern um eine zufällige Verschwenkung handelt, weicht bei einem nachfolgenden Schaltvorgang der Verbindungsbereich in der Regel vom Verbindungsbereich des vorhergehenden Schaltvorgangs zumindest teilweise ab.
  • Zusätzlich oder alternativ kann sich die Antriebseinheit und dadurch die Kontaktbrücke im Anschluss an das Schalten, also nach dem Bewegen von der ersten Schaltposition in die zweite Schaltposition oder umgekehrt, begrenzt verschwenken. Dadurch ändert sich der Verbindungsbereich während die Kontaktbrücke an den Festkontakten des wenigstens einen Festkontaktpaars anliegt. Durch die dadurch entstehende Reibkraft am Verbindungsbereich wird dieser regelmäßig gesäubert. Dies verhindert eine Erhöhung des Kontaktwiderstands über die Betriebsdauer.
  • Die Begrenzung begrenzt dabei die Verschwenkung in Querrichtung, d.h. quer zur Schaltrichtung. Der Verschwenkungswinkel der Antriebseinheit mit der Kontaktbrückeneinheit ist somit begrenzt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Kontaktbrücke mit den beiden Festkontakten des wenigstens einen Festkontaktpaars zuverlässig jeweils einen Verbindungsbereich ausbildet. Die Kontaktbrücke verbindet somit die beiden Festkontakte des wenigstens einen Festkontaktpaars auch bei maximaler Verschwenkung der Antriebseinheit.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der Schalter zwei voneinander in Schaltrichtung beabstandete Festkontaktpaare aufweist. Somit weist der Schalter ein erstes Festkontaktpaar und ein zweites Festkontaktpaar auf, welche in Schaltrichtung voneinander beabstandet sind. Zum Verbinden des ersten Festkontaktpaars wird die Kontaktbrückeneinheit mittels der Antriebseinheit in die erste Schaltposition geschaltet. Zum Verbinden des zweiten Festkontaktpaars wird die Kontaktbrückeneinheit mittels der Antriebseinheit in die zweite Schaltposition geschaltet. Der Schalter ist somit als Wechselschalter ausgebildet, der in der ersten Schaltposition die Festkontakte des ersten Festkontaktpaars und in der zweiten Schaltposition die Festkontakte des zweiten Festkontaktpaars miteinander verbindet.
  • Weist die Kontaktbrückeneinheit lediglich die eine Kontaktbrücke auf, so ist diese derart ausgebildet, dass sowohl das erste Festkontaktpaar in der ersten Schaltposition als auch das zweite Festkontaktpaar in der zweiten Schaltposition verbindbar sind. Weist die Kontaktbrückeneinheit zwei Kontaktbrücken auf, so verbindet eine erste Kontaktbrücke in der ersten Schaltposition der Kontaktbrückeneinheit das erste Festkontaktpaar und eine zweite Kontaktbrücke in der zweiten Schaltposition der Kontaktbrückeneinheit das zweite Festkontaktpaar.
  • Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Begrenzung wenigstens zwei in Querrichtung an gegenüberliegenden Seiten der Antriebseinheit angeordnete Begrenzungselemente zum beidseitigen Begrenzen der Antriebsbewegung aufweist. So kann das Verschwenken bzw. Verdrehen der Antriebseinheit und somit der Kontaktbrückeneinheit sowohl in positiver, als auch in negativer Querrichtung begrenzt werden.
  • Ebenso ist es vorteilhaft, wenn im unverschwenkten Zustand der Antriebseinheit wenigstens eines der Begrenzungselemente von der Antriebseinheit mittels eines Abstands beabstandet ist und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente wenigstens eine Fase und/oder eine Rundung aufweist. Als unverschwenkter Zustand der Antriebseinheit ist dabei der Zustand zu verstehen, in der die Antriebseinheit, insbesondere deren Mittelebene, parallel zur Schaltrichtung angeordnet ist. Der Verschwenkungswinkel ist somit gleich null bzw. ein Nullwinkel. Der Abstand zwischen einem der Begrenzungselemente und Antriebseinheit erstreckt sich dabei in Querrichtung. Wird die Antriebseinheit verschwenkt, so verändert sich deren Erstreckung in Querrichtung. Umso größer der Verschwenkungswinkel der Antriebseinheit, desto weiter erstreckt sich diese in Querrichtung zwischen den Begrenzungselementen. Die Antriebseinheit ist somit soweit verschwenkbar, bis diese an ihren gegenüberliegenden Seiten an einem der Begrenzungselemente anliegt bzw. der Abstand Null ist. So kann die Antriebseinheit innerhalb des Abstand zum jeweiligen Begrenzungselement verschwenkt werden.
  • Weist wenigstens eines der Begrenzungselemente zusätzlich oder alternativ die Fase und/oder Rundung auf, so ist diese Fase und/oder Rundung vorzugsweise an dem der Antriebseinheit zugewandten Bereich des wenigstens einen Begrenzungselements angeordnet. Dadurch kann die Antriebseinheit über die Fase und/oder Rundung verschwenkt werden. Die Rundung kann dabei zusätzlich zu einem homogeneren Verschwenken der Antriebseinheit führen, da diese beim Verschwenken konstant an der Rundung abgestützt wird.
  • Vorteilhaft ist es zudem, wenn der Abstand höchstens 1 mm, vorteilhafterweise höchstens 0,5 mm, beträgt. Hierdurch kann die Verschwenkung mit einem kleinen Verschwenkungswinkel gewährleistet werden. Aufgrund des kleinen Verschwenkungswinkels ist die Bewegung der Kontaktbrücke in Querrichtung ebenfalls klein. Dadurch kann der Verbindungsbereich zuverlässig ausgebildet werden. Zudem kann die Verschwenkung mit einem kleinen Verschwenkungswinkel den Vorteil haben, dass die Antriebseinheit in ihrer Antriebsbewegung dynamischer reagiert, da entstehende Schwingungen reduziert werden.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn der Schalter wenigstens eine Linearführung zum linearen Führen der Betätigungsbewegung der Betätigungseinheit parallel zur Schaltrichtung aufweist, wobei die Linearführung vorzugsweise wenigstens zwei in Schaltrichtung voneinander beabstandete Führungsbereiche aufweist. Die Betätigungseinheit wird somit linear entlang der Schaltrichtung bewegt. Dies verhindert ein Verkanten der Betätigungseinheit in ihrer Betätigungsbewegung. Wird die Antriebseinheit also in ihrer Antriebsbewegung verschwenkt, so kann mittels der Linearführung die lineare Betätigungsbewegung der Betätigungseinheit gewährleistet werden.
  • Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Begrenzung und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente in Schaltrichtung zwischen den zwei voneinander beabstandeten Festkontaktpaaren angeordnet ist. Wie vorstehend bereits beschrieben, gewährleistet die Begrenzung und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente, dass die Kontaktbrücke mit den beiden Festkontakten eines der Festkontaktpaare jeweils einen Verbindungsbereich ausbildet. Ist die Begrenzung und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente in Schaltrichtung zwischen den beiden Festkontaktpaaren angeordnet, so können diese in Schaltrichtung ähnlich zu den beiden Festkontaktpaaren beabstandet sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Verbindungsbereich sowohl in der ersten Schaltposition am ersten Festkontaktpaar, als auch in der zweiten Schaltposition am zweiten Festkontaktpaar zuverlässig ausgebildet wird.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn die Begrenzung und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente derart ausgebildet ist, dass die Kontaktbrückeneinheit in ihrer Antriebsbewegung daran vorbeiführbar ist. Die wenigstens eine Kontaktbrücke der Kontaktbrückeneinheit erstreckt sich in Querrichtung vorzugsweise über die Antriebseinheit hinaus, um so die in Querrichtung beabstandeten Festkontakte eines der Festkontaktpaare zu verbinden. So kann weiterhin das Bewegen der Antriebseinheit zwischen der ersten und der zweiten Schaltposition gewährleistet werden. Darüber hinaus kann so auch bei einer Anordnung der Begrenzung zwischen den beiden Festkontaktpaaren wenigstens eines der Begrenzungselemente mit dem Abstand zur Antriebseinheit beabstandet sein. Dadurch kann eine möglichst kompakte Ausgestaltung des Schalters gewährleistet werden.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn die Begrenzung und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente an einem Gehäuse des Schalters angeordnet oder mit dem Gehäuse einteilig ausgebildet ist. Das Gehäuse nimmt hierbei die festen Bestandteile des Schalters, insbesondere die beiden Festkontaktpaare, auf. Ist die Begrenzung und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente am Gehäuse angeordnet, so ist diese ebenso feststehend ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ kann die Linearführung der Betätigungseinheit am Gehäuse angeordnet sein. Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine einfache Konstruktion des Schalters gewährleistet werden, da die Bestandteile des Schalters jeweils mittelbar und/oder unmittelbar durch das Gehäuse gelagert, geführt und/oder begrenzt werden. Ist die Begrenzung und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente mit dem Gehäuse einteilig ausgebildet, so kann die Begrenzung und/oder das wenigstens eine Begrenzungselement beispielsweise als Ausbuchtung und/oder Erhöhung in das Gehäuse integriert sein. Dadurch kann die Herstellung vereinfacht werden, da die Anzahl der Bauteile des Schalters reduziert ist.
  • Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn wenigstens einer der Festkontakte und/oder die wenigstens eine Kontaktbrücke, insbesondere im Bereich eines Kontaktbereichs und/oder Verbindungsbereichs, abgewinkelt ausgebildet ist. Die jeweiligen Kontaktbereiche der Festkontakte und der Kontaktbrücke bilden, wenn diese aneinander anliegen, den Verbindungsbereich aus. Der Verbindungsbereich ist dabei, wie bereits beschrieben, der Bereich, an dem die Kontaktbrücke am jeweiligen Festkontakt anliegt. Die Festkontakte jedes Festkontaktpaars und die wenigstens eine Kontaktbrücke erstrecken sich im Wesentlichen in Querrichtung. Sind beide Festkontakte und/oder die wenigstens eine Kontaktbrücke abgewinkelt ausgebildet, so sind diese V-förmig oder umgekehrt V-förmig ausgebildet. Wird die wenigstens eine Kontaktbrücke beim Schalten von der ersten Schaltposition in die zweite Schaltposition und/oder umgekehrt zu den Festkontakten bewegt, so wirkt beim Auftreffen und/oder beim Anliegen der Kontaktbrücke auf die Festkontakte eine Anlagekraft auf die jeweiligen Kontaktbereiche ein. Diese Anlagekraft wirkt bei abgewinkelten Festkontakten und/oder bei der abgewinkelten Kontaktbrücke jeweils zum Teil in Schaltrichtung und in Querrichtung. Dadurch kann die Kontaktbrücke sowohl in Schaltrichtung, als auch in Querrichtung an die Festkontakte angedrückt werden, wodurch die Verbindungsbereiche zuverlässig ausgebildet werden. Zusätzlich oder alternativ kann durch den wenigstens einen abgewinkelten Festkontakt und/oder die wenigstens eine abgewinkelte Kontaktbrücke die Reibung zueinander vergrößert werden, wodurch der Verbindungsbereich gesäubert wird, resultierend in einem stets geringen Kontaktwiderstand.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Kontaktbrücke zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildet ist. Die Kontaktbrücke ist dabei derart flexibel ausgebildet, dass bei Anlage an einen der Festkontakte auf den Verbindungsbereich die Anlagekraft vergrößert wird. Dies kann die Verbindung zwischen der Kontaktbrücke und dem jeweiligen Festkontakt weiter verbessern.
  • Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Kontaktbrückeneinheit zwei Kontaktbrücken aufweist, wobei vorzugsweise zwischen den beiden Kontaktbrücken ein Spannelement, insbesondere eine Spannfeder, angeordnet ist. Jede der Kontaktbrücken ist dabei zum Verbinden der Festkontakte unterschiedlicher Festkontaktpaare ausgebildet. Die Kontaktbereiche der zwei Kontaktbrücken sind dabei vorzugsweise voneinander weg gerichtet. Ist das Spannelement zwischen den beiden Kontaktbrücken angeordnet, so ist das Spannelement vorzugsweise die vorgespannte Spannfeder, die als Druckfeder die beiden Kontaktbrücken voneinander wegdrückt. Die Kontaktbrücken sind dabei derart innerhalb der Antriebseinheit angeordnet, dass aufgrund des Spannelements die Kontaktbrückeneinheit in der Antriebseinheit verspannt wird. Durch zueinander korrespondierende Zentrierbereiche kann ein Herausrutschen der Kontaktbrückeneinheit aus der Antriebseinheit zudem vermieden werden. Die Zentrierbereiche werden dabei mittels des Spannelements verspannt.
  • Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Kontaktbrücke wenigstens zwei zumindest teilweise voneinander unabhängige Kontaktschenkel und/oder Kontaktbereiche aufweist. Als Kontaktbereich ist dabei der Bereich zu verstehen, der den Verbindungsbereich von der Kontaktbrücke zu wenigstens einem der Festkontakte herstellen kann. Der Kontaktbereich ist hierbei vorzugsweise am Kontaktschenkel angeordnet. Die Kontaktschenkel sind dabei derart ausgebildet, dass sie die elektrische Verbindung zwischen den beiden Festkontakten eines Festkontaktpaars gewährleisten können. Die zumindest teilweise voneinander unabhängige Ausgestaltung der Kontaktschenkel kann dabei die zumindest teilweise voneinander unabhängige Verbindung zwischen den zwei Festkontakten eines der Festkontaktpaare gewährleisten. Hierfür stellen die zwei zumindest teilweise voneinander unabhängigen Kontaktbereiche einen unabhängigen Kontakt zu einem der Festkontakte eines Festkontaktpaars her. Die Kontaktschenkel verbinden dabei die Kontaktbereiche, die an unterschiedlichen Festkontakten eines der Festkontaktpaaren jeweils den einen Verbindungsbereich bilden, elektrisch miteinander. Dadurch kann bei Ausfall einer der Kontaktschenkel und/oder einer der Kontaktbereiche der andere Kontaktschenkel und/oder der andere Kontaktbereich die Verbindung herstellen.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Kontaktbrücke wenigstens einen Isolierbereich zum Isolieren der zumindest teilweise voneinander unabhängigen Kontaktschenkel und/oder Kontaktbereiche aufweist. Der Isolierbereich kann dabei als Abstand zwischen den beiden zumindest teilweise voneinander unabhängigen Kontaktschenkeln und/oder Kontaktbereichen ausgebildet sein. Durch können die zumindest teilweise voneinander unabhängigen Kontaktschenkel und/oder Kontaktbereiche elektrisch voneinander isoliert werden. Dadurch kann eine redundante Verbindung zwischen den Festkontakten des wenigstens einen Festkontaktpaars geschaffen werden. Zudem kann durch den als Abstand ausgebildeten Isolierbereich die zumindest abschnittsweise flexible Ausgestaltung der Kontaktbrücken verbessert werden, wodurch die Anlagekraft bei Anlage an einen der Festkontakte vergrößert wird.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische Vorderansicht eines geschnittenen Schalters mit einer Kontaktbrückeneinheit in einer ersten Schaltposition gemäß einem Ausführungsbeispiel,
    Figur 2
    eine schematische Vorderansicht eines geschnittenen Schalters mit einer Kontaktbrückeneinheit in einer zweiten Schaltposition gemäß einem Ausführungsbeispiel dem Figur 1,
    Figur 3
    eine schematische Draufsicht einer Kontaktbrücke gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, und
    Figur 4
    eine schematische Vorderansicht eines geschnittenen Schalters mit einer Kontaktbrückeneinheit in einer zweiten Schaltposition gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Vorderansicht eines geschnittenen Schalters 1 mit einer Kontaktbrückeneinheit 2 in einer ersten Schaltposition gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Schalter 1 weist ein erstes Festkontaktpaar 3 und ein zweites Festkontaktpaar 3' auf, welche in einer Schaltrichtung SR voneinander beabstandet sind. Jedes der Festkontaktepaare 3, 3' weist zwei voneinander in einer Querrichtung QR, welche quer zur Schaltrichtung SR verläuft, beabstandete Festkontakte 4 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel verbindet die in der ersten Schaltposition angeordnete Kontaktbrückeneinheit 2 mit einer ersten Kontaktbrücke 5 die Festkontakte 4 des ersten Festkontaktpaars 3. Der Bereich, an dem die erste Kontaktbrücke 5 an den Festkontakten 4 anliegt, wird Verbindungsbereich 6 genannt. Eine zweite Kontaktbrücke 5', welche in einer zweiten Schaltposition die beiden Festkontakte 4 des zweiten Festkontaktpaars 3' verbinden würde, bildet in der in Figur 1 gezeigten Stellung keine Verbindungsbereiche 6 aus. Die zweite Kontaktbrücke 5' und das zweite Festkontaktpaar 3' stehen in der hier dargestellten ersten Schaltposition somit nicht in Verbindung. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sowohl die Kontaktbrücken 5, 5', als auch alle Festkontakte 4 abgewinkelt ausgebildet.
  • Die Kontaktbrückeneinheit 2 ist an einer Antriebseinheit 7 angeordnet. Hierfür weist die Antriebseinheit 7 eine Aussparung auf, in welche die Kontaktbrückeneinheit 2 mittels eines Spannelements 16 eingespannt ist. Das Spannelement 16 ist hierbei als vorgespannte Druckfeder ausgebildet, die die beiden Kontaktbrücken 5, 5' voneinander wegdrückt. Die Aussparung der Antriebseinheit 7 und die jeweilige Kontaktbrücke 5, 5' weisen jeweils einen korrespondierenden Zentrierbereich 17 auf, um ein Herausrutschen der Kontaktbrückeneinheit 2 zu verhindern.
  • Die Antriebseinheit 7 ist mittels eines Übersetzungselements 8 mit einer Betätigungseinheit 9 verbunden. Wird die Betätigungseinheit 9 von außen betätigt bzw. entgegen der Schaltrichtung SR gedrückt, so wird mittels des Übersetzungselements 8 die Betätigungsbewegung der Betätigungseinheit 9 in eine Antriebsbewegung der Antriebseinheit 7 übersetzt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Übersetzungselement 8 zweiteilig ausgebildet und jeweils in einer Einkerbung der Antriebseinheit 7 und der Betätigungseinheit 9 angeordnet. Die Antriebseinheit 7 ist dabei in Querrichtung QR verschwenkbar ausgebildet. Ein Verschwenkungswinkel a, den die Antriebseinheit 7 bzw. eine Mittelachse ME der Antriebseinheit 7 mit der Schaltrichtung SR aufspannt, kann sich somit während und/oder anschließend an das Bewegen der Antriebseinheit 7 verändern.
  • Zum Begrenzen der verschwenkbar ausgebildeten Antriebseinheit 7 in Querrichtung QR weist der Schalter 1 eine Begrenzung 10 auf. Die Begrenzung 10 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei Begrenzungselementen 11 gebildet, welche in Querrichtung QR an gegenüberliegenden Seiten der Antriebseinheit 7 angeordnet sind. So kann die Antriebsbewegung der Antriebseinheit 7 beidseitig begrenzt werden. Jedes der Begrenzungselemente 11 ist hierbei mittels eines Abstands A von der Antriebseinheit 7 beabstandet. Zudem weist eines der Begrenzungselemente 11 eine Rundung 12 und das andere Begrenzungselement 11 eine Fase 13 auf. Ebenso können bei alternativen Ausführungsbeispielen eine beliebige Kombination aus Abstand A, Rundung(en) 12 und/oder Fase(n) 13 zur Begrenzung der Verschwenkbarkeit der Antriebseinheit 7 verwendet werden. Die hier dargestellte Antriebseinheit 7 liegt in der ersten Schaltposition an keinem der Begrenzungselemente 11 an. Somit ist es vorstellbar, dass die Antriebseinheit 7 während und/oder nach einer erneuten Bewegung in ihrem Verschwenkungswinkel α weiter oder weniger bzw. in negative Querrichtung QR verschwenkt wird. So kann die erste Kontaktbrücke 5 jeweils unterschiedliche Verbindungsbereiche 6 mit den Festkontakten 4 ausbilden.
  • Die Begrenzungselemente 11 sind hierbei derart an einem Gehäuse 14 angeordnet, dass die Kontaktbrückeneinheit 2 in ihrer Antriebsbewegung daran vorbeiführbar ist. Die vorbeiführbare Ausgestaltung wird hierbei dadurch gewährleistet, dass sich die Begrenzungselemente 11 in eine Dickenrichtung DR, welche normal zur Blattrichtung verläuft, nicht über die komplette Dicke des Schalters 1 erstrecken. Die Kontaktbrückeneinheit 2 kann dabei, wie hier insbesondere mittels der zweiten Kontaktbrücke 5' dargestellt, zumindest kurzzeitig während der Antriebsbewegung in Dickenrichtung DR über wenigstens einem der Begrenzungselemente 11 angeordnet sein. Da im Gegensatz zur Kontaktbrückeneinheit 2 die Antriebseinheit 7 mit den Begrenzungselementen 11 in Kontakt bringbar ist, erstreckt sich diese in Dickenrichtung DR über die Kontaktbrückeneinheit 2 bzw. zumindest über einer der Kontaktbrücken 5, 5' hinaus.
  • Die Betätigungseinheit 9 ist mittels einer Linearführung, welche zwei voneinander in Schaltrichtung SR beabstandete Führungsbereiche 15, 15' aufweist, linear geführt. Der erste Führungsbereich 15 ist dabei als Durchgangsbohrung für die Betätigungseinheit 9 am Gehäuse 14 ausgebildet. Mittels diesem ersten Führungsbereich 15 kann die Betätigungseinheit 9 entlang der Querrichtung QR und der Dickenrichtung DR führen. Um eine ausreichende Linearführung zu gewährleisten, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der zweite Führungsbereich 15' an gegenüberliegenden Seiten im Innenraum des Gehäuses 14 ausgebildet. Der zweite Führungsbereich 15' kann dabei die Betätigungseinheit 9 wenigstens in Querrichtung QR führen. Die hier ausgebildete Linearführung erlaubt somit der Betätigungseinheit 9 in seiner Betätigungsbewegung lediglich eine Bewegung parallel zur Schaltrichtung SR.
  • Wird die Betätigungseinheit 9 betätigt und somit im gezeigten Ausführungsbeispiel entgegen der Schaltrichtung SR mittels einer Betätigungskraft gedrückt, so wird die Antriebseinheit 7 mit der darin angeordneten Kontaktbrückeneinheit 2 von der in der Figur 1 dargestellten ersten Schaltposition in die zweite Schaltposition geschaltet. Eben diese zweite Schaltposition ist in Figur 2 dargestellt.
  • Bei den nachfolgenden Beschreibungen werden für Merkmale, die in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch und/oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet. Sofern diese nicht nochmals detailliert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der vorstehend bereits beschriebenen Merkmale.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Vorderansicht eines geschnittenen Schalters 1 mit einer Kontaktbrückeneinheit 2 in einer zweiten Schaltposition gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1. Im Gegensatz zu Figur 1 ist die Antriebseinheit 7 unverschwenkt ausgebildet. Die Mittelebene ME der Antriebseinheit 7 verläuft somit parallel zur Schaltrichtung SR. Ebenso kann die Antriebseinheit 7 ähnlich zu Figur 1 entlang eines Verschwenkungswinkels α verschwenkt sein.
  • Um die hier dargestellte zweite Schaltposition der Kontaktbrückeneinheit 2 bzw. der Antriebseinheit 7 zu halten, muss die Betätigungseinheit 9 mittels der Betätigungskraft belastet bleiben. Eine Rückstellfeder 18 bewegt hierbei eine Rückstellkraft, welche der Betätigungskraft entgegenwirkt. Wird die Betätigungskraft verringert, so wird aufgrund der Rückstellkraft die Betätigungseinheit 9 in Schaltrichtung SR bewegt. Mittels des Übersetzungselements 8 wird die Antriebseinheit 7 in entgegengesetzte Richtung und somit entgegen der Schaltrichtung SR bewegt.
  • Da es sich beim Schalter 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 um einen Schnappschalter handelt, wird die Betätigungsbewegung der Betätigungseinheit 9 mittels des Übersetzungselements 8 in eine schlagartige Antriebsbewegung der Antriebseinheit 7 übersetzt. Somit kann die Antriebseinheit 7 auch bei einer langsam bewegenden Betätigungseinheit 9 sprunghaft von der ersten Schaltposition in die zweite Schaltposition und umgekehrt bewegt werden.
  • In Figur 3 ist eine schematische Draufsicht einer Kontaktbrücke 5, 5' gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei die Kontaktbrücke 5, 5' auch im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 zum Einsatz kommen kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Kontaktbrücke 5, 5' vier teilweise voneinander unabhängige Kontaktschenkel 19 auf. Jeder der Kontaktschenkel 19 weist wenigstens einen Kontaktbereich 20 auf. Jeder der Kontaktbereiche 20 ist dabei derart ausgebildet, dass er, wie im Ausführungsbeispiel der Figur 2 dargestellt, die Verbindungsbereiche 6 von der Kontaktbrücke 5' zu einem der Festkontakte 4 herstellen und dadurch das Festkontaktpaar 3' verbinden kann. Zur Verbindung der Kontaktschenkel 19 und der Kontaktbereiche 20 ist die Kontaktbrücke 5, 5' im Bereich des Zentrierbereichs 17 elektrisch leitend verbunden.
  • Die unabhängige Ausgestaltung der Kontaktschenkel 19 und der Kontaktbereiche 20 kann mit Hilfe wenigstens eines Isolierbereichs 21 gewährleistet werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist der Isolierbereich 21 als Durchbruch ausgestaltet. Mittels des Durchbruchs können sich die Kontaktschenkel 19 somit zusätzlich unabhängig voneinander bewegen. Zudem ist die Kontaktbrücke 5, 5' insbesondere aufgrund der teilweise voneinander unabhängigen Kontaktschenkel 19 flexibel ausgebildet.
  • In Figur 4 ist eine schematische Vorderansicht eines geschnittenen Schalters 1 mit einer Kontaktbrückeneinheit 2 in einer zweiten Schaltposition gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 weist der Schalter 1 hier lediglich ein Festkontaktpaar 3 auf. Zudem weist die Kontaktbrückeneinheit 2 lediglich eine Kontaktbrücke 5 zum Verbinden der beiden Festkontakte 4 des Festkontaktpaars 3 auf.
  • Ähnlich zu dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinheit 7 mit der Schaltbrückeneinheit 2 unverschwenkt ausgebildet. Die Mittelebene ME der Antriebseinheit 7 verläuft somit parallel zur Schaltrichtung SR. Ebenso kann die Antriebseinheit 7 ähnlich zu Figur 1 entlang eines Verschwenkungswinkels α verschwenkt sein. Wird die Antriebseinheit 7 mittels der Betätigungseinheit 9 bzw. des Übersetzungselements 8 in die erste Schaltposition gebracht, so ist die Verbindung zwischen den Festkontakten 4 des Festkontaktpaars 3 getrennt. Die Antriebseinheit 7 und damit auch die Kontaktbrückeneinheit 2 können dabei sowohl in der ersten Schaltposition als auch in der zweiten Schaltposition verschwenkt sein.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schalter
    2
    Kontaktbrückeneinheit
    3, 3'
    Festkontaktpaare
    4
    Festkontakte
    5, 5'
    Kontaktbrücken
    6
    Verbindungsbereich
    7
    Antriebseinheit
    8
    Übersetzungselement
    9
    Betätigungseinheit
    10
    Begrenzung
    11
    Begrenzungselement
    12
    Rundung
    13
    Fase
    14
    Gehäuse
    15, 15'
    Führungsbereiche
    16
    Spannelement
    17
    Zentrierbereich
    18
    Rückstellfeder
    19
    Kontaktschenkel
    20
    Kontaktbereich
    21
    Isolierbereich
    SR
    Schaltrichtung
    QR
    Querrichtung
    DR
    Dickenrichtung
    ME
    Mittelebene
    α
    Verschwenkungswinkel
    A
    Abstand

Claims (14)

  1. Schalter (1), insbesondere Schnappschalter, mit
    - wenigstens einem Festkontaktpaar (3, 3'),
    - einer Kontaktbrückeneinheit (2) mit wenigstens einer Kontaktbrücke (5, 5') zum Verbinden zweier Festkontakte (4) des wenigstens einen Festkontaktpaars (3, 3'),
    - einer Antriebseinheit (7) zum Bewegen der daran angeordneten Kontaktbrückeneinheit (2) entlang einer Schaltrichtung (SR) von einer ersten Schaltposition in eine zweite Schaltposition,
    - einer Betätigungseinheit (9) zum Betätigen der Antriebseinheit (7) und
    - einem Übersetzungselement (8) zum Übersetzen einer durch die Betätigungseinheit (9) eingebrachten Betätigungsbewegung in eine Antriebsbewegung der Antriebseinheit (7),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Antriebseinheit (7) in ihrer Antriebsbewegung seitlich mittels einer Begrenzung (10) derart begrenzt ist,
    dass die Antriebseinheit (7) bei der Antriebsbewegung in einer Querrichtung (QR), welche quer zur Schaltrichtung (SR) verläuft, begrenzt verschwenkbar ist.
  2. Schalter (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (1) zwei voneinander in Schaltrichtung (SR) beabstandete Festkontaktpaare (3, 3') aufweist.
  3. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (10) wenigstens zwei in Querrichtung (QR) an gegenüberliegenden Seiten der Antriebseinheit (7) angeordnete Begrenzungselemente (11) zum beidseitigen Begrenzen der Antriebsbewegung aufweist.
  4. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unverschwenkten Zustand der Antriebseinheit (7) wenigstens eines der Begrenzungselemente (11) von der Antriebseinheit (7) mittels eines Abstands (A) beabstandet ist und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente (11) wenigstens eine Fase (13) und/oder eine Rundung (12) aufweist.
  5. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand höchstens 1 mm, vorteilhafterweise höchstens 0,5 mm, beträgt.
  6. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (1) wenigstens eine Linearführung zum linearen Führen der Betätigungsbewegung der Betätigungseinheit (9) parallel zur Schaltrichtung (SR) aufweist,
    wobei die Linearführung vorzugsweise wenigstens zwei in Schaltrichtung (SR) voneinander beabstandete Führungsbereiche (15, 15') aufweist.
  7. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (10) und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente (11) in Schaltrichtung (SR) zwischen den zwei voneinander beabstandeten Festkontaktpaaren (3, 3') angeordnet ist.
  8. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (10) und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente (11) derart ausgebildet ist, dass die Kontaktbrückeneinheit (2) in ihrer Antriebsbewegung daran vorbeiführbar ist.
  9. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (10) und/oder wenigstens eines der Begrenzungselemente (11) an einem Gehäuse (14) des Schalters (1) angeordnet oder mit dem Gehäuse (14) einteilig ausgebildet ist.
  10. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Festkontakte (4) und/oder die wenigstens eine Kontaktbrücke (5, 5'), insbesondere im Bereich eines Kontaktbereichs (20) und/oder Verbindungsbereichs (6), abgewinkelt ausgebildet ist.
  11. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kontaktbrücke (5, 5') zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildet ist.
  12. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrückeneinheit (2) zwei Kontaktbrücken (5, 5') aufweist, wobei vorzugsweise zwischen den beiden Kontaktbrücken (5, 5') ein Spannelement (16), insbesondere eine Spannfeder, angeordnet ist.
  13. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kontaktbrücke (5, 5') wenigstens zwei zumindest teilweise voneinander unabhängige Kontaktschenkel (19) und/oder Kontaktbereiche (20) aufweist.
  14. Schalter (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kontaktbrücke (5, 5') wenigstens einen Isolierbereich (21) zum Isolieren der zumindest teilweise voneinander unabhängigen Kontaktschenkel (19) und/oder Kontaktbereiche (20) aufweist.
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