DE102022005116A1

DE102022005116A1 - Snap switch

Info

Publication number: DE102022005116A1
Application number: DE102022005116.8A
Authority: DE
Inventors: Grete Hofmann; Denis Kemmer; Armin Birnkammer
Original assignee: Schaltbau GmbH
Current assignee: Schaltbau GmbH
Priority date: 2022-08-08
Filing date: 2022-08-08
Publication date: 2024-02-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schnappschalter (100) mit einem Gehäuse (1), einem zwei Schaltstellungen aufweisenden Betätigungsstößel (2) mit wenigstens einer Kontaktbrücke (31, 32) zum elektrischen Verbinden von mindestens einem ersten Kontaktpaar (23, 24) in einer Schaltstellung und mit sich an einem Betatigungselement (3) und dem Betätigungsstoßel (2) im Wesentlichen symmetrisch unter Vorspannung abstützenden Schnappfedern (8, 9), deren Wirklinien von dem Betätigungselement (3) derart verschiebbar sind, dass der Betätigungsstößel (2) von einer ersten Schaltstellung, in der sich der Betätigungsstößel (2) im Wesentlichen in Ruhestellung befindet, in eine zweite Schaltstellung, in der sich der Betätigungsstößel (2) im Wesentlichen in der Betätigungsstellung befindet, umschnappbar ist, wobei der Schnappschalter (100) ferner eine Zwangsöffungsanordnung aufweist, mittels derer ein Umschalten wenigstens von der ersten in die zweite Schaltstellung bei Überschreiten einer Zwangsöffnungskraft auf das Betätigungselement (3) erzwungen wird, wobei die wenigstens eine Kontaktbrücke (31, 32) einenends und anderenends jeweils wenigstens zwei Kontaktpunkte (17, 18, 19, 20) zur elektrisch parallelen Kontaktierung des ersten Kontaktpaars (23, 24) aufweist, wobei jeder der Kontaktpunkte (17, 18, 19, 20) derart ausgelegt ist, eine elektrische Nennleistung des Schnappschalters (100) vollständig zu schalten.The present invention relates to a snap-action switch (100) with a housing (1), an actuating plunger (2) having two switching positions, with at least one contact bridge (31, 32) for electrically connecting at least one first pair of contacts (23, 24) in a switching position and with snap springs (8, 9) which are supported essentially symmetrically under pretension on an actuating element (3) and the actuating plunger (2), the lines of action of which can be displaced by the actuating element (3) in such a way that the actuating plunger (2) is moved from a first switching position, in which the actuating plunger (2) is essentially in the rest position, can be snapped into a second switching position in which the actuating plunger (2) is essentially in the actuation position, the snap switch (100) further having a positive opening arrangement, by means of which a switchover at least from the first to the second switching position is forced when a positive opening force on the actuating element (3) is exceeded, the at least one contact bridge (31, 32) providing at least two contact points (17, 18, 19, 20) at one end and at the other end electrically parallel contacting of the first pair of contacts (23, 24), each of the contact points (17, 18, 19, 20) being designed to completely switch a nominal electrical power of the snap switch (100).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schnappschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a snap switch according to the preamble of patent claim 1.

Schnappschalter sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt und weisen in der Regel ein Gehäuse, eine zwei Schaltstellungen aufweisende, über einen Betatigungsstößel schaltbare Kontaktbrucke zum elektrischen Verbinden von Festkontakten, insbesondere mindestens einem ersten Kontaktpaar in der ersten Schaltstellung und mindestens einem zweiten Kontaktpaar in der zweiten Schaltstellung auf. An einem Betätigungselement und dem Betätigungsstößel stützen sich im Wesentlichen symmetrisch unter Vorspannung zwei Schnappfedern ab, deren Wirklinien vom dem Betätigungselement derart verschiebbar sind, dass der Betätigungsstößel von der ersten Schaltstellung, in der sich der Betätigungsstößel im Wesentlichen in Ruhestellung befindet, in die zweite Schaltstellung, in der sich der Betätigungsstoßel im Wesentlichen in der Betätigungsstellung befindet, umschnappbar ist.Snap-action switches are generally known from the prior art and generally have a housing, a contact bridge that has two switching positions and can be switched via an actuating plunger for electrically connecting fixed contacts, in particular at least a first pair of contacts in the first switching position and at least a second pair of contacts in the second Switch position on. On an actuating element and the actuating plunger, two snap springs are supported essentially symmetrically under pretension, the lines of action of which can be displaced by the actuating element in such a way that the actuating plunger moves from the first switching position, in which the actuating plunger is essentially in the rest position, into the second switching position, in which the actuating plunger is essentially in the actuating position, can be snapped over.

Schnappschaltern ist gemeinsam, dass sie mit einer bistabilen Schnappfederanordnung arbeiten, die eine schnelle Schaltbewegung bei Überschreiten eines bestimmten Schaltpunktes zur Folge hat. Durch diese schnelle Umschaltbewegung sollen Überschläge und somit Beschädigungen der Kontaktelemente minimiert werden. Zur Bereitstellung dieser Funktion spielt es keine Rolle, ob die Federarme einteilig mit der Kontaktbrucke ausgebildet oder als separate Bauelemente ausgestaltet sind.What snap switches have in common is that they work with a bistable snap spring arrangement, which results in a rapid switching movement when a certain switching point is exceeded. This rapid switching movement is intended to minimize flashovers and thus damage to the contact elements. To provide this function, it does not matter whether the spring arms are designed in one piece with the contact bridge or are designed as separate components.

Ein aus dem Stand der Technik bekannter Schnappschalter ist in 9 dargestellt.A snap switch known from the prior art is in 9 shown.

Der gezeigte Schnappschalter weist ein im Querschnitt rechteckiges Gehäuse 1 auf, das zur Aufnahme der einzelnen Bauelemente des Schnappschalters dient. Mittig in dem Gehäuse 1 ist ein Betätigungsstößel 2 angeordnet, der im Inneren des Gehäuses 1 eine Anschlagstufe aufweist, die in Ruhestellung des Betätigungsstößels 2 an einer Innenseite einer Wandung des Gehäuses 1 anliegt. Der Betätigungsstoßel 2 wird durch eine Druckfeder 4 nach oben in seine Ruhestellung gedrückt, sodass die Anschlagstufe 3 sicher zur Anlage kommt. Dabei ist der Betätigungsstoßel 2 in einer hulsenartigen Aufnahme im Bereich der Druckfeder 4 und an einem der Druckfeder 4 gegenüberliegenden Ende in einer Ausnehmung des Gehäuses 1 geführt.The snap switch shown has a housing 1 with a rectangular cross section, which serves to accommodate the individual components of the snap switch. An actuating plunger 2 is arranged in the middle of the housing 1 and has a stop step inside the housing 1, which rests against an inside of a wall of the housing 1 when the actuating plunger 2 is in the rest position. The actuating plunger 2 is pressed upwards into its rest position by a compression spring 4 so that the stop stage 3 comes into secure contact. The actuating plunger 2 is guided in a sleeve-like receptacle in the area of the compression spring 4 and in a recess in the housing 1 at an end opposite the compression spring 4.

Etwa auf Hohe der Hälfte einer innerhalb des Gehäuses 1 befindlichen Längserstreckung des Betätigungsstößels 2 weist dieser zwei diametral, d.h. im vorliegenden Ausführungsbeispiel spiegelbildlich gegenüberliegend ausgebildete Aufnahmekerben 7 auf, die jeweils zum einseitigen Abstützen von jeweils einer V-förmig gebogenen Schnappfeder 8, 9 ausgebildet sind. Über die Schnappfedern 8, 9 ist ein Kontaktträger 10 am Betätigungsstößel 2 unter Vorspannung gehalten.At approximately half the height of a longitudinal extent of the actuating plunger 2 located within the housing 1, it has two diametrically, i.e. in the present exemplary embodiment, oppositely formed receiving notches 7, which are each designed for one-sided support of a V-shaped bent snap spring 8, 9. A contact carrier 10 is held under pretension on the actuating plunger 2 via the snap springs 8, 9.

Das jeweils andere Ende der Schnappfedern 8, 9 ist jeweils in einer Aufnahmekerbe 11, 12 eines isolierenden Distanzstückes 13, 14 aufgenommen. Die Distanzstücke 13, 14 halten einen oberen Kontaktarm 15 und einen unteren Kontaktarm 16 parallel zueinander ausgerichtet und zueinander beabstandet. Die Kontaktarme 15, 16 sind in Draufsicht gesehen etwa O-förmig. Die Halterung erfolgt dadurch, dass die Schnappfedern 8, 9 unter Vorspannung zwischen dem Betätigungsstößel 2 und den Distanzstücken 13, 14 angeordnet sind, so dass die Distanzstücke 13, 14 gegen die Kontaktarme 15, 16 gedrückt werden und diese somit in ihrer Position festlegen.The other end of the snap springs 8, 9 is each received in a receiving notch 11, 12 of an insulating spacer 13, 14. The spacers 13, 14 keep an upper contact arm 15 and a lower contact arm 16 aligned parallel to one another and spaced apart from one another. The contact arms 15, 16 are approximately O-shaped when viewed from above. The holder is carried out in that the snap springs 8, 9 are arranged under pretension between the actuating plunger 2 and the spacers 13, 14, so that the spacers 13, 14 are pressed against the contact arms 15, 16 and thus fix them in their position.

Die Kontaktarme 15, 16 weisen endseitig angeordnete Kontaktbereiche 17, 18, 19, 20 auf, wobei den an den Kontaktarmen 15, 16 angeordneten Kontaktbereichen 17, 18, 19, 20 jeweils gegenüberliegend angeordnete Festkontakte 21, 22, 23, 24 zugeordnet sind, sodass jeweils ein Kontaktarm 15, 16 in der Betätigungsposition und der andere Kontaktarm 16, 15 in der Ruheposition des Schnappschalters die ihm zugeordneten Festkontakte 21, 22, 23, 24 kontaktiert und elektrisch leitend miteinander verbindet.The contact arms 15, 16 have contact areas 17, 18, 19, 20 arranged at the ends, with the contact areas 17, 18, 19, 20 arranged on the contact arms 15, 16 each being assigned oppositely arranged fixed contacts 21, 22, 23, 24, so that one contact arm 15, 16 in the actuation position and the other contact arm 16, 15 in the rest position of the snap switch contacts the fixed contacts 21, 22, 23, 24 assigned to it and connects them to one another in an electrically conductive manner.

Einem ersten Kontaktbereich 17 ist ein erster Festkontakt 21 und einem zweiten Kontaktbereich 18 ein zweiter Festkontakt 22 zugeordnet. Der erste Festkontakt 21 und der zweite Festkontakt 22 sind damit durch die obere Kontaktbrucke 15 elektrisch miteinander verbindbar und bilden ein erstes Kontaktpaar. Analog ist einem dritten Kontaktbereich 19 ein dritter Festkontakt 23 und einem vierten Kontaktbereich 20 ein vierter Festkontakt 24 zugeordnet, sodass der dritte Festkontakt 23 und der vierte Festkontakt 24 durch die untere Kontaktbrucke 16 elektrisch miteinander verbindbar sind und ein zweites Kontaktpaar bilden.A first contact area 17 is assigned a first fixed contact 21 and a second contact area 18 is assigned a second fixed contact 22. The first fixed contact 21 and the second fixed contact 22 can therefore be electrically connected to one another through the upper contact bridge 15 and form a first contact pair. Analogously, a third fixed contact 23 is assigned to a third contact area 19 and a fourth fixed contact 24 is assigned to a fourth contact area 20, so that the third fixed contact 23 and the fourth fixed contact 24 can be electrically connected to one another through the lower contact bridge 16 and form a second pair of contacts.

Da es bei derartigen Schnappschaltern aufgrund thermischer Überbelastung der Kontaktstellen zu einem unerwünschten Verschweißen der Kontaktbereiche der Kontaktarme mit den Kontakten der Kontaktpaare, also den Festkontakten, kommen kann, sind in einigen Anwendungsfällen Hebelelemente für eine Zwangsöffnung vorgesehen. Die Norm DIN EN 60947-5-1 schreibt in Anhang K für normgemäße Schnappschalter zusätzlich zum Schnappfedermechanismus eine solche starre, formschlüssige Zwangsöffnung vor, damit aus sicherheitstechnischen Gründen beim Betätigen des Betätigungselements des Schnappschalters die Ruhekontaktstellung zuverlässig geöffnet wird. Diese Zwangsöffnung ist in der Lage, durch Uberstrom verschweißte Kontaktstellen durch entsprechende Kraftaufbringung zu öffnen. Diese Hebelelemente sind meist über den Schaltstößel schwenkbar sowie mit einem Ende dem Kontaktträger oder den Kontaktarmen anlegbar und fuhren bei ausreichender Krafteinleitung am Schaltstößel zu einem Abdrücken der Kontaktbereiche von den Kontaktpaaren und somit zu einem zwanghaften Öffnen der Schaltstellung. Um eine der Schaltstellungen als Ruhestellung auszuführen, kann, wie im gezeigten Beispiel aus 9 ein zusätzliches Federelement in dem Schnappschalter derart integriert sein, dass die Lage des Kontaktträgers in der Ruhestellung durch die Kraftwirkung des Federelements stabilisiert wird.Since with such snap switches, thermal overloading of the contact points can lead to undesirable welding of the contact areas of the contact arms with the contacts of the contact pairs, i.e. the fixed contacts, lever elements are provided for positive opening in some applications. In Annex K, the standard DIN EN 60947-5-1 prescribes such a rigid, form-fitting forced opening for standard snap switches in addition to the snap spring mechanism, thus for safety reasons when actuating of the actuating element of the snap switch, the normally closed contact position is reliably opened. This positive opening is able to open contact points welded by overcurrent by applying appropriate force. These lever elements can usually be pivoted via the switching plunger and can be placed with one end on the contact carrier or the contact arms and, when sufficient force is applied to the switching plunger, lead to the contact areas being pushed away from the contact pairs and thus to a forced opening of the switching position. To make one of the switching positions a rest position, you can do so as in the example shown 9 an additional spring element can be integrated in the snap switch in such a way that the position of the contact carrier in the rest position is stabilized by the force of the spring element.

Die bekannten Schnappschalter sind bereits sehr zuverlässig und für sicherheitskritische Anwendungen einsetzbar. Es wird jedoch als nachteilig empfunden, dass diese durch unterschiedliche Effekte elektrisch ausfallen können, d.h. dass von den Kontaktarmen eine leitende Verbindung zwischen den Festkontakten nicht oder nur unzureichend hergestellt wird. Grunde für einen solchen Ausfall können unter anderem zu hohe Kontaktwiderstände aufgrund von Ablagerungen von Verschmutzungen oder Abbrand auf den Kontakten, Brüche der Schnappfedern oder der Kontaktbrücke aufgrund mechanischer und/oder thermischer Belastungen sein.The well-known snap switches are already very reliable and can be used for safety-critical applications. However, it is perceived as disadvantageous that these can fail electrically due to different effects, i.e. that the contact arms do not establish a conductive connection between the fixed contacts or only insufficiently do so. Reasons for such a failure can include excessive contact resistance due to deposits of dirt or erosion on the contacts, breakage of the snap springs or the contact bridge due to mechanical and/or thermal loads.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen bekannten Schnappschalter zu verbessern.It is therefore the object of the present invention to improve a known snap switch.

Diese Aufgabe wird durch einen Schnappschalter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.This task is solved by a snap switch with the features of patent claim 1. Advantageous further developments are the subject of dependent claims and the following description.

Ein erfindungsgemäßer Schnappschalter weist ein Gehäuse, einen zwei Schaltstellungen aufweisenden Betätigungsstößel mit wenigstens einer Kontaktbrücke zum elektrischen Verbinden von mindestens einem ersten Kontaktpaar in einer Schaltstellung und mit sich an einem Betätigungselement und dem Betatigungsstößel im Wesentlichen symmetrisch unter Vorspannung abstützenden Schnappfedern, deren Wirklinien von dem Betätigungselement derart verschiebbar sind, dass der Betätigungsstößel von einer ersten Schaltstellung, in der sich der Betätigungsstößel im Wesentlichen in Ruhestellung befindet, in eine zweite Schaltstellung, in der sich der Betätigungsstößel im Wesentlichen in der Betätigungsstellung befindet, umschnappbar ist, wobei der Schnappschalter ferner eine Zwangsöffungsanordnung aufweist, mittels derer ein Umschalten wenigstens von der ersten in die zweite Schaltstellung bei Uberschreiten einer Zwangsöffnungskraft auf das Betatigungselement erzwungen wird, wobei die wenigstens eine Kontaktbrücke einenends und anderenends jeweils wenigstens zwei Kontaktpunkte zur elektrisch parallelen Kontaktierung des ersten Kontaktpaars aufweist, wobei jeder der Kontaktpunkte derart ausgelegt ist, eine elektrische Nennleistung des Schnappschalters vollständig zu schalten.A snap switch according to the invention has a housing, an actuating plunger having two switching positions with at least one contact bridge for electrically connecting at least a first pair of contacts in a switching position and with snap springs which are supported substantially symmetrically under pretension on an actuating element and the actuating plunger, the lines of action of which are influenced by the actuating element in such a way are displaceable so that the actuating plunger can be snapped from a first switching position, in which the actuating plunger is essentially in the rest position, into a second switching position, in which the actuating plunger is essentially in the actuating position, the snap switch further having a positive opening arrangement, by means of which a switching at least from the first to the second switching position is forced when a positive opening force on the actuating element is exceeded, the at least one contact bridge having at least two contact points at one end and at the other end for electrically parallel contacting of the first pair of contacts, each of the contact points being designed in this way to completely switch a nominal electrical power of the snap switch.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird eine elektrische und mechanische Redundanz geschaffen, sodass selbst bei einem Ausfall von bis zu zwei Kontaktpunkten eine Verfügbarkeit des Schnappschalters weiterhin gegeben ist. Die Kontaktbrücke kann mittels elektrisch und mechanisch paralleler elektrischer Leiter realisiert sein, wobei auf diese Weise bei bspw. zwei parallelen elektrischen Leitern der elektrische oder mechanische Ausfall eines der Leiter, d.h. vorliegend der beiden diesem Leiter zugeordneten Kontaktpunkte kompensiert werden kann.The design according to the invention creates electrical and mechanical redundancy, so that the snap-action switch continues to be available even if up to two contact points fail. The contact bridge can be realized by means of electrically and mechanically parallel electrical conductors, in which case, in the case of, for example, two parallel electrical conductors, the electrical or mechanical failure of one of the conductors, i.e. in this case the two contact points assigned to this conductor, can be compensated for.

Der Schnappschalter kann als Öffner oder als Schließer ausgebildet sein, wobei durch die Ruhestellung des Betätigungsstößels definiert wird, ob es sich um einen normally closed Kontakt, also einen Öffner, oder einen normally open Kontakt und damit einen Schließer handelt.The snap switch can be designed as a normally closed contact or a normally open contact, with the rest position of the actuating plunger defining whether it is a normally closed contact, i.e. an opener, or a normally open contact and therefore a closer.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Schnappschalter zwei Kontaktbrücken zum elektrischen Verbinden von mindestens dem ersten Kontaktpaar und mindestens einem zweiten Kontaktpaar auf, wobei auch die Kontaktpunkte der zweiten Kontaktbrücke derart ausgelegt sind, eine elektrische Nennleistung des Schnappschalters vollständig zu schalten.In an advantageous embodiment, the snap switch has two contact bridges for electrically connecting at least the first pair of contacts and at least one second pair of contacts, the contact points of the second contact bridge also being designed in such a way as to completely switch a nominal electrical power of the snap switch.

Durch zwei Kontaktbrücken kann ein Doppelöffner oder ein Doppelschließer realisiert werden.A double opener or a double closer can be implemented using two contact bridges.

Ist der Schnappschalter so ausgebildet, dass in der ersten Schaltstellung das erste Kontaktpaar und in der zweiten Schaltstellung das zweite Kontaktpaar verbunden ist, so ist der Schnappschalter je nachdem, welche Festkontakte von außen kontaktiert werden, ein Offner, oder ein Schließer realisiert.If the snap switch is designed in such a way that the first pair of contacts is connected in the first switching position and the second pair of contacts is connected in the second switching position, the snap switch is implemented as an opener or a closer, depending on which fixed contacts are contacted from the outside.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Schnappschalter ein Gehäuse, einen zwei Schaltstellungen aufweisenden Betätigungsstoßel mit wenigstens zwei Kontaktbrücken zum elektrischen Verbinden von mindestens einem ersten Kontaktpaar in der ersten Schaltstellung und mindestens einem zweiten Kontaktpaar in der zweiten Schaltstellung und mit sich an einem Betatigungselement und dem Betatigungsstößel im Wesentlichen symmetrisch unter Vorspannung abstützenden Schnappfedern, deren Wirklinien von dem Betätigungselement derart verschiebbar sind, dass der Schaltstößel von der ersten Schaltstellung, in der sich der Betatigungsstoßel im Wesentlichen in Ruhestellung befindet, in die zweite Schaltstellung, in der sich der Betätigungsstößel im Wesentlichen in der Betätigungsstellung befindet, umschnappbar ist, wobei der Schnappschalter ferner eine Zwangsöffungsanordnung aufweist, mittels derer ein Umschalten von der ersten in die zweite Schaltstellung bei Uberschreiten einer Zwangsöffnungskraft auf das Betätigungselement erzwungen wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens zwei Kontaktbrücken einenends und anderenends jeweils wenigstens zwei Kontaktpunkte zur elektrisch parallelen Kontaktierung des ersten Kontaktpaars in der ersten Schaltstellung und des zweiten Kontaktpaars in der zweiten Schaltstellung aufweisen, wobei jeder der Kontaktpunkte derart ausgelegt ist, eine elektrische Nennleistung des Schnappschalters vollständig zu schalten.In an advantageous embodiment, the snap switch has a housing, an actuating plunger having two switching positions with at least two contact bridges for electrically connecting at least a first pair of contacts in the first switching position and at least a second pair of contacts in the second switching position and with itself on an actuating element and the actuating plunger Essentially symmetrically supporting snaps under pretension dern, the lines of action of which can be displaced by the actuating element in such a way that the switching plunger can be snapped from the first switching position, in which the actuating plunger is essentially in the rest position, into the second switching position, in which the actuating plunger is essentially in the actuating position, wherein the snap switch further has a forced opening arrangement, by means of which a switch from the first to the second switching position is forced when a forced opening force on the actuating element is exceeded, is characterized in that the at least two contact bridges each have at least two contact points at one end and at the other end for electrically parallel contacting the first pair of contacts in the first switching position and the second pair of contacts in the second switching position, each of the contact points being designed in such a way as to completely switch a nominal electrical power of the snap-action switch.

Eine Ausgestaltung der Kontaktbrücken mit jeweils wenigstens zwei Kontaktpunkten weist den Vorteil auf, dass auf diese Weise eine elektrisch parallele Kontaktierung der Kontaktpaare erfolgen kann. Es kann dadurch pro Schaltbrücke der Ausfall eines Schaltpunktes pro Kontaktstelle kompensiert werden, das bedeutet, dass sowohl an dem einen Ende der Kontaktbrücke als auch an dem anderen Ende der Kontaktbrücke jeweils eine Kontaktstelle bspw. durch Verschmutzungen, durch Abbrand oder durch einen mechanischen Defekt ausfallen kann, und die Funktionalitat des Schnappschalter dennoch erhalten bleibt. Es wird damit eine zusätzliche Redundanz geschaffen, und die Schaltsicherheit erhöht. Die Verfügbarkeit des Schnappschalters steigt.An embodiment of the contact bridges, each with at least two contact points, has the advantage that in this way an electrically parallel contacting of the contact pairs can take place. This means that the failure of one switching point per contact point can be compensated for per switching bridge, which means that one contact point can fail both at one end of the contact bridge and at the other end of the contact bridge, for example due to contamination, erosion or a mechanical defect , and the functionality of the snap switch is still retained. This creates additional redundancy and increases switching reliability. The availability of the snap switch is increasing.

Bei einer Ausgestaltung mit jeweils zwei Kontaktpunkten pro Brückenende können bei einer Querkontaktierung der Teile der Kontaktbrücke, d.h. wenn die Kontaktbrücke so ausgestaltet ist, dass sämtliche Kontaktpunkte miteinander in elektrisch leitender Verbindung stehen, folgende Kontaktierungsmöglichkeiten gegeben sein: Im Idealfall kontaktieren auf beiden Seiten beide Kontaktpunkte. Bei einem wie auch immer gearteten Ausfall eines der Kontaktpunkte entweder auf der Eingangsseite und/oder auf der Ausgangsseite ist eine Konstellation gegeben, dass jeweils wenigstens ein Kontaktpunkt funktionsfähig ist.In a design with two contact points per bridge end, the following contacting options can be provided when the parts of the contact bridge are cross-contacted, i.e. if the contact bridge is designed in such a way that all contact points are in an electrically conductive connection with one another: Ideally, both contact points make contact on both sides. In the event of a failure of any kind of one of the contact points either on the input side and/or on the output side, a constellation is given that at least one contact point is functional.

Der Begriff Kontaktpunkt dient vorliegend lediglich der Unterscheidung der unterschiedlichen Positionen der Kontakte. Kontaktpunkte sind damit nicht zwangsläufig punktförmig ausgestaltet, sondern können auch linienförmig, oder flächig ausgestaltet sein.The term contact point here only serves to distinguish between the different positions of the contacts. Contact points are therefore not necessarily point-shaped, but can also be linear or flat.

Auch der Begriff Kontaktpaar wird lediglich zur Unterscheidung verwendet. Kontaktpaare sind immer die an gegenüberliegenden Enden einer Schaltbrücke angeordneten Kontaktierungsstellen der zugeordneten Festkontakte. Diese umfassen mindestens zwei Kontaktierungsstellen, d.h. ein Paar, können aber auch mehrere Kontaktstellen umfassen. Vorzugsweise umfassen aber die Festkontakte an beiden Enden der Kontaktbrucke eine identische Anzahl an Kontaktierungsstellen.The term contact pair is also only used to differentiate. Contact pairs are always the contact points of the assigned fixed contacts arranged at opposite ends of a switching bridge. These include at least two contact points, i.e. a pair, but can also include several contact points. However, the fixed contacts preferably comprise an identical number of contact points at both ends of the contact bridge.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Schnappschalters sind die Kontaktbrücken jeweils einstückig ausgebildet. Einstückig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Kontaktbrücken durchgehend aus demselben Material gefertigt sind, das sowohl die Energieübertragung als auch die statisch tragenden Eigenschaften aufweist. Im Unterschied zum Stand der Technik zeichnen sich die Kontaktbrücken damit durch einen einfachen Aufbau aus. Das Material der Kontaktbrücken ist dafür vorzugsweise sowohl leitfähig als auch tragfähig ausgebildet.In an advantageous development of the snap switch, the contact bridges are each designed in one piece. In this context, one-piece means that the contact bridges are made entirely of the same material, which has both energy transfer and static supporting properties. In contrast to the prior art, the contact bridges are characterized by a simple structure. The material of the contact bridges is preferably designed to be both conductive and load-bearing.

Für die Ausgestaltung der Kontaktbrücke eignet sich insbesondere ein Metall oder eine Metalllegierung mit federnden Eigenschaften. Es kann z.B. ein Federstahl zum Einsatz kommen, wobei Bronze, Messing, Neusilber oder Kupferlegierungen auf Grund deren höherer Leitfähigkeit bevorzugt werden. Besonders bevorzugt kommt eine Kupfer-Beryllium-Legierung zum Einsatz, da diese besonders gute elektrische und thermische Leitfähigkeit und mechanische Eigenschaften vereint. Auch Kupfer-Nickel-Silizium-Legierungen können auf Grund der mit diesen Legierungen erzielbaren guten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit in Verbindung mit guten mechanischen Eigenschaften zum Einsatz kommen. Durch eine derartige Ausgestaltung wird erreicht, dass die Kontaktbrücke bei geringem Materialquerschnitt dennoch mechanisch stabil und für die zu schaltenden Strome ausreichend dimensioniert ist.A metal or a metal alloy with resilient properties is particularly suitable for the design of the contact bridge. For example, spring steel can be used, with bronze, brass, nickel silver or copper alloys being preferred due to their higher conductivity. A copper-beryllium alloy is particularly preferred because it combines particularly good electrical and thermal conductivity and mechanical properties. Copper-nickel-silicon alloys can also be used due to the good electrical and thermal conductivity that can be achieved with these alloys in conjunction with good mechanical properties. Such a design ensures that the contact bridge is still mechanically stable with a small material cross section and is sufficiently dimensioned for the currents to be switched.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform sind die Kontaktbrucken in der Form einer doppelten H-Brucke, mit jeweils einer H-Brücke mit jeweils zwei Brückenschenkeln beiderseits des Betatigungsstößels und wenigstens einem Quersteg ausgebildet.In a preferred embodiment, the contact bridges are in the form of a double H-bridge, each with an H-bridge with two bridge legs on both sides of the actuating plunger and at least one crossbar.

Die Bezeichnung H-Brücke bezieht sich hierbei auf die Bauform der Kontaktbrucke in Form eines „H“. Diese Bauform stellt jeweils zwei parallele Kontaktpfade zur Kontaktierung der Kontaktpaare der Festkontakte zur Verfügung, wobei gleichzeitig über den Quersteg eine Querkontaktierung von einem Schenkel der H-Brücke auf den anderen Schenkel der H-Brücke erfolgen kann.The term H-bridge refers to the design of the contact bridge in the shape of an “H”. This design provides two parallel contact paths for contacting the contact pairs of the fixed contacts, whereby at the same time cross-contacting can be made from one leg of the H-bridge to the other leg of the H-bridge via the crossbar.

Die Ausgestaltung als H-Brücke bietet außerdem den Vorteil, dass die einzelnen Schenkel der H-Brücke in Betätigungsrichtung flexibel ausgestaltet sein können, sodass ein Höhenausgleich der einzelnen Kontaktpunkte an einem Ende der Brücke moglich ist. So kann mittels der H-Brücke bspw. ein Höhenunterschied aufgrund eines Partikels zwischen den Kontaktstellen an einem Ende der H-Brücke erfolgen. The design as an H-bridge also offers the advantage that the individual legs of the H-bridge Bridge can be designed to be flexible in the direction of actuation, so that height compensation of the individual contact points at one end of the bridge is possible. For example, the H-bridge can be used to create a height difference due to a particle between the contact points at one end of the H-bridge.

Die Kontaktbrücke kann ferner so ausgestaltet sein, dass beiderseits des Betätigungsstößels jeweils ein Brückenschenkel voreilend und der andere Brückenschenkel nacheilend ausgebildet ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung kann eine Kontaktbrücke realisiert werden, bei der hauptsächlich der an dem voreilenden Brückenschenkel angeordnete Kontaktpunkt mit Schaltlichtbogen und damit verbundenem Abbrand belastet ist.The contact bridge can also be designed in such a way that one bridge leg is designed to lead and the other bridge leg is designed to lag on both sides of the actuating plunger. With such a configuration, a contact bridge can be realized in which mainly the contact point arranged on the leading bridge leg is exposed to switching arcs and the associated erosion.

Voreilend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der voreilende Schenkel der Schaltbrücke, bzw. der an dem voreilenden Schenkel angeordnete Kontaktpunkt, in Schließrichtung der Kontaktbrücke zuerst mit den Festkontakten in Berührung kommt und eine elektrisch leitende Verbindung aufbaut. Der nacheilende Kontaktpunkt kontaktiert den Festkontakt erst, wenn bereits eine leitende Verbindung über den voreilenden Schenkel besteht.In this context, leading means that the leading leg of the switching bridge, or the contact point arranged on the leading leg, first comes into contact with the fixed contacts in the closing direction of the contact bridge and establishes an electrically conductive connection. The lagging contact point only contacts the fixed contact when there is already a conductive connection via the leading leg.

Umgekehrt bedeutet das beim öffnen, dass der nacheilende Schenkel der Kontaktbrücke zuerst die elektrische Verbindung trennt und anschließend erst der voreilende Schenkel öffnet. Hierdurch wird erreicht, dass ein Schaltlichtbogen ausschließlich an dem voreilenden Kontaktpunkt entsteht und auch nur der voreilende Kontaktpunkt zum Verschweißen mit dem Festkontakt neigt, da dieser im Vergleich mit dem nacheilenden Kontakt höheren Ströme schaltet.Conversely, when opening, this means that the trailing leg of the contact bridge first separates the electrical connection and only then does the leading leg open. This ensures that a switching arc occurs exclusively at the leading contact point and only the leading contact point tends to weld to the fixed contact, since this switches higher currents compared to the lagging contact.

Es kann damit in einer bevorzugten Ausgestaltungsform das Material des jeweiligen Kontaktpunkts hieran angepasst sein. Insbesondere können die Kontaktpunkte an den voreilenden Schenkeln widerstandsfähiger in Bezug auf Abbrand ausgestaltet werden. Geeignete Materialien für die Kontaktpunkte des voreilenden Schenkels sind bspw. Silber, Gold oder Silber- oder Goldlegierungen.In a preferred embodiment, the material of the respective contact point can therefore be adapted to this. In particular, the contact points on the leading legs can be made more resistant to erosion. Suitable materials for the contact points of the leading leg are, for example, silver, gold or silver or gold alloys.

Umgekehrt kann der nacheilende Schenkel Kontaktpunkte aus einem gut leitfähigen, aber weniger widerstandsfähigen Material, bspw. Gold, aufweisen.Conversely, the trailing leg can have contact points made of a highly conductive but less resistant material, for example gold.

Bei Mischlasten schaltet der voreilende Kontaktpunkt die hohen Strome und ist dementsprechend belastet. Der nacheilende Kontaktpunkt schaltet, wenn ein Übergangswiderstand des voreilenden Kontaktpunkts bei niedrigeren Strömen zu groß wird. Der nacheilende Kontakt kann ein für niedrigere Lasten geeigneteres Kontaktmaterial aufweisen, da er keine hohen Lasten schaltet.With mixed loads, the leading contact point switches the high currents and is accordingly loaded. The lagging contact point switches when a contact resistance of the leading contact point becomes too high at lower currents. The lagging contact may have a contact material more suitable for lower loads because it does not switch high loads.

In einer weiteren Ausgestaltungsform sind die Kontaktbrücken federelastisch ausgebildet. Hierdurch können Fertigungstoleranzen ausgeglichen, und zuverlässige Kontaktierung, bspw. durch einen Höhenausgleich bei Partikeln erreicht werden. Ferner kann eine federelastische Ausgestaltung der Kontaktbrücken eine Öffnung des Schnappschalters unterstützen. Als Material eignen sich besonders die oben bereits für die Ausgestaltung der Kontaktbrücke genannten Metalle und Metalllegierungen.In a further embodiment, the contact bridges are designed to be resilient. This makes it possible to compensate for manufacturing tolerances and achieve reliable contact, for example by height compensation for particles. Furthermore, a resilient design of the contact bridges can support opening of the snap switch. The metals and metal alloys already mentioned above for the design of the contact bridge are particularly suitable as materials.

Eine zuverlässige Kontaktierung kann außerdem erreicht werden, wenn die Kontaktbrücken derart ausgebildet sind und die Kontaktpunkte derart angeordnet, und relativ zu den Kontaktpaaren angeordnet sind, dass die Kontakte selbstreinigend sind.Reliable contacting can also be achieved if the contact bridges are designed in such a way and the contact points are arranged and arranged relative to the contact pairs in such a way that the contacts are self-cleaning.

Eine Selbstreinigung der Kontakte kann bspw. dadurch erreicht werden, dass die Kontaktpunkte und die Kontaktpaare so ausgebildet und relativ zueinander angeordnet sind, dass zumindest beim Schließen der Kontakte eine Lateralbewegung zwischen Kontaktpunkt und Kontaktpaar bewirkt wird.Self-cleaning of the contacts can be achieved, for example, in that the contact points and the contact pairs are designed and arranged relative to one another in such a way that a lateral movement between the contact point and the contact pair is caused, at least when the contacts are closed.

Durch eine derartige Lateralbewegung werden bspw. durch Abbrand verursachte Ablagerungen im Zuge der Lateralbewegung abgetragen und abgeräumt, wodurch immer eine zuverlässige Kontaktierung gewährleistet ist.Through such a lateral movement, deposits caused by erosion, for example, are removed and cleared away in the course of the lateral movement, which always ensures reliable contact.

Ist bspw. die Kontaktbrücke aus einem federelastischen Material, so kann bei bereits bestehender elektrischer Verbindung, d.h. wenn die Kontaktpunkte an den Kontaktpaaren bereits anliegen, durch eine weitere Bewegung der Kontaktbrucke in Schließrichtung eine Lateralbewegung der Kontaktpunkte und der Kontaktpaare relativ zueinander bewirkt werden, wodurch Ablagerungen abgerieben und gleichzeitigt von den Kontakten abgeschoben werden.If, for example, the contact bridge is made of a spring-elastic material, then if an electrical connection already exists, i.e. if the contact points are already in contact with the contact pairs, a further movement of the contact bridge in the closing direction can cause a lateral movement of the contact points and the contact pairs relative to one another, thereby causing deposits rubbed off and pushed off the contacts at the same time.

In einer Ausgestaltungsform kann den wenigstens zwei Kontaktbrücken jeweils in Öffnungsrichtung eine Verstärkungsanordnung zugeordnet sein. Durch die Verstärkungsanordnung kann erreicht werden, dass die Kontaktbrücken selbst schwächer dimensioniert werden können und dennoch eine ausreichende Stabilität aufweisen. Insbesondere in Öffnungsrichtung kann eine solche Verstärkungsanordnung sinnvoll sein, da in dieser Richtung möglicherweise aufgrund thermischer Belastungen hervorgerufene Verschweißungen gelöst werden müssen. Gleichzeitig kann erreicht werden, wenn eine Verstärkungsanordnung ausschließlich in Öffnungsrichtung einerseits eine Flexibilität in Schiießrichtung besteht, und andererseits ausreichend Stabilität in Öffnungsrichtung gewährleistet wird.In one embodiment, a reinforcing arrangement can be assigned to the at least two contact bridges in the opening direction. The reinforcement arrangement can ensure that the contact bridges themselves can be made weaker and still have sufficient stability. Such a reinforcement arrangement can be useful, particularly in the opening direction, since welds that may be caused by thermal loads may have to be solved in this direction. At the same time, if a reinforcement arrangement exists exclusively in the opening direction, flexibility in the firing direction can be achieved on the one hand, and on the other hand sufficient stability is ensured in the opening direction.

Eine solche Verstärkungsanordnung kann bspw. an dem Betätigungsstößel angeordnet, insbesondere einstückig mit dem Betätigungsstößel ausgebildet sein.Such a reinforcing arrangement can be arranged, for example, on the actuating plunger, in particular formed in one piece with the actuation plunger.

Alternativ ist auch eine mehrteilige Ausgestaltung denkbar, bei der die Verstärkungsanordnung als separates Bauteil ausgebildet ist.Alternatively, a multi-part design is also conceivable, in which the reinforcing arrangement is designed as a separate component.

Durch eine Anordnung der Verstärkungsanordnung, und insbesondere einstückige Ausbildung der Verstärkungsanordnung mit dem Betätigungsstößel kann eine besonders platzsparende und insbesondere fertigungstechnisch einfach umzusetzende Realisierung erreicht werden.By arranging the reinforcing arrangement, and in particular designing the reinforcing arrangement in one piece with the actuating plunger, a particularly space-saving and, in particular, easy to implement implementation in terms of production technology can be achieved.

Die Verstärkungsanordnung kann bspw. als eine sich von dem Betatigungsstößel in Richtung einer Erstreckungsrichtung der Kontaktbrücke erstreckende Anformung, insbesondere in Form von Verstärkungsarmen, ausgebildet sein. Solche Anformungen können bei der Herstellung des Betätigungsstoßels, bspw. im Kunststoffspritzguss besonders einfach umgesetzt und in der notwendigen Dimensionierung erstellt werden.The reinforcing arrangement can, for example, be designed as a formation extending from the actuating plunger in the direction of an extension direction of the contact bridge, in particular in the form of reinforcing arms. Such formations can be implemented particularly easily in the production of the actuating plunger, for example in plastic injection molding, and can be created in the necessary dimensions.

Es wird bevorzugt, wenn die Anformungen die Bruckenschenkel zumindest in unkontaktiertem Zustand zumindest zu 1/5, vorzugsweise wenigstens zu 1/4, weiter bevorzugt wenigstens zur Hälfte, besonders bevorzugt wenigstens zu 3/4 im über den Betätigungsstößel hinausragenden Bereich abstützen. Je größer der Auflagebereich der Schenkel der Kontaktbrücke auf den Anformungen, desto größer ist die Stützwirkung in Öffnungsrichtung, sodass auch eine Abstützung von über 3/4 sinnvoll sein kann. Die erhöhte Stützwirkung wird dadurch erreicht, dass durch eine größere Auflagefläche ein Überstand, also die Länge, den die Kontaktbrücke die Anformung überragt, reduziert wird. Eine auf den Betätigungsstößel wirkende Öffnungskraft wird damit über einen größeren Bereich auf die Kontaktbrücke übertragen und gleichzeitig eine frei kragende Länge der Kontaktbrücke reduziert. Eine entgegen der Öffnung wirkende Kraft, bspw. durch eine Verschweißung der Kontaktstelle mit dem Festkontakt wirkt über einen reduzierten Hebelarm, sodass ein Abknicken der Kontaktbrücke weniger zu besorgen ist.It is preferred if the formations support the bridge legs, at least in the uncontacted state, at least to 1/5, preferably at least 1/4, more preferably at least half, particularly preferably at least 3/4 in the area protruding beyond the actuating plunger. The larger the contact area of the legs of the contact bridge on the formations, the greater the support effect in the opening direction, so that a support of over 3/4 can also make sense. The increased supporting effect is achieved by reducing a protrusion, i.e. the length by which the contact bridge protrudes beyond the molding, through a larger contact surface. An opening force acting on the actuating plunger is thus transmitted to the contact bridge over a larger area and at the same time a freely projecting length of the contact bridge is reduced. A force acting against the opening, for example by welding the contact point to the fixed contact, acts via a reduced lever arm, so that there is less risk of the contact bridge bending.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Anformungen derart geformt, dass sie die Kontaktbrücke vorspannen. Bevorzugt ist damit eine Ausgestaltung, in der die Anformungen an den Betatigungsstößel eine Kontur der Kontaktbrücke aufbiegen, sodass diese vorteilhafterweise eine definierte Vorspannung aufweist.In a preferred embodiment, the formations are shaped in such a way that they prestress the contact bridge. A preferred embodiment is therefore in which the formations on the actuating plunger bend a contour of the contact bridge, so that it advantageously has a defined preload.

Durch eine Vorspannung der Kontaktbrücke können verschiedene Vorteile realisiert werden. Es können Fertigungstoleranzen der Kontaktbrucke ausgeglichen werden, ohne, dass diese nachbearbeitet werden muss, da die Kontaktbrücke durch die Anformungen in eine definierte Position gebracht wird. Ferner ist es so möglich, dass die Kontaktbrücke eine definierte Vorspannung aufweist und so in Öffnungsnchtung unmittelbar eine erhöhte Kraft zu Öffnung der Kontakte zur Verfügung steht.Various advantages can be achieved by prestressing the contact bridge. Manufacturing tolerances of the contact bridge can be compensated for without having to be reworked, since the contact bridge is brought into a defined position by the moldings. Furthermore, it is possible for the contact bridge to have a defined preload and thus an increased force to open the contacts is immediately available in the direction of opening.

Die Kontur der Brückenschenkel meint in diesem Zusammenhang insbesondre einen Verlauf der Brückenschenkel in einer Seitenansicht.In this context, the contour of the bridge legs means in particular a course of the bridge legs in a side view.

Die Kontaktbrücke kann insbesondere als Stanzbiegeteil ausgestaltet sein. Stanzbiegeteile können kostengünstig in hoher Qualität hergestellt werden.The contact bridge can in particular be designed as a stamped and bent part. Stamped and bent parts can be produced cost-effectively and of high quality.

Alternativ können, insbesondere für kleinere Stückzahlen, auch andere Fertigungsmethoden eingesetzt werden. Bspw. können verschiedene Schneideverfahren, bspw. mittels Wasserstrahl oder Laser mit einem anschließenden Biegeschritt eingesetzt werden.Alternatively, other production methods can also be used, especially for smaller quantities. For example, various cutting methods can be used, for example using a water jet or laser, with a subsequent bending step.

Um eine vorgeschriebene Öffnungskraft für eine Zwangsöffnung der Ruheposition zuverlässig übertragen zu können, sind die Anformungen derart dimensioniert, dass eine Öffnungskraft von wenigstens 10 N, vorzugsweise 20 N, weiter bevorzugt 30 N auf die Kontaktpunkte der Brückenschenkel übertragbar ist. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die Schnappschalter gemäß der vorliegenden Anmeldung auch der Norm DIN EN 60947-5-1 entsprechen. Durch die Anformungen ist es aber auch möglich, höhere Zwangsoffnungskräfte, als die normgemäß geforderten 20 N zu übertragen, sodass insbesondere eine Übertragung von 30 N und mehr erreicht werden kann.In order to be able to reliably transmit a prescribed opening force for a forced opening of the rest position, the formations are dimensioned such that an opening force of at least 10 N, preferably 20 N, more preferably 30 N can be transferred to the contact points of the bridge legs. In this way it can be ensured that the snap switches according to the present application also comply with the DIN EN 60947-5-1 standard. The moldings also make it possible to transmit higher forced opening forces than the 20 N required by standards, so that in particular a transmission of 30 N and more can be achieved.

Der Betätigungsstößel kann bspw. wenigstens zweiteilig ausgestaltet sein, derart, dass die Kontaktbrücke zwischen zwei Teilen des Betätigungsstößels eingelegt und dadurch fixiert sein kann.The actuating plunger can, for example, be designed in at least two parts, such that the contact bridge can be inserted between two parts of the actuating plunger and thereby fixed.

In einer alternativen Ausgestaltungsform ist die Kontaktbrücke mit dem Betätigungsstoßel umspritzt. Diese Ausgestaltungsform hat den Vorteil, dass sie besonders kostengünstig realisierbar ist, die Zahl der Bauteile des Schnappschalters reduziert und sie bietet eine besonders gute Befestigung der Kontaktbrücke, da die Kontaktbrücke im Bereich des Betätigungsstößels form- uns kraftschlüssig fixiert ist.In an alternative embodiment, the contact bridge is molded with the actuating plunger. This embodiment has the advantage that it can be implemented particularly cost-effectively, it reduces the number of components of the snap-action switch and it offers particularly good fastening of the contact bridge, since the contact bridge is positively and non-positively fixed in the area of the actuating plunger.

Alle Kontakte, sowohl an der Kontaktbrücke als auch bei den Festkontakten, können zylinderförmig, flächig oder als Kugel/Oval (Kontaktniet) ausgeführt sein. Bei Kugelkontakten ist die Kontaktfläche punktförmig, bei zylinderförmigen Kontakten linienförmig, bei zweiflächigen Kontakten flächig.All contacts, both on the contact bridge and on the fixed contacts, can be cylindrical mig, flat or as a ball/oval (contact rivet). In the case of spherical contacts, the contact surface is point-shaped, in the case of cylindrical contacts it is linear, and in the case of two-surface contacts it is flat.

Die Selbstreinigung der Schaltpunkte kann schiebend oder ziehend ausgestaltet sein. Je, nachdem in welchem Winkel die Kontaktpunkte und die Kontaktpaare aufeinandertreffen, wird eine schiebende, oder eine ziehende Relativbewegung zwischen den Kontakten ausgeführt. Nähere Details ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen.The self-cleaning of the switching points can be designed to be pushing or pulling. Depending on the angle at which the contact points and the contact pairs meet, a pushing or pulling relative movement is carried out between the contacts. Further details can be found in the exemplary embodiments described below.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Die in den Unteransprüchen einzeln aufgeführten Merkmale können in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander als auch mit den in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterten Merkmale kombiniert werden und andere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen.Advantageous refinements and variants of the invention result from the subclaims and the following description. The features listed individually in the subclaims can be combined in any technically sensible manner with one another as well as with the features explained in more detail in the following description and represent other advantageous embodiment variants of the invention.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eingehend erläutert. Es zeigen:

1 ein erstes Ausfuhrungsbeispiel eines Schnappschalters gemäß der vorliegenden Anmeldung in vereinfachter Darstellung,
2 eine Prinzipskizze des Betätigungsstößels mit der ersten Kontaktbrücke sowie zugeordneten Festkontakten,
3a) bis c) einen Schließvorgang einer Kontaktbrücke des Schnappschalters gemäß 2,
4a) bis c) einen Öffnungsvorgang der Kontaktbrucke aus 3,
5a) und 4b) eine alternative Ausgestaltungsform einer Kontaktbrücke beim Schließen (5a)) und Öffnen (5b)),
6 eine dritte Ausgestaltungsform einer Kontaktbrücke,
7 eine vierte Ausführungsform einer Kontaktbrücke,
8a) und 7b eine Kontaktbrücke mit einem vorauseilenden und einem nacheilenden Brückenschenkel und
9 einen Schnappschalter gemäß dem Stand der Technik (schon behandelt).

The present invention is explained in detail below using exemplary embodiments with reference to the attached figures. Show it:

1 a first exemplary embodiment of a snap switch according to the present application in a simplified representation,
2 a schematic sketch of the actuating plunger with the first contact bridge and assigned fixed contacts,
3a) to c) a closing process of a contact bridge of the snap switch 2 ,
4a) to c) an opening process of the contact bridge 3 ,
5a) and 4b) an alternative embodiment of a contact bridge when closing ( 5a) ) and Open ( 5b) ),
6 a third embodiment of a contact bridge,
7 a fourth embodiment of a contact bridge,
8a) and 7b a contact bridge with a leading and a lagging bridge leg and
9 a snap switch according to the prior art (already discussed).

In den Figuren bezeichnen - soweit nicht anders angegeben - gleiche Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Komponenten mit gleicher Funktion.In the figures - unless otherwise stated - the same reference numbers designate the same or corresponding components with the same function.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schnappschalters 100 gemäß der vorliegenden Anmeldung. 1 shows a first exemplary embodiment of a snap switch 100 according to the present application.

Der Schnappschalter 100 ist in der gezeigten Darstellung vereinfacht und mit geöffnetem Gehäuse dargestellt, sodass die Funktionalität der sich in dem Schnappschalter 100 befindlichen Komponenten deutlicher ersichtlich wird. Die wesentliche Funktion des Schnappschalters 100 wird durch einen wenigstens zwei Schaltstellungen aufweisenden Betatigungsstößel 2 bewerkstelligt, wobei der Betätigungsstößel 2 mittels eines Betätigungselements 3 zwischen einer ersten Schaltstellung, wie sie in 1 dargestellt ist und einer zweiten Schaltstellung, in der sich der Betatigungsstößel 2 in einer relativ zu der ersten Schaltstellung in Richtung des Betätigungselement 3 verschobenen Position befindet, umschaltbar ist. Das Schaltelement 3 ist über zwei sich parallel an dem Schaltelement 3 und dem Betätigungsstößel 2 abstützende Schnappfedern 8, 9 mit dem Betätigungsstößel 2 verbunden, sodass durch eine Betätigung des Betätigungselements 3 die Kennlinien der Schnappfedern 8, 9 derart verschoben werden, dass der Betätigungssto-ßel 2 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung um geschnappt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 3 ferner mittels einer Druckfeder 4 beaufschlagt, sodass die in 1 dargestellte erste Schaltposition durch die Druckfeder 4 stabilisiert ist.The snap switch 100 is simplified in the illustration shown and shown with the housing open, so that the functionality of the components located in the snap switch 100 becomes clearer. The essential function of the snap switch 100 is accomplished by an actuating plunger 2 having at least two switching positions, the actuating plunger 2 being moved by means of an actuating element 3 between a first switching position, as shown in 1 is shown and a second switching position, in which the actuating plunger 2 is in a position shifted relative to the first switching position in the direction of the actuating element 3, can be switched. The switching element 3 is connected to the actuating plunger 2 via two snap springs 8, 9 which are supported in parallel on the switching element 3 and the actuating plunger 2, so that when the actuating element 3 is actuated, the characteristics of the snap springs 8, 9 are shifted in such a way that the actuation plunger 2 is snapped from the first switching position to the second switching position. In the present exemplary embodiment, the actuating element 3 is also acted upon by a compression spring 4, so that the in 1 The first switching position shown is stabilized by the compression spring 4.

Der in 1 dargestellte Schnappschalter 100 weist ferner eine Zwangsöffnungsanordnung bestehend aus einem ersten Zwangsöffnungshebel 5 und einem zweiten Zwangsöffnungshebel 6 auf. Die Zwangsöffnungshebel 5, 6 stützen sich einenends an einem umlaufenden Kragen des Betätigungsstoßels 2 ab und sind anderenendes verschiebbar im Gehäuse des Schnappschalters 100 gelagert. Wird über das Betätigungselement 3 eine vorgegebene Betatigungskraft aufgebracht, so kommt dieses mit den Zwangsöffnungshebeln 5, 6 in Anlage und bewirkt durch ein Verkippens der Zwangsöffnungshebel 5, 6 eine indirekte mechanische Kopplung des Betätigungselements 3 über die Zwangsöffnungshebel 5, 6 mit dem Betätigungsstößel 2, sodass, für den Fall dass ein Umschnappen des Betätigungsstößels 2 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung nicht bewirkt werden konnte, ein mechanisch erzwungenes Umschalten erfolgt.The in 1 Snap switch 100 shown also has a positive opening arrangement consisting of a first positive opening lever 5 and a second positive opening lever 6. The positive opening levers 5, 6 are supported at one end on a circumferential collar of the actuating plunger 2 and are slidably mounted at the other end in the housing of the snap switch 100. If a predetermined actuating force is applied via the actuating element 3, it comes into contact with the positive opening levers 5, 6 and, by tilting the positive opening levers 5, 6, causes an indirect mechanical coupling of the actuating element 3 via the positive opening levers 5, 6 with the actuating plunger 2, so that , in the event that the actuating plunger 2 could not be snapped from the first switching position to the second switching position, a mechanically forced switching takes place.

Wie bereits in Bezug auf den Stand der Technik dargestellt, kann eine solche Zwangsöffnung notwendig sein, wenn beispielsweise aufgrund thermischer Belastungen Kontakte des Schnappschalters 100 in einer Schaltstellung (vorliegend der ersten Schaltstellung) miteinander verschweißt sind und dadurch die Schnappfedern 8, 9 nicht in der Lage sind, die Kontakte zu lösen und die Schaltstellung umzuschalten.As already shown in relation to the prior art, such a forced opening may be necessary if, for example, due to thermal loads, contacts of the snap switch 100 are welded together in a switching position (in this case the first switching position) and the snap springs 8, 9 are therefore unable to do so are to loosen the contacts and change the switching position.

Bei dem vorliegend in 1 dargestellten Schnappschalter 100 sind an dem Betatigungsstoßel 2 eine erste Kontaktbrucke 31 und eine zweite Kontaktbrücke 32 angeordnet, wobei in der in 1 dargestellten ersten Schaltstellung des Betatigungsstoßels 2 die erste Kontaktbrucke 31 mit ihr zugeordneten Festkontakten 21, 22 nicht in Kontakt steht und die zweite Kontaktbrücke 32 einen dritten Festkontakt 23 und einen vierten Festkontakt 24 elektrisch miteinander verbindet. Zur Kontaktierung der jeweiligen Festkontakte 21, 22, 23, 24 weisen die Kontaktbrücken 31, 32 endenseits an diesen angeordnete Kontaktpunkte auf, die die Kontaktbrücken verstärken und so verschleißresistent machen.In this case in 1 Snap switch 100 shown, a first contact bridge 31 and a second contact bridge 32 are arranged on the actuating plunger 2, in which in 1 illustrated first switching position of the actuating plunger 2, the first contact bridge 31 is not in contact with its assigned fixed contacts 21, 22 and the second contact bridge 32 electrically connects a third fixed contact 23 and a fourth fixed contact 24 to one another. To contact the respective fixed contacts 21, 22, 23, 24, the contact bridges 31, 32 have contact points arranged at their ends, which reinforce the contact bridges and thus make them wear-resistant.

2 zeigt eine Prinzipskizze des Betatigungsstößels 2 mit der ersten Kontaktbrücke 31 sowie den dieser zugeordneten Festkontakten 21, 22 in der zweiten Schaltstellung. 2 shows a schematic diagram of the actuating plunger 2 with the first contact bridge 31 and the fixed contacts 21, 22 assigned to it in the second switching position.

Die im folgenden gemachten Ausführungen hinsichtlich der ersten Kontaktbrücke 31 gelten mutatis mutandis auch für die zweite Kontaktbrücke 32.The statements made below regarding the first contact bridge 31 also apply mutatis mutandis to the second contact bridge 32.

Die Darstellung in 2 ist stark vereinfacht und soll im Wesentlichen das Wirkprinzip der dargestellten Ausgestaltungsformen näher erläutern. An dem Betätigungsstößel 2 ist die nun detailliert dargestellte erste Kontaktbrücke 31 in eine Ausnehmung des Betätigungsstößels 2 gehaltert. Die erste Kontaktbrücke 31 ist in der dargestellten Ausgestaltungsform als sogenannte H-Brücke ausgestaltet, wobei die Kontaktbrücke 31 in einer Draufsicht von oben dem Buchstaben „H“ gleicht und zwei sich parallel erstreckende Brückenschenkel 311, 312 aufweist, die mittels eines in 2 nicht ersichtlichen Querstegs 313 miteinander verbunden sind. An den Brückenschenkeln 311, 312 sind endseitig verstärkte Kontaktpunkte 314, 315, 315, 317 angeordnet, die die Kontaktbrucke 31 verstärken und so verschleißresistent machen. Im vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktpunkte 314-317 als zylindermantelförmig ausgebildete und auf die Enden der Brückenschenkel 311, 312 aufgeschweißte Verstarkungsflächen ausgebildet. Durch die sich quer zur Erstreckungsrichtung der Brückenschenkel 311, 312 erstreckende Zylinderform entsteht zwischen den im vorliegenden Ausführungsbeispiel flach ausgeführten Festkontakten 21, 22 und den Kontaktpunkten 314-317 jeweils eine linienförmige Anlagefläche, über die elektrischer Strom fließt.The representation in 2 is greatly simplified and is essentially intended to explain the operating principle of the embodiments shown in more detail. The first contact bridge 31, now shown in detail, is held in a recess in the actuating plunger 2 on the actuating plunger 2. In the embodiment shown, the first contact bridge 31 is designed as a so-called H-bridge, with the contact bridge 31 resembling the letter “H” in a plan view from above and having two parallel extending bridge legs 311, 312, which are connected by means of an in 2 not visible crossbar 313 are connected to each other. Reinforced contact points 314, 315, 315, 317 are arranged at the ends of the bridge legs 311, 312, which reinforce the contact bridge 31 and thus make it wear-resistant. In the exemplary embodiment shown here, the contact points 314-317 are designed as cylindrical jacket-shaped reinforcement surfaces welded onto the ends of the bridge legs 311, 312. Due to the cylindrical shape extending transversely to the direction of extension of the bridge legs 311, 312, a line-shaped contact surface is created between the fixed contacts 21, 22, which are flat in the present exemplary embodiment, and the contact points 314-317, over which electrical current flows.

Die Kontaktbrücke 31 ist im Gegensatz zum Stand der Technik nicht in Form eines Kontaktträgers, d.h. insbesondere erstarrt ausgebildet, sondern als eine konkav gebogene Blattfeder, die in Offnungsrichtung, d.h. wenn ein zwischen den Kontaktpunkten 314-317 und den Festkontakten 21, 22 geschlossener elektrischer Kontakt wieder geöffnet wird, durch eine an dem Betätigungsstößel 2 angeordnete Verstärkungsanordnung in Form von Verstärkungsarmen 25, 26 abgestützt. Die Verstärkungsarme 25, 26 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Anformungen einstückig mit dem Betätigungsstößel 2 ausgebildet und stützen die Kontaktbrücke 31 in Öffnungsrichtung, wie nachfolgend in Zusammenhang mit 3 naher erläutert werden wird.In contrast to the prior art, the contact bridge 31 is not designed in the form of a contact carrier, ie in particular solidified, but as a concavely curved leaf spring which is in the opening direction, ie when an electrical contact is closed between the contact points 314-317 and the fixed contacts 21, 22 is opened again, supported by a reinforcing arrangement arranged on the actuating plunger 2 in the form of reinforcing arms 25, 26. In the present exemplary embodiment, the reinforcing arms 25, 26 are formed as integral formations with the actuating plunger 2 and support the contact bridge 31 in the opening direction, as described below in connection with 3 will be explained in more detail.

3 zeigt in den 3a) bis 3c) die Anordnung aus 2 in einer Draufsicht von Vorne beim Schließen des Kontakts zwischen der Kontaktbrücke 31 und den Festkontakten 21, 22. 3 shows in the 3a) to 3c ) the arrangement 2 in a top view from the front when closing the contact between the contact bridge 31 and the fixed contacts 21, 22.

In 3a) ist gezeigt, wie sich der Betätigungsstößel 2 aus der ersten Schaltstellung, in der - wie in 1 dargestellt - die zweite Kontaktbrücke 32 die Festkontakte 23, 24 kontaktiert in die zweite Schaltstellung, in der ein Kontakt zwischen der ersten Kontaktbrücke 31 und den Festkontakten 21, 22 hergestellt wird, bewegt. Die Bewegungsrichtung des Betätigungsstößels 2 ist durch den in 3a) eingezeichneten Pfeil angedeutet. In der ersten Teilfigur ist deutlich zu erkennen, dass die sich beiderseits des Betätigungsstoßeis 2 erstreckenden Brückenschenkel 311, 312, in der vorliegenden Darstellung ist dies der nach vorne weisende Bruckenschenkel 312, an der Verstärkungsanordnung in Form der Verstärkungsarme 25, 26, anliegen. Die erste Kontaktbrücke 31 ist so ausgeformt, dass die Brückenschenkel 311, 312 der Kontur der Verstärkungsarme 25, 26 zunächst mit positiver Krümmung folgen und anschließend mit negativer Krümmung in Richtung der sich waagerecht erstreckenden Festkontakte 21, 22 abbiegen.In 3a) is shown how the actuating plunger 2 moves from the first switching position, in which - as in 1 shown - the second contact bridge 32 contacts the fixed contacts 23, 24 and moves into the second switching position, in which contact is made between the first contact bridge 31 and the fixed contacts 21, 22. The direction of movement of the actuating plunger 2 is determined by the in 3a) indicated by the arrow. In the first partial figure it can be clearly seen that the bridge legs 311, 312, which extend on both sides of the actuating shock ice 2, in the present illustration this is the forward-facing bridge leg 312, rest against the reinforcing arrangement in the form of the reinforcing arms 25, 26. The first contact bridge 31 is shaped in such a way that the bridge legs 311, 312 initially follow the contour of the reinforcing arms 25, 26 with a positive curvature and then turn with a negative curvature in the direction of the horizontally extending fixed contacts 21, 22.

3b) zeigt den Zeitpunkt, zu dem die Kontaktpunkte 315-317 der Kontaktbrücke 31 mit den Festkontakten 21, 22 in Kontakt treten. Grundsätzlich könnte eine Bewegung des Betätigungsstößels 2 in diesem Zeitpunkt stoppen, da in diesem Zeitpunkt eine Berührung zwischen den Festkontakten 21, 22 und den Kontaktpunkten 314-317 vorliegt und damit ein elektrisch leitender Pfad zwischen dem ersten Festkontakt 21 und dem zweiten Festkontakt 22 hergestellt ist. Um eine Zuverlässigkeit des Schnappschalters gemäß der vorliegenden Anmeldung weiter zu erhöhen, sind die durch die Kontaktpunkte 314-317 und Festkontakte 21, 22 gebildeten Kontaktstellen jedoch selbstreinigend ausgestaltet, das bedeutet, dass auf den Festkontakten 21, 22 oder den Kontaktpunkten 314-317 befindliche Partikel, Ablagerungen oder durch Abbrand der Materialien hervorgerufene Ablagerungen mechanisch gelost und abgeschoben werden. Im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel geschieht dies dadurch, dass der Betätigungsstößel 2 ausgehend von der in 3b) gezeigten Situation, in der bereits eine Berührung zwischen den Kontaktpunkten 314-317 und den Festkontakten 21, 22 besteht weiter in der eingezeichneten Richtung bewegt wird, wodurch die federelastisch ausgestaltete Kontaktbrücke 31 leicht aufgebogen wird, was eine Lateralbewegung zwischen den Festkontakten 21, 22 und den Kontaktpunkten 314-317 zur Folge hat. Durch diese Lateralbewegung werden die Kontaktpunkte 314-317 an den Festkontakten 21, 22 entlanggeführt, sodass durch die an den Kontaktstellen entstehende Reibung Ablagerungen und Partikel gelöst und nach außen hin abgeschoben werden. Auf diese Weise wird ein dauerhaft niedriger Ubergangswiderstand zwischen den Kontaktpunkten 314-317 und den Festkontakten 21, 22 gewährleistet und somit eine Zuverlässigkeit des Schnappschalters 100 erhöht. 3b) shows the time at which the contact points 315-317 of the contact bridge 31 come into contact with the fixed contacts 21, 22. In principle, a movement of the actuating plunger 2 could stop at this point in time, since at this point in time there is contact between the fixed contacts 21, 22 and the contact points 314-317 and an electrically conductive path is therefore established between the first fixed contact 21 and the second fixed contact 22. In order to further increase the reliability of the snap-action switch according to the present application, the contact points formed by the contact points 314-317 and fixed contacts 21, 22 are designed to be self-cleaning, which means that particles located on the fixed contacts 21, 22 or the contact points 314-317 , deposits or deposits caused by burning of the materials are mechanically loosened and pushed off. In the present exemplary embodiment, this is done by that the actuating plunger 2 starts from the in 3b) The situation shown in which there is already contact between the contact points 314-317 and the fixed contacts 21, 22 is further moved in the direction shown, whereby the spring-elastic contact bridge 31 is slightly bent open, which causes a lateral movement between the fixed contacts 21, 22 and the Contact points 314-317 results. This lateral movement causes the contact points 314-317 to move along the fixed contacts 21, 22, so that the friction that occurs at the contact points loosens deposits and particles and pushes them outwards. In this way, a permanently low contact resistance between the contact points 314-317 and the fixed contacts 21, 22 is ensured and thus the reliability of the snap switch 100 is increased.

Zusätzlich gewährleisten die mit einzelnen Brückenschenkeln 311, 312 ausgebildeten Kontaktbrücken 31, 32, dass bei Ablagerungen und Partikeln auf einem der Kontaktpartner durch die federelastische Ausgestaltung der Kontaktbrücke ein Hohenausgleich stattfinden kann - auch zwischen den einzelnen Schenkeln 311, 312 zur Kontaktierung eines Festkontakts 21, 22 - wodurch ein elektrischer Kontakt noch zuverlässiger geschlossen wird.In addition, the contact bridges 31, 32 designed with individual bridge legs 311, 312 ensure that in the event of deposits and particles on one of the contact partners, height compensation can take place due to the spring-elastic design of the contact bridge - also between the individual legs 311, 312 for contacting a fixed contact 21, 22 - whereby an electrical contact is closed even more reliably.

Die 4a) bis c) zeigen einen Öffnungsvorgang der Kontaktbrücke 31 aus 3.
4a) zeigt die in 3c) erreichte Situation nach dem vollständigen Schlie-ßen der Kontaktbrücke 31 aus 3. Wie durch den in den 4a) bis c) eingezeichneten Pfeilen angedeutet, bewegt sich der Betätigungsstößel 2 nun abwärts, d. h. von den Festkontakten 21, 22 weg, sodass eine elektrische Verbindung zwischen den Festkontakten 21, 22 und den Kontaktpunkten 314-317 der Kontaktbrücke 31 wieder gelost wird. Es wird vorliegend davon ausgegangen, dass die Kontaktpunkte 314-317 mit den Festkontakten 21, 22 aufgrund einer thermischen Belastung durch die fließenden Ströme verschweißt sind und dadurch an diesen anhaften und sich nicht unmittelbar bei Anliegen der Kontaktbrücke 31 an den Verstärkungsarmen 25, 26 lösen.The 4a) to c) show an opening process of the contact bridge 31 3 .
4a) shows the in 3c ) situation reached after the contact bridge 31 has been completely closed 3 . Like through the in the 4a) As indicated by the arrows shown in c) the actuating plunger 2 now moves downwards, ie away from the fixed contacts 21, 22, so that an electrical connection between the fixed contacts 21, 22 and the contact points 314-317 of the contact bridge 31 is released again. In the present case, it is assumed that the contact points 314-317 are welded to the fixed contacts 21, 22 due to a thermal load caused by the flowing currents and therefore adhere to them and do not come loose immediately when the contact bridge 31 comes into contact with the reinforcing arms 25, 26.

4b) zeigt die Position des Betätigungsstößels 2 in der die Bruckenschenkel 311, 312 der Kontaktbrücke 31 an den Verstärkungsarmen 25, 26 des Betätigungsstößels 2 mit anliegen und anschließend durch eine weitere Bewegung des Betätigungsstößels 2 in Richtung von den Festkontakten 21, 22 weg die Kontaktpunkte 314-317 von den Festkontakten 21, 22 gelöst werden. Durch die weitere Bewegung des Betätigungsstößels 2 wird über die Verstärkungsarme 25, 26 die Kraft in Bewegungsrichtung in die Kontaktbrücke 31 eingeleitet. Durch die Verstärkungsarme 25, 26 wird die Kontaktbrücke 31 in dieser Richtung zusätzlich verstärkt und ausgesteift. Es ist auf diese Weise möglich, entgegen der federelastischen Ausgestaltung der Kontaktbrücke 31 eine erhöhte Öffnungskraft auf die verschweißte Kontaktstelle aufzubringen, sodass diese zuverlässig geöffnet wird. 4b) shows the position of the actuating plunger 2 in which the bridge legs 311, 312 of the contact bridge 31 rest on the reinforcing arms 25, 26 of the actuating plunger 2 and then the contact points 314-317 by further movement of the actuating plunger 2 in the direction away from the fixed contacts 21, 22 be released from the fixed contacts 21, 22. As a result of the further movement of the actuating plunger 2, the force in the direction of movement is introduced into the contact bridge 31 via the reinforcing arms 25, 26. The contact bridge 31 is additionally reinforced and stiffened in this direction by the reinforcement arms 25, 26. In this way, it is possible to apply an increased opening force to the welded contact point, contrary to the spring-elastic design of the contact bridge 31, so that it is opened reliably.

Die Kontaktpunkte 314-317 werden in dieser Ausgestaltungsform von den Festkontakten 21, 22 abgezogen, d. h. in der Kontaktbrücke 31 wirkt eine Zugkraft.In this embodiment, the contact points 314-317 are deducted from the fixed contacts 21, 22, i.e. H. A tensile force acts in the contact bridge 31.

In den 5a) und Sb) ist eine alternative Ausgestaltungsform einer Kontaktbrücke 31 beim Schließen (5a)) und Offnen (5b)) gezeigt.In the 5a) and Sb) is an alternative embodiment of a contact bridge 31 when closing ( 5a) ) and Open ( 5b) ) shown.

Die Kontaktbrücke 31 weist in dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt eine konvexe Ausgestaltung auf, wobei die an dem Betätigungsstößel 2 angeordneten Verstärkungsarme 25, 26 entsprechend nach unten geneigt ausgeführt sind. Die Festkontakte 21, 22 sind entsprechend einer Neigung der Kontaktbrücke 31 im Bereich der Kontaktpunkte 314-317 ebenfalls relativ zur Waagrechten geneigt ausgeführt, sodass wie in 5a) gezeigt bei einem Kontakt zwischen den Kontaktpunkten 314-317 und den Festkontakten 21, 22 eine Selbstreinigung, nicht wie in der Ausgestaltung gemäß 3 zu einem Abschieben von Partikeln fuhrt, sondern aufgrund der geänderten Kontaktsituation diese Lateralbewegung zwischen Kontaktpunkten 314-317 und den Festkontakten 21, 22 eine auf den Betätigungsstößel 2 hin gerichtete, ziehende Bewegung ist.The contact bridge 31 points in the in 5 The exemplary embodiment shown has a overall convex configuration, with the reinforcing arms 25, 26 arranged on the actuating plunger 2 being designed to be inclined downwards accordingly. The fixed contacts 21, 22 are also designed to be inclined relative to the horizontal in accordance with an inclination of the contact bridge 31 in the area of the contact points 314-317, so that as in 5a) shown in the event of contact between the contact points 314-317 and the fixed contacts 21, 22, self-cleaning occurs, not as in the embodiment 3 leads to a pushing off of particles, but due to the changed contact situation, this lateral movement between contact points 314-317 and the fixed contacts 21, 22 is a pulling movement directed towards the actuating plunger 2.

Entsprechend der geänderten Kontaktsituation werden die Kontaktpunkte 314-317 von den Festkontakten 21, 22 wie in 5b) dargestellt beim Öffnen eher abgedrückt, d.h. in der Kontaktbrücke wirkt hier eine Druckkraft, die die Kontaktpunkte 314-317 von den Festkontakten 21, 22 löst.According to the changed contact situation, the contact points 314-317 are separated from the fixed contacts 21, 22 as in 5b) shown rather pressed when opening, ie a pressure force acts in the contact bridge here, which releases the contact points 314-317 from the fixed contacts 21, 22.

Im Unterschied zu der in den 2-4 dargestellten Ausgestaltung der Kontaktpunkte 314-317 sind in der Ausgestaltung der 5 die Kontaktpunkte 314-317 als Flachkontakte und die Festkontakte 21, 22 als zylinderförmige Kontakte ausgebildet.In contrast to that in the 2-4 The illustrated embodiment of the contact points 314-317 are in the embodiment of 5 the contact points 314-317 are designed as flat contacts and the fixed contacts 21, 22 are designed as cylindrical contacts.

6 zeigt in einer detaillierteren Darstellung eine weitere Ausgestaltungsform der Kontaktbrücke 31, wie sie ebenfalls in einer Anordnung gemäß 1 zum Einsatz kommen kann. 6 shows a more detailed representation of a further embodiment of the contact bridge 31, as also in an arrangement according to 1 can be used.

Die in 6 dargestellte Kontaktbrücke 31 ist als H-Brücke mit einem ersten Bruckenschenkel 311 und einem zweiten Bruckenschenkel 312 ausgebildet. Die Bruckenschenkel 311, 312 sind durch den Quersteg 313 mittig miteinander verbunden und jeweils in zwei sich ausgehend von dem Quersteg 313 erstreckende Brückenschenkelabschnitte 311a, 311b, 312a, 312b unterteilt.In the 6 Contact bridge 31 shown is designed as an H-bridge with a first bridge leg 311 and a second bridge leg 312. The bridge legs 311, 312 are connected to one another in the middle by the crossbar 313 and are each divided into two bridge leg sections 311a, 311b, 312a, 312b which extend from the crossbar 313.

Der Quersteg 313 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zentral angeordnet, sodass sich die Brückenschenkelabschnitte 311a, 311b, 312a, 312b jeweils symmetrisch ausgehend von dem Quersteg 313, rechtwinklig zu diesem erstrecken. Die Brückenschenkel 311, 312 sind, wie bereits in Bezug auf die Ausgestaltungsform der 2 erläutert, zunächst mit positiver Krümmung verlaufend und sich daran anschließend mit negativer Krümmung erstreckend ausgebildet, sodass die Kontaktbrücke 31 in einem zentralen Bereich konkav und den Endbereichen der Brückenschenkel 311, 312 konvex ausgebildet ist. Endseitig an den Brückenschenkeln 311, 312 sind die Kontaktpunkte 314-317 angeordnet, wobei diese im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kontaktnieten ausgebildet sind. Kontaktnieten haben im Vergleich zu aufgelöteten Kontakten den Vorteil, dass Sie in anderen Fertigungsverfahren produziert werden können. Das heißt es sind andere Materialkombinationen möglich. Wie der Name „Kontaktnieten“ bereits sagt, sind die Kontaktpunkte 314-317 mit einem Niet an dem jeweiligen Brückenschenkelende befestigt.In the present exemplary embodiment, the crossbar 313 is arranged centrally, so that the bridge leg sections 311a, 311b, 312a, 312b each extend symmetrically starting from the crossbar 313 and at right angles to it. The bridge legs 311, 312 are, as already in relation to the design of the 2 explained, initially running with a positive curvature and then extending with a negative curvature, so that the contact bridge 31 is concave in a central area and the end regions of the bridge legs 311, 312 are convex. The contact points 314-317 are arranged at the ends of the bridge legs 311, 312, and in the present exemplary embodiment these are designed as contact rivets. Compared to soldered contacts, contact rivets have the advantage that they can be produced using different manufacturing processes. This means that other material combinations are possible. As the name “contact rivets” suggests, the contact points 314-317 are attached to the respective bridge leg end with a rivet.

Der Quersteg 313 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass sich dieser linear zwischen den Brückenschenkeln 311, 312 mit einer halbkreisförmigen Anformung beiderseits der Brückenschenkel 311, 312 erstreckt. Diese Anformung kann zur Ausrichtung und Zentrierung der Kontaktbrücke 31 innerhalb des Betatigungsstößels 2 genutzt werden und stellt somit eine Montagehilfe dar. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kontaktbrücke 31, wobei die in 7 dargestellte Kontaktbrücke 31 einen vollständig konvexen Verlauf aufweist. Der konvexe Verlauf der Kontaktbrücke 31 bedingt eine abgewandelte Kontaktgeometrie und Selbstreinigung, wie diese beispielsweise in 5 dargestellt ist. Auch im Ausführungsbeispiel der 7 sind die Kontaktpunkte 314-317 als Kontaktnieten ausgestaltet.In the present exemplary embodiment, the crossbar 313 is designed such that it extends linearly between the bridge legs 311, 312 with a semicircular formation on both sides of the bridge legs 311, 312. This formation can be used to align and center the contact bridge 31 within the actuating plunger 2 and thus represents an assembly aid. 7 shows a further exemplary embodiment of a contact bridge 31, the in 7 Contact bridge 31 shown has a completely convex shape. The convex shape of the contact bridge 31 requires a modified contact geometry and self-cleaning, as shown in, for example 5 is shown. Also in the exemplary embodiment 7 the contact points 314-317 are designed as contact rivets.

Die 8a) und 8b) zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Kontaktbrücke 31 aus 6.The 8a) and 8b) show a modified embodiment of the contact bridge 31 6 .

Im Unterschied zu der in 6 gezeigten Ausgestaltung der Kontaktbrücke 31, bei der beide Brückenschenkel 311, 312 jeweils parallel verlaufend ausgestaltet sind, ist die Kontaktbrücke 31 gemäß 8a) so ausgestaltet, dass jeweils ein Brückenschenkel voreilend und der andere Brückenschenkel nacheilend ausgebildet ist.In contrast to that in 6 The contact bridge 31 is in accordance with the embodiment of the contact bridge 31 shown, in which both bridge legs 311, 312 are designed to run parallel 8a) designed so that one bridge leg is designed to lead and the other bridge leg is designed to lag.

Voreilend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der an dem voreilenden Brückenschenkel angeordnete Kontaktpunkt bei einer Bewegung in Schließrichtung den zugeordneten Festkontakt zeitlich vor dem nacheilenden Kontaktpunkt kontaktiert und somit vor diesem eine elektrisch leitende Verbindung herstellt. Umgekehrt ist es so, dass der nacheilende Brückenschenkel bzw. die ihm zugeordneten Kontaktpunkte beim Öffnen der Schaltstellung zuerst von dem jeweilig zugeordneten Festkontakt abhebt und der in Schließrichtung voreilende Brückenschenkel als zweites die Verbindung lost.In this context, leading means that the contact point arranged on the leading bridge leg contacts the assigned fixed contact before the lagging contact point when moving in the closing direction and thus establishes an electrically conductive connection before it. Conversely, the trailing bridge leg or the contact points assigned to it are the first to lift off from the respective assigned fixed contact when the switching position is opened, and the bridge leg leading in the closing direction is the second to loosen the connection.

In dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste Bruckenschenkel 311 und damit auch die ihm zugeordneten Kontaktpunkte 314, 316 voreilend und der zweite Bruckenschenkel 312 mit den zugeordneten Kontaktpunkten 315, 317 nacheilend ausgeführt. Diese Ausgestaltungsform hat zur Folge, dass beim Öffnen der Kontakte erhöhte Stromdichten und damit in Verbindung stehende Überschläge und dadurch verursachter Abbrand im Wesentlichen die Kontaktpunkte des voreilenden, ersten Brückenschenkels 311 betreffen. Durch eine geeignete Materialwahl kann der voreilende Brückenschenkel somit beispielsweise mit Kontaktpunkten aus einem gegen Abbrand resistenteren Material ausgestattet sein, wohingegen die nacheilende Brückenschenkel Kontaktpunkte mit einem sehr gut leitenden, dafür aber Überschlägen mit deutlich mehr Abbrand und damit einem empfindlicheren Material versehen werden können.In the in 8th In the exemplary embodiment shown, the first bridge leg 311 and thus also the contact points 314, 316 associated with it are leading and the second bridge leg 312 with the associated contact points 315, 317 is lagging. This embodiment has the result that when the contacts are opened, increased current densities and associated flashovers and the resulting erosion essentially affect the contact points of the leading, first bridge leg 311. By choosing a suitable material, the leading bridge leg can be equipped with contact points made of a material that is more resistant to erosion, for example, whereas the trailing bridge leg contact points can be provided with a very conductive material, but with significantly more erosion and therefore a more sensitive material.

8b) zeigt eine Ausschnittsvergrößerung aus 8a), aus der besonders deutlich ersichtlich ist, wie ein voreilender und ein nacheilender Brückenschenkel realisiert werden können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind dafür die Brückenschenkel derart gebogen, dass der hier beispielhaft dargestellte erste Brückenschenkelabschnitt 311b den zweiten Brückenschenkelabschnitt 312b in Schließrichtung um eine Hohe Δh überragt und so in Schließrichtung vorauseilend ist. 8b) shows an enlarged section 8a) , from which it is particularly clear how a leading and a lagging bridge leg can be realized. In the present exemplary embodiment, the bridge legs are bent in such a way that the first bridge leg section 311b shown here as an example projects beyond the second bridge leg section 312b in the closing direction by a height Δh and is thus ahead in the closing direction.

In einer alternativen Ausgestaltungsform könnten auch die jeweils eingesetzten Kontaktnieten eine unterschiedliche Höhe aufweisen, sodass die Brückenschenkel zwar gleich gebogen sind, aber die jeweils eingesetzten Kontaktnieten des voreilenden Kontaktpunkts eine größere Höhe als die Kontaktnieten des nacheilenden Kontaktpunkts aufweisen. Eine derartige Ausgestaltung kann für den vorauseilenden Kontaktpunkt eine größere Materialstärke zur Verfügung stellen, sodass dieser zusätzlich zu einem gegen Abbrand resistenteren Material auch eine zusätzliche Materialstärke aufweist, die verschlissen werden kann.In an alternative embodiment, the contact rivets used in each case could also have a different height, so that the bridge legs are bent in the same way, but the contact rivets used in each case at the leading contact point have a greater height than the contact rivets at the lagging contact point. Such a configuration can provide a greater material thickness for the leading contact point, so that in addition to a material that is more resistant to erosion, it also has an additional material thickness that can be worn out.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: GehäuseHousing
22: BetätigungsstößelActuating plunger
33: BetätigungselementActuator
44: DruckfederCompression spring
55: erster Zwangsöffnungshebelfirst positive opening lever
66: zweiter Zwangsoffnungshebelsecond forced opening lever
88th: erste Schnappfederfirst snap spring
99: zweite Schnappfeder second snap spring
11, 1211, 12: Aufnahmekerberecording notch
13, 1413, 14: DistanzstückSpacer
1515: oberer Kontaktarmupper contact arm
1616: unterer Kontaktarmlower contact arm
1717: erster Kontaktpunktfirst point of contact
1818: zweiter Kontaktpunktsecond contact point
1919: dritter Kontaktpunkt third contact point
2020: vierter Kontaktpunktefourth contact points
2121: erster Festkontaktfirst solid contact
2222: zweiter Festkontaktsecond fixed contact
2323: dritter Festkontaktthird fixed contact
2424: vierter Festkontaktfourth fixed contact
25, 2625, 26: Verstärkungsarm Reinforcement arm
3131: erste Kontaktbrückefirst contact bridge
3232: zweite Kontaktbrücke second contact bridge
100100: Schnappschalter Snap switch
311311: erster Brückenschenkelfirst leg of the bridge
312312: zweiter Brückenschenkelsecond leg of the bridge
313313: Querstegcross bar

Claims

Schnappschalter (100) mit einem Gehäuse (1), einem zwei Schaltstellungen aufweisenden Betätigungsstößel (2) mit wenigstens einer Kontaktbrücke (31, 32) zum elektrischen Verbinden von mindestens einem ersten Kontaktpaar (23, 24) in einer Schaltstellung und mit sich an einem Betätigungselement (3) und dem Betatigungsstößel (2) im Wesentlichen symmetrisch unter Vorspannung abstützenden Schnappfedern (8, 9), deren Wirklinien von dem Betätigungselement (3) derart verschiebbar sind, dass der Betätigungsstößel (2) von einer ersten Schaltstellung, in der sich der Betätigungsstößel (2) im Wesentlichen in Ruhestellung befindet, in eine zweite Schaltstellung, in der sich der Betätigungsstößel (2) im Wesentlichen in der Betätigungsstellung befindet, umschnappbar ist, wobei der Schnappschalter (100) ferner eine Zwangsöffungsanordnung aufweist, mittels derer ein Umschalten wenigstens von der ersten in die zweite Schaltstellung bei Uberschreiten einer Zwangsöffnungskraft auf das Betätigungselement (3) erzwungen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kontaktbrücke (31, 32) einenends und anderenends jeweils wenigstens zwei Kontaktpunkte (17, 18, 19, 20) zur elektrisch parallelen Kontaktierung des ersten Kontaktpaars (23, 24) aufweist, wobei jeder der Kontaktpunkte (17, 18, 19, 20) derart ausgelegt ist, eine elektrische Nennleistung des Schnappschalters (100) vollständig zu schalten.Snap-action switch (100) with a housing (1), an actuating plunger (2) having two switching positions with at least one contact bridge (31, 32) for electrically connecting at least a first pair of contacts (23, 24) in a switching position and to an actuating element (3) and the actuating plunger (2) are substantially symmetrically supported under pretension by snap springs (8, 9), the lines of action of which can be displaced by the actuating element (3) in such a way that the actuating plunger (2) moves from a first switching position in which the actuating plunger is (2) is essentially in the rest position, can be snapped into a second switching position, in which the actuating plunger (2) is essentially in the actuating position, the snap switch (100) further having a positive opening arrangement, by means of which switching at least from the first into the second switching position when a positive opening force on the actuating element (3) is exceeded, characterized in that the at least one contact bridge (31, 32) has at least two contact points (17, 18, 19, 20) at one end and at the other end to the electrically parallel Contacting the first pair of contacts (23, 24), each of the contact points (17, 18, 19, 20) being designed to completely switch a nominal electrical power of the snap switch (100).

Schnappschalter (100) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnappschalter zwei Kontaktbrücken (31, 32) zum elektrischen Verbinden von mindestens dem ersten Kontaktpaar (23, 24) und mindestens einem zweiten Kontaktpaar (21, 22) aufweist, wobei auch die Kontaktpunkte der zweiten Kontaktbrücke derart ausgelegt ist, eine elektrische Nennleistung des Schnappschalters (100) vollständig zu schalten.Snap switch (100) according to Patent claim 1 , characterized in that the snap switch has two contact bridges (31, 32) for electrically connecting at least the first pair of contacts (23, 24) and at least one second pair of contacts (21, 22), the contact points of the second contact bridge also being designed in such a way, to completely switch an electrical rated power of the snap switch (100).

Schnappschalter (100) gemäß Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Schaltstellung das erste Kontaktpaar und in der zweiten Schaltstellung das zweite Kontaktpaar (21, 22) verbunden ist.Snap switch (100) according to Patent claim 2 , characterized in that in the first switching position the first pair of contacts and in the second switching position the second pair of contacts (21, 22) are connected.

Schnappschalter (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücken (31, 32) jeweils einstückig ausgebildet sind.Snap switch (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact bridges (31, 32) are each formed in one piece.

Schnappschalter (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücken (31, 32) in der Form einer doppelten H-Brücke, mit jeweils zwei Brückenschenkeln (311, 312) beiderseits des Betätigungsstößels (2) und wenigstens einem Quersteg (313) ausgebildet sind.Snap-action switch (100) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the contact bridges (31, 32) are in the form of a double H-bridge, each with two bridge legs (311, 312) on both sides of the actuating plunger (2) and at least one crossbar ( 313) are trained.

Schnappschalter (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücken (31, 32) so ausgebildet sind, dass beiderseits des Betätigungsstößels (2) jeweils ein Brückenschenkel (311) voreilend und der andere Brückenschenkel (312) nacheilend ausgebildet ist.Snap-action switch (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact bridges (31, 32) are designed such that one bridge leg (311) is designed to lead and the other bridge leg (312) is designed to lag on both sides of the actuating plunger (2).

Schnappschalter (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücken (31, 32) federelastisch ausgebildet sind.Snap switch (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact bridges (31, 32) are designed to be resilient.

Schnappschalter (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücken (31, 32) derart ausgebildet und die Kontaktpunkte (17, 18, 19, 20) derart angeordnet, und relativ zu den Kontaktpaaren (21, 22, 23, 24) angeordnet sind, dass die Kontakte selbstreinigend sind.Snap switch (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact bridges (31, 32) are designed in such a way and the contact points (17, 18, 19, 20) are arranged in such a way, and relative to the contact pairs (21, 22, 23, 24) are arranged so that the contacts are self-cleaning.

Schnappschalter (100) gemäß Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktpunkte (17, 18, 19, 20) und die Kontaktpaare so ausgebildet und relativ zueinander angeordnet sind, dass zumindest beim Schließen der Kontakte eine Lateralbewegung zwischen Kontaktpunkt (17, 18, 19, 20) und Kontaktpaar bewirkt wird.Snap switch (100) according to Patent claim 8 , characterized in that the con tact points (17, 18, 19, 20) and the contact pairs are designed and arranged relative to one another in such a way that at least when the contacts are closed, a lateral movement is caused between the contact point (17, 18, 19, 20) and the contact pair.

Schnappschalter (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den wenigstens zwei Kontaktbrücken (31, 32) jeweils in Öffnungsrichtung eine Verstärkungsanordnung zugeordnet ist.Snap switch (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two contact bridges (31, 32) are each assigned a reinforcing arrangement in the opening direction.

Schnappschalter (100) gemäß Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsanordnung (25, 26) an dem Betätigungsstößel (2) angeordnet ist.Snap switch (100) according to Patent claim 10 , characterized in that the reinforcing arrangement (25, 26) is arranged on the actuating plunger (2).

Schnappschalter (100) gemäß einem der Patentansprüche 810 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsanordnung einstuckig mit dem Betatigungsstößel (2) ausgebildet ist.Snap switch (100) according to one of claims 810 or 11 , characterized in that the reinforcing arrangement is formed in one piece with the actuating plunger (2).

Schnappschalter (100) gemäß einem der Patentansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsanordnung als eine sich von dem Betätigungsstößel (2) in Richtung einer Erstreckungsrichtung der Kontaktbrücke (31, 32) erstreckende Anformung, insbesondere in Form von Verstärkungsarmen (25, 26), ausgebildet ist.Snap switch (100) according to one of Patent claims 8 until 10 , characterized in that the reinforcing arrangement is designed as a molding, in particular in the form of reinforcing arms (25, 26), which extends from the actuating plunger (2) in the direction of an extension of the contact bridge (31, 32).

Schnappschalter (100) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anformungen die Bückenschenkel zumindest in kontaktiertem Zustand zumindest zu 1/5, vorzugsweise wenigstens zu 1/4, weiter bevorzugt wenigstens zur Hälfte, besonders bevorzugt zu 3/4 abstützen.Snap switch (100) according to Claim 13 , characterized in that the formations support the bridge legs at least in the contacted state at least to 1/5, preferably at least to 1/4, more preferably at least half, particularly preferably to 3/4.

Schnappschalter (100) gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anformungen derart ausgestaltet sind, dass die Kontaktbrücken vorgespannt werden.Snap switch (100) according to one of Claims 13 or 14 , characterized in that the formations are designed such that the contact bridges are prestressed.

Schnappschalter (100) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anformungen derart dimensioniert sind, dass eine Öffnungskraft von wenigstens 10 N, bevorzugt wenigstens 20 N, weiter bevorzugt wenigstens 30 N auf die Brückenschenkel (311, 312) übertragbar ist.Snap switch (100) according to one of Claims 13 until 15 , characterized in that the formations are dimensioned such that an opening force of at least 10 N, preferably at least 20 N, more preferably at least 30 N can be transferred to the bridge legs (311, 312).