-
Elektrischer Schnappschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen
elektrischen Schnappschalter mit einem Stößel, der über ein Zwischenglied mit Schneidenlager
einen Kontaktarm steuert, wobei eine ortsfest verankerte Totpunkt-Zugfeder den Kontaktarm
gegen das Schneidenlager sowie einen der Festkontakte drückt und gleichzeitig die
Lagerung des Zwischengliedes sichert.
-
Bei einem bekannten Schnappschalter dieser Art besteht infolge der
am Kontaktarm angreifenden und über das Zwischenglied auf den Stößel einwirkenden
Totpunkt-Zugfeder ein linearer Zusammenhang zwischen dem Kontaktdruck und dem Stößelbetätigungsdruck.
Dies ist insofern nachteilig, als keiner der beiden Drücke ohne Rückwirkung auf
den anderen Druck einstellbar ist.
-
Es ist auch ein Schnappschalter bekannt, der außer einer am Kontaktarm
angreifenden Totpunkt-Zugfeder noch eine über das Zwischenglied auf den Stößel einwirkende
Druckfeder aufweist. Diese bekannte Bauart ist insofern nachteilig, als der Stößel
entgegen der Kraft der Druckfeder und einer vom Kontaktdruck abhängigen Kraftkomponente
der Totpunkt-Zugfeder betätigt werden muß.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden
und mit einfachen Mitteln einen insbesondere zur Steuerung elektrischer Anlagen
verwendbaren Schnappschalter (Endschalter) zu schaffen, dessen Stößel praktisch
unabhängig vom Kontaktdruck betätigbar ist und einen verhältnismäßig großen überlaufweg
aufweist.
-
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Schneidenlager
an einem als Wälzkörper ausgebildeten Zwischenglied angeordnet ist und der Wälzkörper
durch den seitlich an ihm angreifenden, durch eine Rückstellfeder rückstellbaren
Stößel in einer etwa quer zur Zugfeder liegenden Wälzbahn so bewegbar ist, daß die
Rückwirkung der Zugfeder auf den Stößel durch die Gestaltung der Wälzbahn beliebic,
klein cehalten werden kann.
-
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß der Schnappschalter eine
axiale Bauform hat, bei welcher das Betätigungsglied, der Wälzkörper und das Schnappfederelement
im wesentlichen gleichachsig angeordnet sind.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 den Aufbau eines Schnappschalters
in schematischer Darstellung, F i g. 2 den Kräfteplan des Schalters, F i
g. 3 und 4 je einen Längsschnitt des Schalters. In F i g. 1
ist mit 10 ein Stößel bezeichnet, der in C einem Gehäuse 11 des Schalters
entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 12 längsverschoben werden kann. Die Feder
stützt sich an einem feststehenden Teil 13
des Schalters ab. An dem Stößel
ist ein Kraftübertragungsglied 14 befestigt, das einen senkrecht zur Stößelbahn
vorspringenden Mitnehmerfinger 15 hat. Dieser greift in eine Aussparung
16 eines als Wälzkörper 17 ausgebildeten Zwischengliedes ein. Dieses
hat auf einer Seite eine als Schneidenlager 18 dienende Kerbe und auf der
gegenüberliegenden Seite eine Wälzfläche 19, die in dem gezeichneten Beispiel
auf einer Kreisbahn um das Schneidenlager liegt. Die Wälzfläche sitzt auf einer
feststehenden Wälzbahn 20 auf, die, wie gezeichnet, eben ist, aber auch gewölbt
sein kann. In das Schneidenlager 18 greift das schneidenartig ausgebildete
Ende 21 eines Kontaktarmes 22 ein, der am anderen Ende einen Doppelkontakt
23
trägt, der in seinen beiden Stellungen mit feststehenden Kontaktzun-en
24 bzw. 25 zusammenarbeitet. An dem Kontaktarm 22 greift eine schraubenförinig
gewundene Zugfeder 26 an, deren eines Ende am Kontaktarm bei 27 nahe
des Kontakts 23 eingehängt ist und deren anderes Ende an einem Punkt
28 am feststehenden Schalterteil 13 nahe der Wälzbahn 20 befestigt
ist, der auf der Bewegungslinie des Stößels liegt. In der gezeichneten Lage befindet
sich das Schneidenlager 18 links von der gestrichelt anggedeuteten Verbindungslinie
29 der Aufhängestellen 27
und 28 der Feder 26, während der Auflagepunkt
A
des Wälzkörpers 17 zwischen dieser Verbindungslinie 29 und
der Linie 30, auf welcher der Kontaktarm 22 liegt, sich befindet. Die Lage
des Punktes A ist hier durch den Finger 15 bei dessen Ruhelage
bestimmt;
denn die über den Kontaktarm 22 auf den Wälzkörper 17 wirkende
Federkraft drückt den Wälzkörper gegen den Finger, wodurch die Ruhelage des Wälzkörpers
festgelegt ist.
Wenn der Stößel 10 entgegen der Rückstellkraft
der Feder 12 verschoben wird, nimmt der Finger 15
den Wälzkörper
17 mit, der sich auf der Abwälzbahn 20 abwälzt, wobei das Schneidenlager
18 auf einer Linie parallel zur Abwälzbahn 20 von links nach rechts über
die Linie 29 hinwegwandert, worauf dann der Kontaktprm 22 unter dem Zug der
Feder 26 in die entgegengesetzte Lage auf die Kontaktzunge 25
umschnappt.
Beim Niederdrücken des Stößels gelangt der Finger 15 infolge der Schwenkbewegung
des Wälzkörpers aus der Aussparung 16 des Wälzkörpers heraus. Der Stößel
kann daher über seine eigentliche Arbeitsstellung hinausbewegt werden. Wenn der
Stößel losgelassen wird und in seine Ruhelage zu:-rückgeht, trifft der Finger
15 auf eine Nase 31 des Wälzkörpers und bringt diesen wieder in die
gezeichnete Anfangsstellung.
-
In dem Kräfteplan nach F i g. 2 ist Pf die Federkraft, die
an dem Kontaktarm im Punkt F angreift. Der Stab stützt sich am Wälzkörper im Punkt
S ab und liegt an dem einen der feststehenden Kontakte im Punkt K an. Der
Kontaktdruck im Punkt K beträgt
und die am Kontaktarm wirkende Kraft P'f = Pf , eos
a.
-
In der gezeichneten Ruhelage liegt der Wälzkörper im Punkt A auf der
Wälzbahn20 auf. Die Kraft Pf übt an den Wälzkörper das Drehmoment XB aus, am Augdffs#p13et
W, de #4 Stö 13e ls am WeközpQr wk-kt die X-rAft
und auf den St ße! dig, A
P,9 = p81. cos b.
-
b# ei I#ßtäUgung Die Größe deir Yj4ft P", die der St
ßel'he des W4lzkörpe.rs überwinden muß, Hang von der Lage des Auflagepuxje#ß 4
des Wäe#eZpors gb, Wenn z. B. die Abw*bahil so ausgebildet wird, daßder Punkt-,4
auf der Verlängerungslinie des Kontaktarmes liegt, ist die Kraft P., gleich Null.
Der Stößel hat bei der Betätigung des Schalters in diesem Faff nur die Kraft seiner
Rückstellfeder 12 zu überwinden, Es ist zweckmäßig, den Auflagepunkt
A so zu legen, daß die Kraft P., größer als Null. wird, damit der Wälzkörper
beim Erreichen des Kippunktes frei überspringt.
-
Bei dem in F i g. 3 und 4 dargestellten Schnappschalter sind
die Einzelteile, die denen des in F i g! 1
schematisch gezeichneten Schalters
entsprechen, mit
den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Der Schalter hat ein
aus zwei schalenartigen rechteckigen Teilen zusammenoresetztes längliehes Gehäuse
11 aus Isolierstoff, das an einem Ende mit einem Stutzen 32
mit einer
runden Bohrung 33 versehen ist. Am entgegengesetzten Ende des Gehäuses
11 ist ein Isolierstück 34 eingesetzt, in das je zwei in einer Ebene
nebeneinanderliegende Kontaktzungen 24 bzw. 25-derart eingebettet sind, daß das
eine Zungenpaar dem anderen gegenüberliegt Die Zungen stehen über das Isolierstück
nach außen vor und sind als Steckerzungen ausgebildet. Zwischen dem inneren Ende
dep Zungen ist ein Hohlraum 35. In den von dem Gehäuse gebildeten, rechteckigen
Rauni ist ein Schnappfederwerk eingebaut, dls im wesentlichen aus einem Kontaktarm
22, einem Wälzkörper 17, zwei Federn 26, 26' und einem Betätigungsstößel
10 für den Wälzkörper besteht. Wie die F i g. 1 erkennen läßt,
sind die genannten Teile alle in einer Flucht angeordnet. Der Wälzkörper
17 wird von einer Platte gebildet, die zwischen dem Stößel und dem Kontaktarm
sitzt und auf der dem Stößel zugekehrten Seite eine kreisförmige Wälzfläche
19 und auf der entgegensetzten Seite eine als Schneidenlager 18 dienende
Kerbe besitzt. Die Platte liegt mit ihrer Wälzfläche auf einer ebenen Wälzbahn 20
auf, die von einer in dem Gehäuse festsitzenden Schiene 13 gebildet wird.
Der Kontaktarm. 22 besteht aus einer metallischen, T-förmigen Scheibe, deren Querstück
36 in den Raum 35 zwischen den Kontaktzungen hinei4r?Lgt und Doppelkontakte
23,
23' tr t- während dq is freig Ende des Längsstückee - -491
37 mit einer Schneide, 91 ygrs?ben ig, die in das SchneidonIgger
18 des W*,kerp ingreift, An dem Querstiigk 36 sin t x-
-
d #offlUecht zur Mitellipie de Scheibe? einagder gpgr,4übezüg#gende Einschnitte38
und 38' angpbrgpht, In jeden EinggImitt ist das eine, Ende pig#,r dfx b#i#
eg ypzge#pffl ßcb.xg,4benziggfedern ge bzw, 261 g#iggtzbängt, deren anderes End(3
an de# Spl #i Z$ bm. 20' be #§tigt ist Der Stö#ei » b4t, minen rpjgförinigea
Abschnitt 39, dQz in dem Stuizpp 3:-Z dg5 G-#.51i4usr,5 geführt ist, Am äußeren
Ende bat Ab5c-Wtt ein en BotWigun,g#kgp,f 40. An s#,ingga in-w-eil
Ende geht- der Stößel in zwei gabel#artig anggpzdiarte, Arme, 41 -und 42 über, Die
Axme haben ein 31 rüq'ütepk-igea Querschnitt Der Arni 41 i5t mit einein jensterartigm
Dgzchbrug-li 43 yez-sphgn-- Ats QljQrstii-gk 44 de,5se?Iben greift in ging A-:v#spar
qpg 16 dg5 WW zt- öirp -(3.rs 17, In OprA hohl#)n $tößgigb -5gb4ittj9igt-eigePme
ederlZ ?h R4pkstellfeder- dg* $tößeig angeprdne et , d - i. e- # auf
, -einend $tift,45 mit Füd#)#teU@r-4e §iUt" d#,-v 4uf der Schiene13 aufli#"gt.
Wie in Fig,4 gg erkennen ist, ,49hf,> dp# W41z-k-örpp-r-# 17 u
d die sind die Abwälz5 n., Abwälzbghn clpr- Schie o 13 gewßIbt.--
- JM UA eig 4gor-wünsp-htps Verschiebm deß Wälzkör pr,rg Apf dor AbwW.zb;ibg
zu vgrm- @iden, ißt es zweckmäßig, die WäebAn20 m:#t einem Abwälzzahu zu versehen,
der in ei -. -g@# e:qtspfe-rhp4de, Vprtief.ung de3 Wälzkörpers 17 eingreift.