DE2001756C - Electric inertia switch - Google Patents
Electric inertia switchInfo
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Description
Die Erfindung betrißt einen Trägheitsschalter mit einem beweglichen Trägheitselement und einem von diesen betätigten Schaltelement, welcher sich insbesondere für Fahrzeuge und bewegte Körper eignet und ein richtungsabhängiges Ansprechen ermöglicht. SThe invention involves an inertia switch a movable inertia element and a switching element actuated by these, which is particularly suitable for vehicles and moving bodies and enables directional response. S.
Es sind bereits verschiedene Trägheitsschalter bekannt, bei welchen ein frei bewegliches Trägheitselement, meist eine Kugel, bei einem äußeren Impuls so verlagert wird, daß dadurch ein Stromkreis geöffnet oder geschlossen wird. Derartige Trägheits- Einschaltvorrichtungen werden beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 1 247 445, der deutschen Offenlegungsschrift 1465179, der französischen Patentschrift 921446 und der USA.-Patentschrift 2 890 303 beschrieben. Dabei wird durchweg ein Trägheitskörper aus elektrisch leitendem Material benutzt, der durch Impulseinwirkung in eine Stellung gelangt, in welcher er gleichzeitig an den voneinander getrennten, entgegengesetzt geladenen Kontaktflächen zur Anlage kommt und so den Stromkreis schließt, ao Diese vorbekannten Trägheitsschalter sind jedoch nicht zur Unterbrechung eines Stromkreises geeignet, und ihr Trägheitselement kehrt normalerweise nach Beendigung des Impulses automatisch in seine Ruhelage zurück, so daß die bewirkte Umschaltung nur as kurzzeitig erhalten bleibt.Various inertia switches are already known in which a freely movable inertia element, usually a ball, is triggered by an external impulse is shifted so that it opens or closes a circuit. Such inertia Switching devices are, for example, in the German Auslegeschrift 1 247 445, the German Laid-open application 1465179, the French U.S. Patent 921446 and U.S. Patent 2,890,303. This is consistently a Inertial body made of electrically conductive material is used, which by impulse action in a position arrives, in which he simultaneously on the separate, oppositely charged contact surfaces comes to the plant and thus closes the circuit, but these previously known inertia switches are not suitable for breaking a circuit, and its inertia element usually recovers Termination of the pulse automatically returns to its rest position, so that the switchover effected only as is retained for a short time.
Aus der USA.-Patentschrift 2 806 916 ist ferner ein ähnlicher Trägheits-Ausschalter bekannt, bei welchem ein kugelförmiges Trägheitselement durch eine Federvorrichtung in seiner Ruhelage festgehalten und bei einem hinreichend starken Impuls aus seiner Klemmstellung herausgeschleudert wi. i, wobei die vorschnellende Federvorrichtung einerseits den Kontakt öffnet und andererseits eine Rückkehr des Trägheitselementes in seine Ruhelage verhindert. Diese Schalt- vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Verlagerung des kugelförmigen Trägheitselementes sehr stark von Reibungskräften beeinflußt wird, die sich durco kleine Maßungenauigkeiten und Verunreinigungen erheblich verändern und das zuverlässige Ansprechen bei einem vorbestimmten Impulswert beeinträchtigen. Darüber hinaus muß die Schaltvorrichtung nach dem Ansprechen erst mühsam geöffnet werden, um das Trägheitselement in seine Ruhelage zurückzubringen.A similar inertia circuit breaker is also known from US Pat. No. 2,806,916, in which a spherical inertia element held by a spring device in its rest position and at a sufficiently strong impulse thrown out of its clamped position wi. i, with the spring mechanism on the one hand making contact opens and, on the other hand, prevents the inertia element from returning to its rest position. This switching However, the device has the disadvantage that the displacement of the spherical inertia element is very strong is influenced by frictional forces, which result from small dimensional inaccuracies and impurities change considerably and impair the reliable response at a predetermined pulse value. In addition, the switching device must first be laboriously opened after responding to the Bring the inertia element back to its rest position.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1248 777 ist ferner ein TrägheitsausschaUer bekannt, bei welchem das die Kontakte schließende Element durch zwei übereinander angeordnete, spitzengelagerte Gewichte betätigt wird, die bei Impulscinwirkung seitlich ausknicken und so eine Stromunterbrechung bewirken. 5" Aus der deutschen Auslegeschrift 1188168 ist ein weiterer Trägheitsausschalter bekannt, bei welchem der eine Kontakt durch eine Federvorrichtung gegen den an einem schwenkbar gelagerten, durch eine Federvorrichtung in einer Ruhelage gehaltenen Schaft angeordneten Gegenkontakt angedrückt wird, wobei der Schaft eh) pendelarii, befesthjtg» Gewicht tilgt, das unter impulselnwIikuBg ein Ausienken des Schaftes und damit eine Kontaktunterbrechung be· wirkt Diese bekannten Konstruktionen lassen sich so zwar nach dem Ansprechen auf einfache Weise wieder hi Ihre Ausgangsstellung zurückführen, gestatten Jedoch weder erne Regulierung hinsichtlich der zum Ansprechen erforderlichen tmpuisstSrke noch ein riehtungsabhingiges Ansprechen.From the German Auslegeschrift 1248 777 is also known an inertia eliminator, in which the contacts closing element by two Pointed weights arranged one on top of the other are actuated, which buckle to the side when impulses are applied and thus cause a current interruption. 5 " From the German Auslegeschrift 1188168 is a further inertia switch known, in which the one contact by a spring device against on a pivotably mounted shaft held in a rest position by a spring device arranged mating contact is pressed, whereby the shaft eh) pendelarii, fastenhjtg »eliminates weight, that under impulselnwIikuBg an ausienken of the Shaft and thus an interruption in contact. These known constructions can be designed in this way after having spoken to you, allow you to return to your starting position in a simple manner However, neither a regulation nor a regulation with regard to the strength of the force required for the response Directional addressing.
Aus "der deutschen dffenleiungsschrift 1903261 ist ebi Trflgheits*Ausschstter bekamt, bei welchem die Kontakte durch einen einarmigen Hebel zusamFrom "the German dffenleiungsschrift 1903261 is ebi sluggishness * maker, at which the contacts together by a one-armed lever roengedrückt werden, welcher einen federnden Kopf besitzt, der in der Ruhelage labil an einem festen Anschlag anliegt und unter der Einwirkung eines Impulses so weit ausgelenkt wird, daß der einarmige Hebel durch eine Feder unter öffnung der Kontakte verschwenkt wird. Auch diese Konstruktion gestattet weder ein richtungsabhängiges Ansprechen noch eine Regulierung hinsichtlich des zum Ansprechen erforderlichen Mindestimpulses.be squeezed, which has a resilient head possesses, which in the rest position rests unstably against a fixed stop and under the action of a Pulse is deflected so far that the one-armed lever is opened by a spring and the contacts is pivoted. This construction also allows neither a direction-dependent response nor one Regulation with regard to the minimum impulse required for response.
In der USA.-Fatentschrift 2 881276 wird schließlich ein. Beschleunigungsschalter beschrieben, der au«, einem elektrisch leitenden Gehäuse mit einem kugelförmigen Innenraum und einem darin du/ch eine Vielzahl von isolierten Spiralfedern gehaltenen, kugelförmigen Trägheitselement aus elektrisch leitendem Material besteht, das eine Vielzahl von äußeren Kontaktvorsprüngen trägt und durch eine schwenkbar gelagerte, in einer Bohrung des Trägheitselementes verschiebbar geführten Verbindungsstange elektrisch leitend mit einem gegen das Gehäuse isolierten Pol verbunden ist. Diese Vorrichtung kann jedoch nur zum kurzzeitigen Schließen eines in der Ruhestellung unterbrochenen Stromkreises und nicht zu einci anhaltenden Unterbrechung eines Stromkreises dienen. Darüber hinaus wird bei der bekannten Vor richtung das Ansprechen durch die je nach de, Impulsrichtung unterschiedlichen Reibungskräfte zwischen dem Trägheitselement und der in de. Durchgangsbohrung geführten Verbindungsstangc bzw. zwischen dieser und dem Schwenklager beein t.ichtigt. Dies kann auch nicht durch Verminderung der Reibung ausgeschaltet werden, da sonst eine einwandfreie leitende Verbindung des Trägheitselementes mit dem zugehörigen Pol der Stromquelle gefährdet ist. Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Trägheitsschalter zu schaffen, welcher die Nachteile der bisherigen Konstruktionen vermeidet, sowohl zum Unterbrechen als auch zum Schließen von Stromkreisen geeignet ist und auf einfache Weise ein richtungsabhängiges Ansprechen ermöglicht.In the USA.-Fatentschrift 2 881276 finally a. Accelerator switch described, which au «, an electrically conductive housing with a spherical interior and a du / ch one therein A plurality of insulated coil springs held, spherical inertia element made of electrically conductive material, the a plurality of outer Carries contact projections and through a pivotably mounted, in a bore of the inertia element displaceably guided connecting rod electrically conductive with a pole isolated from the housing connected is. However, this device can only briefly close one in the rest position interrupted circuit and not a sustained interruption of a circuit serve. In addition, in the known device before the response is depending on the de, Impulse direction different frictional forces between the inertia element and the in de. Through hole guided connecting rodc or between this and the pivot bearing influence t. is correct. This can also not be eliminated by reducing the friction, otherwise a perfect conductive connection of the inertia element with the associated pole of the power source is at risk. The object of the invention is now to create an inertia switch which avoids the disadvantages of the previous designs, both for Interrupting as well as closing circuits is suitable and enables a direction-dependent response in a simple manner.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein elektrischer Trägheitsschalter, insbesondere für Fahrzeuge und bewegte Körper, mit einem durch nach verschiedenen Richtungen verspannte Federvorrichtungen gehalterten Trägheitselement und bei dessen Verlagerung betätigten Kontakten, gekennzeichnet durch eine am Trägheitselement angeordnete Schaltausnehmung, mindestens ein in diese hineinragendes Schaltelement, wobei das Trägheitselement durch die Federvorrichtungen in einer Ruhelage mit vorbestimmten Abstünden der Wandungen der Schaltausnehmung vom Schaltelement gehalten wird.The invention accordingly relates to an electrical inertia switch, in particular for vehicles and moving bodies, with one through different directions tensioned spring devices supported inertia element and in its Shift actuated contacts, characterized by a switching recess arranged on the inertia element, at least one protruding into this Switching element, the inertia element being held by the spring devices in a position of rest with predetermined distances between the walls of the switching recess and the switching element.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann das Träghdtselement im wesentlichen platten- oder scheibenförmig sein und zweckmäßig eine durchhende Schaltausnehmung aufweisen. Je nach den rde«nf>«liaimdasTiighdteelementvorteflhafi DUiEO zwei οβ secns uaran angreueiiee, meet tu einer Ebene unter etwa gleichen Winkeln zuein&odei verspannte Federn gehaltert sein, so daß seine Schalt ausnehmung in der Ruhelage das Schaltelement etwa konzentrisch umschließt. Dabei kflmen die Sehenwandunssn der Svhaltausnehmung nach verschiedenen Richtungen unterschiedliche radiale Absttndc von der Oberflldt« des in die Sehaltsusnehfnuni hineinragenden Teiles des Schattelements besitzen, Die Schahausnehmtmg kann vorteilhaft einen toi wesentlichen kreisförmigen, ovalen oder rechteckig«According to a preferred embodiment, the carrier element can be essentially plate-shaped or disk-shaped and expediently have a continuous switching recess. Depending on the rde «nf» «liaimdasTiighdteelementvorteflhafi DUiEO two οβ secns uaran adreueiiee, meet tu a plane at approximately the same angles to one & or the tensioned springs are held so that its switching recess in the rest position surrounds the switching element approximately concentrically. In this case, the wall of the sight of the recess has different radial distances in different directions from the surface of the part of the shadow element protruding into the recess. The recess can advantageously be essentially circular, oval or rectangular.
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Querschnitt und das Schaltelement einen im wesent- Federvorriehtungen aufweis! und diese somit sowohlCross-section and the switching element have an essentially spring device! and thus both
liehen kreisförmigen oder gleichseitig polygonalen axialen als auch radialen Verformungen ausgesetztborrowed circular or equilateral polygonal axial as well as radial deformations
Querschnitt aufweisen. sind, finden vorzugsweise Schraubenfedern Verwen-Have cross-section. coil springs are preferably used.
Das Schallelement ist vorzugsweise um einen dung, deren Federkraft einfach durch Verstellung außerhalb der Schaltausiiehmung liegenden Punkt 5 der Gegenlager reguliert werden kann, zwischen einer dem Normalschaltzustand entspre- Für bestimmte Anforderungen kai.n es zweckchenden Normalstellung und mindestens einem ande- müßig sein, an den Seitenwandungen der Schaltausren Schaltzustand entsprechenden Auslenkstellungen nehmung des Trägheitselementes elektrisch leitende schwenkbar gelagert und wird durch Rückstehvor- Bereiche vorzusehen, die mit entsprechenden Zurichtungen in seine Nonnaisteilung gedrängt. Statt io leitungen verbunden sind und bei einer Berührung dessen kann jedoch auch ein aus seiner Normal- mit dem elektrisch leitenden Kontaktstück des Schaltstellung in eine Auslenkstellung biegbares Schalt- elementes einen Stromkreis schließen. Eine derartige element aus elastischem Material oder, in bestimmten Konstruktion kann besonders einfach und platz-Fällen, ein durch den Anschlag des Trägheitsele- sparend ausgebildet werden.The sound element is preferably around a manure whose spring force can be easily adjusted Point 5, which is outside the switching limit, the counter bearing can be regulated, between one corresponding to the normal switching state, it may be appropriate for certain requirements Normal position and at least one other, on the side walls of the switch gates Switching state corresponding deflection positions assumption of the inertia element electrically conductive pivotally mounted and is to be provided by back-up projecting areas with appropriate adjustments forced into his division of nuns. Instead of IO lines are connected and when touched however, this can also be one of its normal with the electrically conductive contact piece of the switching position Switching element that can be bent into a deflected position close a circuit. Such a one element made of elastic material or, in certain construction can be especially simple and space-cases, can be designed to be inertia-saving through the stop of the inertia-saving.
mentes.unter Zerstörung aus seiner Normalstellung 15 Wenn das Schaltelement nach seiner Auslenkungmentes.under destruction from its normal position 15 When the switching element after its deflection
gebrachtes Schaltelement vorgesehen sein. Eine vor- durch ein federbelastetes Rückstellsperrleil an einerbrought switching element be provided. A forward through a spring-loaded reset lock on one
zeitige Rückkehr des ausgelenkten Schaltelementes Rückkehr in seine NormaistelUing gehindert ist, kannearly return of the deflected switching element is prevented from returning to its standard setting
in seine Normalstellung kann durch entsprechende vorteilhaft in an sich bekannter Weise eine manuellin its normal position can be carried out manually in a manner known per se by appropriate
Sperrvorrichiungen blockiert werden. betätigte Rückstelh v.richtung vorgesehen sein.Locking devices are blocked. actuated reset direction must be provided.
Das Schaltelement kann nach einer Ausführungs- ao weiche das Rückstellspe neil gegen die zugehörigtThe switching element can, according to an embodiment, soften the restoring force against the associated
form selbst mindestens ein elektrisch leitendes Kon- Federvorrichtung in seine Ausgangsstellung zurückform itself at least one electrically conductive Kon spring device back into its starting position
laktstück enthalten, das entweder in der Normal- zieht, so daß das Schaltelement ebenfalls in seineLaktstück included, which either pulls in the normal, so that the switching element also in its
stellung oder in der Auslenkstellung unter Schließung Normalsteüung zurückkehren kann.position or in the deflected position can return under normal control.
eines Stromkreises an entsprechenden Kontakten an- Im folgenden werden beispielsweise Ausführungs-of a circuit to corresponding contacts.
liegt. Nach einer anderen Ausführungsform wird ein as formen der Erfindung an Hand der Zeichnungenlocated. According to another embodiment, a form of the invention is illustrated with reference to the drawings
gesondert angeordnetes Kontaktpaar durch das weiter erläutert. Es zeigtseparately arranged contact pair further explained by the. It shows
Schaltelement in seiner Normalstellung geschlossen F1 g. i einen schcmatischen Querschnitt durchSwitching element closed in its normal position F1 g. i a schcmatic cross-section through
bzw. geöffnet und in seiner Auslenkstellung geöffnet einen Trägheitsschalter,or open and open in its deflected position an inertia switch,
bzw. geschlossen gehalten. Dabei können geeignete F i g. 2 eine Aufsicht auf einen Horizontalschnittor kept closed. Suitable F i g. 2 is a plan view of a horizontal section
Federvorrictuungen vorgesehen sein, welche die Kon- 30 durch einen Trägheitsschalter gemäß Fig. 1,Federvorrictuungen be provided, which the Kon- 30 by an inertia switch according to Fig. 1,
takte bei der Bewegung des Schaltelementes aus der F i g. 3 einen schematischen Querschnitt durch eineclocks during the movement of the switching element from FIG. 3 shows a schematic cross section through a
Normalstellung in die Auslenkstellung öffnen bzw. andere Ausführungsform des Trägheitsschalters,Normal position open into the deflected position or another embodiment of the inertia switch,
schließen. Je nach den Anforderungen kann durch F i g. 4 einen schematischen Querschnitt durch eireshut down. Depending on the requirements, F i g. 4 shows a schematic cross section through eire
das öffnen bzw. Schließen des Stromkreises auch ein weitere Ausführungsform des Trägheitsschalters,the opening or closing of the circuit is also another embodiment of the inertia switch,
Relais betätigt werden. 35 F t g. 5 einen schematischen Querschnitt durch eineRelays are operated. 35 F t g. 5 shows a schematic cross section through a
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen weitere abgewandelte Ausführangsform des Träg-A significant advantage of the further modified embodiment of the invention of the carrier
Trägheitsschalters liegt darin, daß er auf einfache heitsschalters,The inertia switch is that it clicks on simple inertia switch,
Weise so ausgebildet werden kann, daß ein rieh- Fig. 6 einen schematischen HorizontalschnittWay can be designed so that a rieh- Fig. 6 is a schematic horizontal section
tungsabhängiges Ansprechen erfolgt. Dies ist insbe- durch einen Trägheitsschalter mit abgewandeltemaction-dependent response takes place. This is in particular an inertia switch with a modified one
sondere bei der Verwendung als Sicherheitsschalter 40 Trägheitskörper,especially when used as a safety switch 40 inertial body,
in Kraftfahrzeugen wichtig, da die Wirkung eines F i g. 6 a einen schematischen Horizontalschnitt auf das Fahrzeug einwirkenden Impulses je nach durch einen Trägheitsschalter mit dreieckigem Körper, ihrer Richtung sehr unterschiedlich ist So ist bei- F i g. 7 einen schematischen Längsschnitt durch spiels'veise ein Auffahren mit einer Geschwindigkeit einen Trägheitsschalter mit elektrisch leitenden 8evon 15 km/h meist ungefährlich, während ein seit- 45 reichen am Trägheitselement und Hches Anfahren mit der gleichen Geschwindigkeit Fig. 8 einen schematischen Längsschnitt durch durchaus zu Totalschäden und tödlichen Unfällen eine weitere Ausführungsform eines Trägheitsrühren kann. Weiterhin treten beim normalen Betrieb schalters. important in motor vehicles because the effect of a F i g. 6 a is a schematic horizontal section impulses acting on the vehicle depending on the momentum caused by an inertia switch with a triangular body, their direction is very different. 7 shows a schematic longitudinal section through Spiels'veise a driving up at a speed an inertia switch with electrically conductive 8evon 15 km / h mostly harmless, while a long-range 45 on the inertia element and High start-up at the same speed. FIG. 8 shows a schematic longitudinal section through Another embodiment of inertia stirring can certainly lead to total losses and fatal accidents. Continue to switch during normal operation.
eines Kraftfahrzeuges durch Bremsen und Beschleu- Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Trägheitsnigen nur solche Impulse auf, die int weseiitlicnen 50 schalter besitzt ein in einem Gehäuse 1 durch vier in parallel zur Längsachse des Fahrzeuges gerichtet einer Ebene unter rechten Winkeln zueinander versind. Für derartige und zahlreiche andere Anwen- spannte Schraubenfedern 3j bzw. 3 & in einer Ruhedungszwecke ist es daher wesentlich, den Trägheits- lage gehaltenes, scheibenförmiges Trägheitselement 4 schalter so auszubilden, daß er auf Impulse aus mit einer durchgehenden, zentrischen Schaltausnehunterschiedlichen Richtungen verschieden anspricht 55 nm.g2 mit kreisförmigem Querschnitt, ein durch Dies kann beim erfindungsgemäßen Trägheitsschalter diese hindurchragendes, in einer federnden Haltewbr einfach dadurch erreicht werden, daß man rang 6 auslenkbar gelagertes, stabartige» Schaitele-Federvorrichttrogen mit unterschiedlicher Federkraft ment 5 sowie ein durch eine Federvorrichtung 12 in benutzt, diese zweckmäßig zusätzlich auf an sich der Normalstellung axial gegen das Schaltelement 5 bekannte Weise to ihrer Federkraft verstellbar macht 60 angedruckte», in dessen Auslenkstellung daran vorsowie gegebenenfalls zusätzlich die geometrische beibewegte» Rticksteilsperrteil 10 mit einem daran Form des Oierschnittes der Schaltausnehmung und angeordneten, elektrisch leitenden Kontaittelemeni 11, de» Querschnittes des Schaltelementes so aufeinander das nur in der Normalsteilung des Schattetementes 5 abstimmt, daß die Abstände zwischen des Wan- an fest angeordneten Kontakten 8 und 9 des zu Scheidungen der Ocbaltausnehmungen und dem Schalt- s$ tenden Stromkreises anliegt. Die Federkraft der dement verschieden groß bemessen sind. Schraubenfedern 3 a und 36 kann durch SteOschrau· of a motor vehicle by braking and accelerating The in the F i g. 1 and 2 shown inertia only impulses that have int weseiitlicnen 50 switch has a versind in a housing 1 by four in a plane directed parallel to the longitudinal axis of the vehicle at right angles to each other. For such and numerous other applied coil springs 3j or 3 & in a resting position, it is therefore essential to design the disk-shaped inertia element 4, which is held in the inertial position, in such a way that it responds differently to impulses from different directions with a continuous, central switching direction 55 nm.g2 with a circular cross-section, a through this in the inertia switch according to the invention protruding, in a resilient holding wbr can be achieved simply by placing 6 deflectably mounted, rod-like »Schaitele spring device tubing with different spring force element 5 as well as a spring device 12 through a spring device in used, this expediently additionally in a manner known per se to the normal position axially against the switching element 5 to its spring force adjustable makes 60 printed ", in its deflected position in front of it and possibly additionally the geometrical" Rtickteilsperrteil 10 with a dara The shape of the cross-section of the switching recess and arranged, electrically conductive contact elements 11, the cross-section of the switching element is coordinated with one another only in the normal pitch of the shadow element 5, so that the distances between the wall on fixed contacts 8 and 9 of the separations of the Ocbaltausnehmungen and the switching circuit is present. The spring force of the dementia are of different sizes. Coil springs 3 a and 36 can be replaced by SteO screw
ret« nach verwhiedenen Richtungen verspannte Enden der Federn umfassenden, mit Innengewindenret «encompassing ends of the springs tensioned in various directions, with internal threads
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