DE2047757C3 - Elektrischer Schnappschalter - Google Patents
Elektrischer SchnappschalterInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H5/00—Snap-action arrangements, i.e. in which during a single opening operation or a single closing operation energy is first stored and then released to produce or assist the contact movement
- H01H5/04—Energy stored by deformation of elastic members
Landscapes
- Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schnappschalter, mit einem zwischen zwei Anschlägen
umschnappbaren, einen bewegbaren, mit wenigstens einem Festkontakt zusammenwirkenden Kontakt aufweisenden
Kontaktarm und einem schwenkbaren, federbeeinflußten, den Kontaktarm abstützenden, mit
einem Betätigungselement kuppelbaren Zwischenglied. Ein Schalter dieser Art ist an sich bereits bekannt
(DE-AS 12 34 828). Durch die Verwendung einer dem Schnappsystem angehörenden Sprungwerksfeder und
einer zusätzlichen Rückstellfeder für das an sich bistabile Schnappsystem wird die Betätigungskraft für
manche Anwendungsfälle zu hoch. Beim Schalten muß nämlich die Kraft beider Federn überwunden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schalter der
eingangs genannten Art zu schaffen, der trotz Verwendung üblicher Federn mit einer minimalen
Betätigungskraft umzuschalten ist
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen,
welcher erfindungsfiemäß entsprechend dem kennzeichnenden
Teil des ersten Anspruchs ausgebildet ist. Wenn man eine Sprungwerksfeder bestimmter Kraft
voraussetzt, so muß selbstverständlich die Kraft der zweiten Feder kleiner sein als diejenige der Sprungwerksfeder.
So läßt sich in der angestrebten Weise der aufzuwendende Betätigungsdruck reduzieren und trotzdem
noch die Druckkraft des bewegbaren Kontaktes auf dem Festkontakt in ausreichendem Maße aufrechterhalten.
Demnach können in sehr vorteilhafter Weise mit kleinen Betätigungskräften Kontakte mit
großen Kontaktdruckkräften geschaltet werden.
Da die beiden Federn in entgegengesetztem Drehsinne am Schnappsystem angreifen, heben sich die beiden
aus ihren Kräften wirkenden Momente teilweise auf, so daß lediglich ein Differenzmoment wirksam wird,
welches den Schalter in seiner Ausgangslage hält. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung beträgt diese Differenz der beiden von den Federn erzeugten, gegenläufigen Drehmomente einen
endlichen Minimalwert, dem die Schalter-Betätigungskraft beim Umschalten entgegenwirkt. Obwohl also die
Federn relativ stark sein können, kann man durch geeignete Wahl ihrer Anbringung und damit des durch
ihre Federkraft erzeugten Momentes eine Art Momentenwaage schaffen, bei welcher das »Pendel« gerade
noch nach der gewünschten Seite hin ausschlägt (Jm dieses Moment beim Schalten Überwinden zu können,
ist daher allenfalls eine minimale Kraft erforderlich, deren notwendige Stärke durch geeignete Wahl des
wirksamen Hebelarms noch variiert werden kann.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine erste Feder als Zugfeder und die andere als
Druckfeder ausgebildet Damit sie die notwendigen gegenläufigen Momente erzeugen können, müssen die
Federn selbstverständlich in der entsprechenden Weise am Schnappsystem angreifen. Dasselbe gilt für die
beiden anderen Ausbildungen der Erfindung, wonach die beiden Federn entweder als Druckfedern oder als
Zugfedern ausgebildet werden können.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist bei einem Schnappsystem mit einer Zug- und einer
Druckfeder das eine Ende der ersten Feder am Kontaktarm und das andere an einem ortsfesten Punkt
angelenkt Eine andere Möglichkeit der Ausgestaltung besteht darin, daß das eine Ende der ersten Feder am
Kontaktarm und das andere am Zwischenglied angreift Im letzteren Falle ist es bedeutungslos, ob Zug-
und/oder Druckfedern Verwendung finden.
Das eine Ende der zweiten Feder greift vorzugsweise an einem ortsfesten Punkt und sein anderes am
Zwischenglied an. Außerdem ist es sehr zweckmäßig, daß der Kontaktarm oder die Verbindungslinie von
bewegbarem Kontakt und Kontaktarmlager und die Wirkungslinie der dort angelenkten ersten Feder einen
spitzen Winkel miteinander bilden. Bei der Betätigung wird in üblicher Weise die Wirkungslinie dieser Feder
über die Längsachse bzw. das Schwenklager dieses Kontaktarmes verschwenkt, worauf das Schnappsystem
umspringt Selbstverständlich ist der vom Betätigungsglied zurückzulegende Weg um so kleiner, je spitzer der
Winkel gewählt wird.
GemäO einem weiteren Merkmai der Erfindung ist
wenigstens eiae der Federn, insbesondere die η eite, als
elastischer Körper ausgebildet Es kommen hier alle elastischen Gummi oder gummiartigen Werkstoffe,
Schaumstoffe, Kunststoffe und dgl. infrage. Der Vorzug dieses Merkmals liegt darin, daß die Kunststoffe
keinerlei Montageschwierigkeiten bieten, da sie sich in einfacher Weise ankleben lassen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt zur Einstellung der Ansprechempfindlichkeit
zumindest ein Federende mehrere, wahlweise Anlenkpunkt
e. Hierdurch kann sowohl seine Winkellage zu den übrigen Teilen als auch seine Federspannung verändert
werden. Selbstverständlich ist eine Erhöhung der Federspannung ohne Veränderung der Winkellage, also
eine reine Streckung der Feder ebenfalls denkbar. Zum Schluß sei noch ein anderes Erfindungsmerkmal
genannt wonach die beiden als Zugfedern ausgebildeten Federn aus einem Stück bestehen, wobei die beiden
Teilfedern üt :r eine entsprechende Befestigungsöse
verbunden sind und je nach ihrer Anlenkung einen mehr oder weniger großen Winkel miteinander einschließen.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt Es zeigt
Fig. 1—6 sechs verschiedene Ausführungsbeispiele
des Schnapp«ystems schematisch dargestellt,
F i g. 7 die Ausbildung der zweiten Feder als elastischer Körper.
Fig.8 die Ausbildung der elastischen Feder als
Blattfeder.
Die für das Umschalten notwendige Betätigungskraft ist in allen Fallen, also bei ailen Ausführungsbeispieien
mit P bezeichnet Selbstverständlich sind seitliche Verschiebungen der Kraftkomponente bzw. des die
Kraft unmittelbar aufnehmenden Gliedes ohne weiteres möglich. Außerdem ist noch festzuhalten, daß die
dargestellten Federn die Erfindung selbstverständlich
nicht auf diese Federnart beschränken sollen, daß vielmehr alle gebräuchlichen Zug- und Druckfedern mit
entsprechender Anpassung Verwendung finden können.
Der Kontaktarm ist jeweils mit 1 und das Zwischenglied mit 2 bezeichnet An seinem vorderen
Ende trägt der Kontaktarm 1 einen Doppelkontakt 3, der mit den beiden im Abstand voneinander angeordneten
Festkontakten A1 5 wechselweise zusammenwirkt Sein hinteres Ende ist schwenkbar am Zwischenglied
gelagert, wobei üblicherweise ein Schneidenlager Verwendung findet Die Wirkungslinie der ersten Feder
7 schließt mit der durch den Anlenkpunkt 8 dieser Feder am Kontaktarm 1 und das Kontaktarmlager 9
gebildeten Geraden einen spitzen Winkel 10 ein. Beim Umschalten wird diese Gerade über die Wirkungslinie
der Feder 7 verschwenkt, wobei der Schnappmechanismus nach Durchlaufen der labilen Stellung schlagartig in
die andere Extremlage umspringt Dabei springt der bewegbare Kontakt 3 zum anderen Festkontakt S.
Die erste Feder ist beim Ausführungsbeispiel gemäß
Die erste Feder ist beim Ausführungsbeispiel gemäß
ίο Fig. 1 als Zugfeder und die zweite 12 als Druckfeder
ausgebildet Wie bereits erläutert, ist das eine Ende 13
der ersten Feder 7 bis 8 schwenkbar mit dem Kontaktarm 1 verbunden, während das andere Ende 14
an einem ortsfesten Punkt 15 eingehängt ist Die
is Druckfeder 12 stützt sich mit ihrem einen Ende 16 an
einer ortsfesten Ausnehmung 17 ab, während ihr anderes Ende 18 gegen das Zwischenglied 2 drückt.
Letzteres besitzt in etwa die Form eines 1. Sein einer Schenkel 19 dient als Angriffsstelle für die Betätigungs
kraft P, jedoch könnte hierzu genau - gut der andere Schenkel 20 dienen. Letzterer ist an einer Wand 2i des
nicht näher gezeigten Schalters schwenkbar gelagert. Am T-Mittelsteg befindet sich das Schneidenlager 9 für
den Kontaktarm 1.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 erzeugt die Zugfeder 7 ein größeres Moment als die Druckfeder IZ
weswegen dieses Schnappsystem die dargestellte Ruhelage einnimmt In F i g. 2 überwiegt das von der
Druckfeder 12 erzeugte Drehmoment, woraus die
dargestellte Ausgangslage des Schnappsystems resultierte. Ansonsten sind beide Ausführungsvarianten
gleich und entsprechen den beiden Umschaltlagen.
In F i g. 3 wird ein Z-förmiges Zwischenglied verwendet Im Gegensatz zu den beiden vorigen Ausführungsformen
ist dort die zweite, ebenfalls als Druckfeder ausgebildete Feder 12 von unten her angesetzt,
weswegen sie dort auch ein gegenläufiges, im Sinne des Pfeils 36 wirkendes Moment auf den Zwisch:nheb:l 12
aufgibt Um auch hier, ebenso wie bei den beiden obigen Ausführungsbeispieien zwei gegenläufige Momente
durc:. die beiden Federn zu erzeugen, ist die erste Feder
7 in der aus der Figur ersichtlichen Weise angelenkt worden. Das durch sie erzeugte Moment wirkt also im
Gegensatz zu den beiden vorangegangenen Ausführungsformen im Sinne des Pfeiles 22. Sowohl die
Zugfeder 7 als auch die Druckfeder 12 sind beim Ausführungsbeispiel der F i g. 3 einerends ortsfest
abgestützt. Ihre anderen Enden sind wie vorbeschrieben angeordnet
Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 4 finden zwei Zugfedern 7, 12a Verwendung. Sie sind einstückig
gefertigt und über eine öse 23 miteinander verbunden. Letzter? <st in einen Zapfen 24 des Zwischenglieds 2
eingehängt Der Zapfen 24 befindet sich am freien Ende des einen in der F: g. 4 links vom Schneidenlager 5
angeordneten Hebelarms 26 des als doppelarmigen Hebel ausgebildeten Zwischengliedes 2. Der andere
Hebelarm 27 ist abgewinkelt und stützt in einem an seinen freien Ende gelegenen Schneidenlager 28 den
«ο Kontaktarm 1 schwenkbar ab. Außerdem ist noch ein
oberer Anschlag 29 für das Zwischenglied dargestellt Als weitere Besonderheit dieser Ausführungsform sind
noch die drei wahlweisen Einhängepunkte für die zweite Feder 12a zu nennen. Selbstverständlich soll weder die
<·' gezeigte Darstellung noch die Anzahl der Einhagepunkte
einschränkend wirken, vielmehr soll mit dieser Figur lediglich angedeutet werden, daß das freie Ende der
Feder 12a wahlweise an verschiedenen Punkten
eingehängt werden kann. Der Kontaktarm 1 ist im Gegensatz zu den vorangegangenen Ausführungsformen
abgewinkelt Es bleibt noch zu erwähnen, daß die Betätigungskraft ρ selbstverständlich auch an dem einen
Hebelarm 26 angreifen kann, daß dabei jedoch die Wirkungslinie umzukehren ist, d. h. die Kraft müßte
dann von unten nach oben wirken.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 finden wieder eine Zugfeder 7 sowie eine Druckfeder 12
Verwendung. Der Kontaktarm 1 besitzt wiederum eine gerade Gestalt, während das Zwischenglied 2 etwa
T-förmig ausgebildet ist. Im Unterschied zu den Ausführungsformen der F i g. 1 bis 3 ist dort jedoch das
andere Ende 14 der ersten Feder 7 nicht an einem ortsfesten Punkt, sondern etwa am freien Ende des
T-Mittelsteges angelenkt. Im übrigen ist die Wirkungsweise
ähnlich, d h. wir haben wiederum zwei in entgegengesetztem Sinne wirkende Drehmomente 33
der Feder 12 und 34 der Feder 7. Die Wirkungsweise der Feder 7 wird auch bei dieser Ausführungsform über die
durch den Federanlenkpunkt 8 und das Schneidenlager 9 gebildete Gerade verschwenkt.
Die Verwendung zweier Druckfedern Ta und 12 zeigt
das Ausführungsbeispiel der F i g. 6. Dabei ist die Feder
Ta als Blattfeder und die Feder 12, wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen, als Spiraldruckfeder ausgebildet.
Das Zwischenglied 2 hat wiederum die Gestalt eines T. Die Feder 7a stützt sich ebenso wie beim
Ausführungsbeispiel der Fig.5 einerseits am Kontaktarm
1 und andererseits am Mittelsteg des T-förmigen Zwischenglieds 2 ab. Die Feder 7a kann einstückig mit
dem Kontaktarm 1 gefertigt werden.
Anstelle einer Feder kann, wie Fi g. 7 zeigt, auch eil
elastischer Körper 35 verwendet werden. Bei entspre chender Befestigung ist er sowohl auf Zug als auch au
Druck belastbar. Außerdem ist es, wie F i g. 8 zeigt durchaus denkbar, anstelle der Spiraldruckfeder 12 eint
ständlich einstückig mit dem Zwischenglied 2 hergestell
werden.
ίο erfindungswesentlich. Soweit Einzelheiten der Ausfiih
rungsformen der Fig. 2 bis 6 nicht beschrieben sind gelten die zum Ausfuhrungsbeispiel der Fi g. 1 gemach
ten Erläuterungen sinngemäß.
is Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Feder durch zwei mit ihrer gleichnamigen Polen gegeneinanderweisende Magnete
insbesondere Dauermagnete gebildet ist, wobei der eine Magnet am Schaltergehäuse und der andere gegenüber·
liegend am Zwischenglied befestigt sind. Man kann sich diese Ausfiihrungsform sehr leicht vorstellen, wenn man
sich den elastischen Körper 35 in F i g. 7 der Zeichnung etwa parallel zum Zwischenglied 2 durchgeschnitten
denkt. Da die gleichnamigen Pole einander gegenüber stehen, drückt der gehäusefeste Magnet den am
Zwischenhebel 2 befestigten, stets nach unten. Dieser Abwärtsbewegung wirkt die Kraft der ersten in F i g. 7
nicht dargestellten Feder entgegen. Somit ist auch dieses Schnappsystem in der Art einer Momentenwaage
ausgebildet Anstelle von Stabmagneten könnten selbstverständlich auch andere Former., wie beispielsweise
Hufeisenmagnete verwendet werden.
Claims (12)
1. Elektrischer Schnappschalter mit einem zwischen zwei Anschlägen unschnappbaren, einem
bewegbaren, mit wengistens einem Festkontakt zusammenwirkenden Kontakt aufweisenden Kontaktarm
und einem schwenkbaren, federbeeinflußten, den Kontaktarm abstützenden, mit einem
Betätigungselement kuppelbaren Zwischenglied, dadurch gekennzeichnet, daß an dem aus
Zwischenglied (2) und Kontaktarm (1) bestehenden Schnappsystem zwei in entgegengesetztem Drehsinne
wirksame Federn (7, 7a, 12, 12a, 126, 35)
angreifen.
2. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch ·5
gekennzeichnet, daß die Differenz der beiden von den Federn (7,12, a, b, 35) erzeugten, gegenläufigen
Drehmomente (21, 22; 33, 34) einen endlichen Minimalwert beträgt und die Schalter-Betätigungskraft
(P) de»r Differenzmoment entgegenwirkt
3. Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Feder (7) als
Zugfeder und die andere, zweite als Druckfeder (12, a, b) ausgebildet ist.
4. Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Federn (7a, 12)
als Druckfedern ausgebildet sind.
5. Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Federn (7, YIa)
als Zugfedern ausgebildet sind.
6. Schnappschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
eine Ende (13) der ersK-n Fedt. (7) am Kontaktarm
(1) und das andere (14) jn einem ortsfesten Punkt
(15) angelenkt ist 3ä
7. Schnappschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
eine Ende (13) der ersten Feder (7) am Kontaktarm (1) und das andere (14) am Zwischenglied (2)
angreift.
8. Schnappschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Ende (16) der zweiten Feder (12,35)
an einem ortsfesten Punkt (17) und das andere (18) am Zwischenglied (2) angreift.
9. Schnappschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontaktarm (1) oder die Verbindungslinie von bewegbarem Kontakt (3) und Kontaktarmlager
(9) und die Wirkungslinie der dort angelenkten, ^0
ersten Feder (7) einen spitzen Winkel (10) miteinander bilden.
10. Schnappschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine der Federn (7,12, a, b, 35), insbesondere die zweite (12, a, b), als elastischer
Körper (35) ausgebildet ist.
11. Schnappschalter nach einem oder mehreren
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Ansprechempfindlichkeit
zumindest ein Federende mehrere, wahlweise Anlenkpunkte (30 bis 32) besitzt.
12. Schnappschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Feder (12, a, 6) durch zwei, mit ihren gleichnamigen Polen gegeneinander
weisende Magnete, insbesondere Dauermagnete gebildet ist, wobei der eine Magnet am Schaltergehäuse
und der andere gegenüberliegend am Zwischenglied (2) befestigt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19702047757 DE2047757C3 (de) | 1970-09-29 | 1970-09-29 | Elektrischer Schnappschalter |
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---|---|
DE2047757A1 DE2047757A1 (de) | 1972-04-06 |
DE2047757B2 DE2047757B2 (de) | 1978-07-27 |
DE2047757C3 true DE2047757C3 (de) | 1979-04-05 |
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Country | Link |
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DE (1) | DE2047757C3 (de) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
DE3070654D1 (en) * | 1980-11-28 | 1985-06-20 | Square D Starkstrom Gmbh | Contact device |
DE3637636A1 (de) * | 1985-11-06 | 1987-05-07 | Schaltbau Gmbh | Betaetigungsstoessel fuer schnappschalter |
DE3623200A1 (de) * | 1986-07-10 | 1988-01-14 | Schaltbau Gmbh | Schnappschalter |
-
1970
- 1970-09-29 DE DE19702047757 patent/DE2047757C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE2047757B2 (de) | 1978-07-27 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |