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Elektrischer Schnappschalter Die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf einen elektrischien Schalter, bei dem die die Schaltbewegung auslösende Kraft
von einem äußeren Betätigungselement allein durch Überführung einer Feder aus einer
gespannten Lage unter Überwindung einer Totlage in eine gegensinnig gespannte Lage
auf die Kontakte übertragen wird.
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Aus der CH-PS 385 963 ist ein Schnappschalter der o.g. Art bekannt
geworden. Diese Schnappschalter haben den Vorteil, daß unabhängig von der Bewegung
des Betätigungselementes.
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so lange dies nur stetig erfolgt, die Schaltbewegung schnell und
mit durch die Feder vorgegebenen Kräften ausgeführt wird.
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Der Nachteil des bekannten Schnappschalters besteht darin, daß bei
entsprechend geführter Betätigung ein Stillstand des Federsystems in der Totlage
erreicht werden kann, bei dem die Kontaktkraft zwischen den bewegten Kontakten und
den festen Kontakten instabil wird und ggf. für einige Zeit in dieser Lage verbleiben
kann.
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Es ist weiterhin aus der GB-PS 1 114 630 bekannt, einen solchen Schnappschalter
mit einem Hebelsystem auszubilden, das auch bei Versagen der Feder die Schalterbewegung
zwangsläufig durchführt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen
Schnappschalter anzugeben, bei dem auch bei langsamster Betätigung des äußeren Betätigungselementes
sichergestellt ist, daß der erforderliche Kontaktdruck bis zum Umschalten aufrechterhalten
wird.
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Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein elektrischer Schnappschalter,
bei dem die die Schaltbewegung auslösende Kraft von einem äußeren Betätigungselement
allein durch Überführung einer oder mehrerer erster Federn aus einer gespannten
Lage auf ein inneres, die Kontakte bewegendes Betätigungselement übertragen wird.
Die Erfindung wird darin wsehen, daß zwischen den ersten Federn und dem inneren
Betätigungselement ein partlel zur Bewegungsrichtung der Betätigungselemente bewegbares
Zwischenstück vorhanden ist, das die auslösendelKraft von den ersten Federn auf
eine oder mehrere zweite Federn überträgt, die unter der Einwirkung dieser Kraft
ebenfalls unter Überwindung einer Totlage in eine gegensinnig gespannte Lage über
gehen und diese Kraft auf das innere Betätigungselement übertragen und daß das durch
die erste Feder oder Federn auf das Zwischenstück ausgeübte Moment stärker ist als
das durch die zweite Feder oder Federn auf das Zwischenstück ausgeübte Mow meint.
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In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der erfindungsgemäße
Schnappschalter zwei im wesentlichen parallel verlaufende Schraubenfedern, die mit
beiden Enden in der Nähe zer im wesentlichen parallel liegender Zwischenstücke in
Kipphebel eingreifen, die einerseits in den Zwischenstücken, andererseits bei der
ersten Feder in Widerlagern im äußeren Betätigungselement und bei der zweiten Feder
im inneren Betätigungselement kippbar gelagert sind.
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Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Schnappschalters
werden
anhand der Figur erläutert, die in z.T. schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel
eines Schnappschalters nach der Lehre der Erfindung zeigt.
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Mit 1 ist das Gehäuse des Schnappschalters bezeichnet, in dem die
Festkontakte 2 und 3 mit ihren elektrischen Anschlüssen gelagert sind. Das Gehäuse
dient ferner zur Führung des äußeren Betätigungselementes 4 in Form eines Stößels,
der gegen eine Feder 5 in das Gehäuse uneingedrückt werden kann.
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Die die beweglichen kontakte tragende Kontaktbrücke 6 ist unter der
Einwirkung einer Feder 7 in einem inneren Betätigungselement geführt, das seinerseits
in dem Gehäuse i verschiebbar gelagert ist. Eine erste Feder 9 greift in zwei Kipphebel
10 und 10' ein, die einerseits in der Nähe des Angreifpunktes der Feder in Zwischenstücken
11 und il' und andererseits in Ausnehaungen 12 in dem äußeren Betätigungselement
4 gelagert sind. Im gleichen Sinne ist die Feder 13 angeordnet mit dem Unterschied,
daß hier die Kipphebel 14 und 141 in Widerlagern des inneren Betätigungselementes
gelagert sind. Da die Feder 9 stärker ist als die Feder 13, übt sie wegen der gleichen
Länge der Kipphebel 10, 10', 14 und 14 zunächst ein stärkeres Moment auf die Zwischenstücke
11 und 111 aus als die Feder 13. Wird nun der Betätigungsstößel 4 gegen die Feder
5 in das Gehäuse 2hineingedrückt, so bewegen sich auch die Ausnehmungen 12 in der
gleichen Richtung. Damit wird zunächst die Feder 9 zusätzltih gespannt, zugleich
jedoch das gesamte Moment vermindert. Wenn die Verbindungslinien der Punkte 16 und
17 senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stößels 4 stehen und damit eine instabile
Lage für die Feder 9 erreicht ist, wirkt die Kraft der Feder 9 nur noch in Richtung
der Verbindungslinien 17, 16 16, 17, und das gesamte Moment wird = 0. In der Bewegung
richtung des Stößels 4 übt die Feder 9 keine Kraft mehr aus, und sie trägt somit
nicht mehr zum Kontaktdruck zwischen den
Kontakten 2 und den beweglichen
Kontakten auf der Brücke bei. In dieser Stellung wird der Kontaktdruck zwischen
den genannten Kontakten nur noch durch die in Richtung der Stösselbewegung wirkende
Teilkraft der Feder 13 und ggf. durch die Feder 7 bestimmt. Bleibt der Stößel 4
in dieser instabilen Lage, so bleibtdieser Restkontaktdruck in jedem Falle erhalten.
Erst wenn der Stößel 4 weiter in das Innere des Gehäuses getrieban wird und damit
auch die Punkte 16 weiter verschoben werden, tritt wieder eine Teilkraft der Feder
9 in Richtung der Stößelbewegung auf, das gesamte Moment wird - jetzt in der Gegenrichtung
- wieder größer als 0 und zieht die Zwischenstücke 11 in die entgegengesetzte Richtung
der Stößelbewegung. Damit wird analog des oben beschriebenen Vorgangs für die Feder
9 ein Vorgang für die Feder 13 ausgelöst mit dem Unterschied, daß diese keinesfalls
in ihrer instabilen Lage verbleiben kann, weil sie von der starken Feder 9 über
diese Lage hinweggeschoben wird, und damit eine Bewegung des Betätigungselementes
8 und der Kontaktbrücke 6 zwangsläufig und unabhängig von der weiteren Bewegung
des Stößels 4 erfolgt.
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Um auch bei dem erfindungsgemäßen Schnappschalter bei Versagen einer
Feder ein sicheres Trennen der Kontakte zu gewährleisten, sind das äußere Betätigungselement
oder Stößel 4 und das innere Betätigungselement 8 entlang der gleichen Richtung
bewegbar und entlang dieser Richtung derart bemessen, daß das äußere Betätigungselement
im Falle des Versagens einer Feder mit seiner Fläche 18 auf die Fläche 19 des inneren
Betätigungselementes trifft und diese soweit mitnimmt, daß die zu schaltenden Kontakte
2 getrennt werden.
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Bei ordnungsgemäßem Funktionieren der Federn 9 und 13 kann durch entsprechende
Dimensionierung der Feder 5 und bei Wegfall der auf den Stößel wirkenden Kraft ein
Zurückspringen des Schnappschalters in der dargestellten Lage bewirkt werden.