DE2546423C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schnappschalter, bestehend aus zwei in einem Gehäuse einander gegenüberliegend angeordneten, feststehenden Kontakten sowie einem beweglichen Kontakt, der am einen Ende eines Schaltarms angeordnet und dessen anderes Ende von einem ersten gehäusefesten Lager aufge­ nommen ist, einer Blattfeder, die zwischen dem kontakttragenden Ende des Schaltarms und einem in einem zweiten, als gehäusefestes Drehlager ausgebildeten Lager schwenkbar gelagerten Betätigungshebel eingespannt ist, und einem vom Gehäuse vorstehenden, am Betätigungshebel an­ greifenden Druckknopf, wobei der Einspannpunkt der Blattfeder am Betätigungshebel bei nicht betätigtem Druckknopf beabstandet ist von der das erste gehäusefeste Lager und den kontaktseitigen Einspannpunkt der Blattfeder verbindenden Linie bei am ersten feststehenden Kontakt anliegendem beweglichen Kontakt, und wobei der Einspannpunkt der Blattfeder am Betätigungshebel bei Betätigung des Druckknopfes im wesentlichen zum Fluchten mit der Verbindungslinie unter Umschnappen des beweglichen Kontaktes in Anlage zum zweiten feststehenden Kontakt gebracht ist.

Solche elektrischen Schnappschalter sind bereits bekannt (GB- PS 8 33 336), wobei dort die Kraftübertra­ gung zwischen dem Druckknopf und dem den beweglichen Kontakt tragenden Schaltarm unabhängig von den jeweiligen Be­ triebsbedingungen stets nur über die Blattfeder erfolgt. Eine Betätigung dieses bekannten Schalters ist jeweils dann ausge­ schlossen, wenn die Blattfeder beschädigt wird oder ein Ver­ schweißen des beweglichen Kontakts mit dem Ruhekontakt auf­ tritt. Im Falle einer gebrochenen Feder findet keinerlei Kraft­ übertragung mehr statt. Im Falle eines Verschweißens der Kon­ takte bei weiterhin unbeschädigter Feder reicht die Federkraft nicht aus, um den mit dem Ruhekontakt verschweißten Arbeits­ kontakt zu lösen.

Bekannt ist auch bereits ein Schnappschalter, dessen Blattfeder an einem Ende gehäusefest abgestützt ist, während zwischen dem anderen Blattfederende und dem beweglichen Schaltkontakt eine Wippe gelenkig eingesetzt ist, die zur Verstärkung der von der Feder aufgebrachten Kontaktschließ­ kraft dienen soll (DE-OS 16 65 302).

Bei einem anderen bekannten Schnappschalter ist die Blattfeder wiederum am einen Ende gehäusefest abgestützt, während das andere Ende mit einem den beweglichen Kontakt tragenden Schaltarm verbunden ist (DE-AS 11 18 310). Dort ist das andere Ende des Schalt­ arms an einem vom Druckknopf beaufschlagten Betätigungs­ hebel gelagert.

Bekannt ist auch bereits ein Schnappschalter mit einem Be­ tätigungsstößel, in den ein Dreizungen-Federele­ ment eingesetzt ist, welches endseitig die beweglichen Kontakte trägt (DE-AS 19 35 225). Der Betätigungsstößel ist dort mit nockenförmigen Schräg­ flächen versehen, die zur Steuerung von Schwenkhebeln dienen, die anstelle der Schnappwirkung des Dreizungen-Federelements eine Abtrennung der an den Ruhekontakten festgesetzten beweg­ lichen Kontakte bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Schnappschalter der eingangs genannten Art ein Umschalten des beweglichen Kontakts vom ersten zum zwei­ ten feststehenden Kontakt auch dann zu gewährleisten, wenn die Blattfeder defekt ist oder wenn der bewegliche Kontakt mit dem Ruhekontakt verschweißt ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Betätigungshebel zweiarmig ausgebildet ist, daß das freie Ende des zweiten Betätigungshebelarms den Schaltarm am kontakt­ tragenden Schaltarmende mit Abstand untergreift, daß das zweite gehäusefeste Drehlager für den Betätigungshebel im wesentlichen mittig zwischen dem freien Ende des zweiten Betätigungshebel­ arms und dem vom Druckknopf beaufschlagten Ende des ersten Betätigungshebelarms angeordnet ist, und daß das freie Hebel­ ende unmittelbar am kontakttragenden Schaltarmende angreift, wenn der Einspannpunkt der Blattfeder am ersten Betätigungs­ hebelarm über die Verbindungslinie des ersten, als gehäusefestes Drehlager ausgebildeten Lagers mit dem kontaktseitigen Einspannpunkt der Blatt­ feder hinaus betätigt ist.

Dadurch wird vorteilhafterweise ein Abheben des beweglichen Kontakts vom ersten feststehenden Kontakt unter allen Betriebs­ bedingungen gewährleistet, insbesondere auch dann, wenn ein Abheben des beweglichen Kontakts vom ersten feststehenden Konakt mittels der Schnappwirkung der Blattfeder nicht mög­ lich ist. Dieser Fall tritt dann ein, wenn aufgrund von Über­ strömen oder Lichtbögen eine Verschweißung zwischen dem beweg­ lichen Kontakt und dem ersten feststehenden Kontakt eingetre­ ten ist. In diesem Fall wird das federgesteuerte Umschalten ersetzt durch eine direkte mechanische Krafteinwirkung auf das kontaktseitige Schaltarmende über den Druckknopf und den Betätigungshebel, wobei das Betätigungshebel-Drehlager derart angeordnet ist, daß eine optimale Kraftübertragung bei relativ kurzem Hub des Druckknopfs möglich ist. Dieses mechanisch bewirkte Umschal­ ten ist auch dazu geeignet, den beweglichen Kontakt vom ersten feststehenden Kontakt zu trennen, wenn die Blattfeder gebrochen ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des beschriebenen elektri­ schen Schnappschalters bei geöffnetem Gehäuse und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform bei geöffnetem Gehäuse.

Ein Gehäuse 70 des Schnappschalters, das aus einem gegossenen Mate­ rial besteht, nimmt die drei folgenden Elemente auf: zwei feststehende Kontakte 4 und 5, die jeweils durch einen metallischen Anschluß 61 bzw. 60 verlängert sind, und einen dritten Anschluß 57, der im Inneren des Gehäuses 70 durch zwei Schenkel 8 und 10 verlängert ist, die zur Bildung von zwei Drehlagern 6, 7; 11, 12 jeweils eine Einkerbung 7 bzw. 11 aufweisen (Fig. 1).

Mit diesem feststehenden Elementen arbeiten drei bewegliche Elemente und ein elastisch verformbares Organ zusammen, und zwar:

• ein Schaltarm 1, der an dem Schenkel 8 verschwenkbar ist und an seinem Ende 64 einen zweifachen beweglichen Kontakt 58 trägt, der jeweils an einem der feststehenden Kontakte 5 bzw. 4 zum Anliegen kommt;
• ein Betätigungshebel 13, der an dem Schenkel 10 verschwenk­ bar ist und zwei Arme 56 und 55 besitzt, die sich links und rechts vom Drehlager 11, 12 befinden, welches die Einkerbung 11 umfaßt;
• ein Druckknopf 52, der in dem Gehäuse 70 verschiebbar montiert ist und gegenüber einem Ende 14 des ersten Betätigungshebelarms 56 angeordnet ist, und eine gebogene Blattfeder 3, die sich durch Längskompression an dem ersten Betätigungshebelarm und an einem benachbarten Bereich des Schaltarms 1 abstützt.

Die verschiedenen Lager- und Drehpunkte sind folgendermaßen ausgebildet:

• der Schaltarm 1, der aus einer Stange aus dünnem Blech mit einem U-förmigen Querschnitt besteht, ist in seinem mitt­ leren Bereich mit einer länglichen Öffnung 50 versehen, deren erster Rand 6, der dem Ende 20 benachbart ist, in die Einker­ bung 7 des Schenkels 8 eintritt, um das erste Drehlager 6, 7 zu bilden. Der zweite Rand der Öffnung 50, der dem ersten entgegengesetzt ist und sich damit in Nähe des kontakttragenden Schaltarmendes 64 befin­ det, nimmt ein erstes Ende 63 der Blattfeder 3 auf, um einen kontaktseitigen Einspannpunkt 62 zu bilden. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Blattfeder 3 von einem aus der Öffnung 50 stammenden Metallteil gebildet, der mit dem Schaltarm 1 fest verbunden bleibt. Die Vorrichtung arbeitet jedoch auf dieselbe Weise, wenn diese Blattfeder 3 aus einem getrennten Element besteht, das sich in geeigneter Weise an dem zweiten Rand der Öffnung 50 abstützt. Das zweite, einen Einspannpunkt 59 bildende Ende der Blattfeder 3, stützt sich in einer Einkerbung 15 ab, die am Ende 14 des ersten Arms 56 des verschwenkbaren Betätigungshebels 13 vorgesehen ist, der zur Bildung des zweiten Drehlagers 11, 12 ferner eine Kante 12 aufweist, die in die Einkerbung 11 des Schenkels 10 eintritt und das Drehlager dieses Hebels bildet. Dieser Schen­ kel 10 ist so angeordnet, daß er die Öffnung 50 in einem Bereich durchquert, der von den Enden 20 und 64 des Schaltarms 1 im wesentlichen gleich weit entfernt ist. Wie die Ausführungs­ beispiele der Fig. 1 und 2 zeigen, sind der erste Betätigungshebelarm 56 sowie das Drehlager 11, 12 oberhalb des Schaltarms 1 angeord­ net, während der zweite Betätigungshebelarm 55 des Betätigungshebels 13 so lang ist, daß sich sein freies Ende 16 unter dem Schaltarm 1 und in Nähe des beweglichen Kontaktes 58 befindet. In Fig. 1 verläuft die Blattfeder 3 über dem Drehlager 11, 12 und der zweite Betätigungshebelarm 55 durchquert die Öffnung 50, während die Blattfeder 3 bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 unter dem Drehlager 11, 12 verläuft und der zweite Betätigungshebelarm 55 nicht die Öffnung 50 durchquert, sondern neben dem Schaltarm 1 angeordnet ist, wobei sich das Ende 16 jedoch ebenfalls unterhalb des Schaltarms 1 in Nähe des Endes befindet.

Die Arbeitsweise eines derartigen Schnappschalters, bei dem sich die Kontakte schnell öffnen und schließen sollen, ist bekannt: Wenn der Druckknopf 52 die Drehung des verschwenkbaren Betätigungshebels 13 bewirkt, gelangt die Einkerbung 15 mit dem ersten feststehen­ den Drehlager 7 und dem kontaktseitigen Einspannpunkt 62 der Blattfeder 3 am Schaltarm 1 in eine Linie, indem eine zusätzliche Komprimierung der Blattfeder 3 bewirkt wird, die einen Teil ihrer Ener­ gie an den Schaltarm 1 abgibt, indem es diesen zum Verschwen­ ken bringt, sobald der Einspannpunkt 59 die Fluchtlinie passiert hat.

Wenn zwischen den Kontakten 4 und 58 Lichtbögen oder Über­ ströme aufgetreten sind, kann zwischen den beiden Kontakten eine kleine Verschweißung auftreten, die ihre Trennung ver­ hindert.

Die Stellung des freien Endes 16 des verschwenkbaren Betätigungshebels 13 ist so gewählt, daß in diesem Fall unmittelbar nach Passieren der Fluchtlinie ein Kontakt zwischen diesem Ende und dem unteren Teil des Schaltarms 1 bewirkt wird, daß eine direkte mecha­ nische Krafteinwirkung (d. h. nicht über die Blattfeder 3) zwischen dem Druckknopf 52 und dem Kontakt 58 bewirkt wird, um die Lösung der Verschweißung zu bewirken.

Ein optimales Ergebnis erhält man einerseits durch die Form des Schaltarms 1, der durch seinen U-förmigen Querschnitt eine hohe Steifheit erhält, und andererseits dadurch, daß das Drehlager 11, 12 des verschwenkbaren Betätigungshebels 13 im wesent­ lichen in gleichen Abständen von dem den beweglichen Kontakt 58 tragenden Ende des Schaltarms 1 und dem Ende 14 des ersten Arms 56 des verschwenkbaren Betätigungshebels 13 angeordnet ist. Wenn nämlich dieses Drehlager 11, 12 näher an dem Ende 14 vorgesehen wäre, würde sich die Kraft zur Trennung der verschweißten Kontakte verrin­ gern, während wenn das Drehlager näher an dem freien Ende 16 angeord­ net wäre, der Weg des Druckknopfes 52 größer sein müßte, um die Trennung der Kontakte zu erreichen, was die Präzision des Unterbrechungszeitpunktes beeinträchtigen würde und die An­ lagen gefährden würde, die durch die zu öffnende elektrische Schaltung gesteuert werden.

Dadurch, daß der Schenkel 10 und damit die Drehlager 11, 12 bezüglich den Enden des Schaltarms 1 zentral angeordnet ist, kann der Blattfeder 3 eine große Länge verliehen werden, was sich in einer geringeren Streuung der Herstellungs­ maße und einer Verbesserung der mechanischen Spannungen äußert.

Die Art der Lagerung des verschwenkten Betätigungshebels 13 ermöglicht eine zusätzliche Verbesserung der Betriebssicherheit, wenn die Wände des Gehäuses 70 Formen erhalten, die das Heraustreten des Betätigungshebels 13 aus dem Drehlager 11, 12 im Fall des Bruchs der Blattfeder 3 verhindern. Wie Fig. 1 zeigt, bewegt sich das freie Ende 16 bei seiner Drehung in Nähe einer Führungsfläche 19, die aus einem Teil der Innenfläche der Wand besteht. Diese Fläche be­ sitzt eine Krümmung, deren Mittelpunkt in Nähe des Drehlagers 11, 12 liegt, so daß der Betätigungshebel in dem oben erwähnten Fall in seiner Drehung weiter geführt ist und seine Sicherheitsfunk­ tion ausführen kann, die darin besteht, den Schaltarm 1 anzuheben.

Für dieses kann eine ähnliche Sicherheitsmaßnahme ergriffen werden, indem in Nähe seines Endes 20, an dem sich das aus dem Rand 6 und der Einkerbung 7 gebildete Drehlager 6, 7 befindet, eine zweite Führungsfläche 18 vorgesehen wird, die der ersten Führungsfläche 19 ähnlich ist und von der Wand des Gehäuses 70 oder von jedem beliebigen anderen festen Körper getragen wird. Der Krüm­ mungsmittelpunkt dieser Führungsfläche 18 liegt in Nähe des betreffenden Drehlagers 6, 7. Mit einem geringeren Spiel könnte ein ebener Flächenabschnitt eine vergleichbare Wirkung ha­ ben.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 hat die Blattfeder 3 eine weniger stark gekrümmte Form und befindet sich zwischen dem Schaltarm 1 und dem Drehlager 11, 12. Diese Anordnung erfordert, daß der erste Schenkel 10 sowie der zweite Betätigungshebelarm 55 jeweils eine Öffnung aufweist oder daß der zweite Betätigungshebelarm 55 außerhalb der Öffnung 50 verläuft.

Vorteile ergeben sich auch, wenn beispielsweise der verschwenkbare Betätigungshebel 13 an der Stelle des Schen­ kels 8 angeordnet ist und wenn daß das Lager im Bereich des Einspannpunkts 59 und der Einkerbung 15 feststehend ist, wobei der Druckknopf 52 auf das Ende 20 des Schaltarms 1 ein­ wirkt.

Claims (3)

1. Elektrischer Schnappschalter, bestehend aus zwei in einem Gehäuse einander gegenüberliegend angeordneten, feststehen­ den Kontakten sowie einem beweglichen Kontakt, der am einen Ende eines Schaltarms angeordnet und dessen anderes Ende von einem ersten gehäusefesten Lager aufgenommen ist, einer Blattfeder, die zwischen dem kontakttragenden Ende des Schaltarms und einem in einem zweiten, als gehäusefestes Drehlager ausgebildeten Lager schwenkbar gelagerten Betätigungshebel eingespannt ist, und einem vom Gehäuse vorstehenden, am Betätigungshebel angreifenden Druckknopf, wobei der Einspannpunkt der Blatt­ feder am Betätigungshebel bei nicht betätigtem Druckknopf beabstandet ist von der das erste gehäusefeste Lager und den kontaktseitigen Einspannpunkt der Blattfeder verbinden­ den Linie bei am ersten feststehenden Kontakt anliegendem beweglichen Kontakt, und wobei der Einspannpunkt der Blatt­ feder am Betätigungshebel bei Betätigung des Druckknopfes im wesentlichen zum Fluchten mit der Verbindungslinie unter Umschnappen des beweglichen Kontaktes in Anlage zum zwei­ ten feststehenden Kontakt gebracht ist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Betätigungshebel (13) zweiarmig ausgebildet ist, daß das freie Ende (16) des zweiten Betätigungshebel­ arms (55 ) den Schaltarm (1) am kontakttragenden Schaltarm­ ende (64) mit Abstand untergreift, daß das zweite gehäuse­ feste Drehlager (11, 12) für den Betätigungshebel (13) im wesentlichen mittig zwischen dem freien Ende (16) des zweiten Betätigungshebelarms (55) und dem vom Druckknopf (52) beaufschlagten (14) des ersten Betätigungshebel­ arms (56) angeordnet ist, und daß das freie Hebelende (16) unmittelbar am kontakttragenden Schaltarmende (64) angreift, wenn der Einspannpunkt (59) der Blattfeder (3) am ersten Betätigungshebelarm (56) über die Verbindungslinie des ersten, als gehäusefestes Drehlager (6, 7) ausgebildeten Lagers mit dem kontaktseiti­ gen Einspannpunkt (62) der Blattfeder (3) hinaus betätigt ist.

2. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste gehäusefeste Drehlager (6, 7) für den Schaltarm (1) und das zweite gehäusefeste Drehlager (11, 12) für den Betätigungshebel (13) jeweils auf einem Schenkel (8, 10) vorgesehen ist, der mit einem mit dem beweg­ lichen Kontakt (58) elektrisch verbundenen Anschluß (57) fest verbunden ist, und daß der das zweite gehäusefeste Drehlager (11, 12) tragende Schenkel (10) eine Öffnung (50) des U-förmigen Schaltarmes (1) in einem Bereich durchquert, der von den Enden (20, 64) des Schaltarms (1) im wesentlichen gleich weit entfernt ist.

3. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Gehäuses (70) zwei Füh­ rungsflächen (18, 19) aufweist, deren eine (19) im Bereich des freien Endes (16) des zweiten Betätigungshebelarms (55) angeordnet ist, um ein Herausspringen des Betätigungs­ hebels (13) aus dem zweiten gehäusefesten Drehlager (11, 12) zu verhindern, das eine im ersten Schenkel (10) vorgesehene Einkerbung (11) umfaßt, mit der eine Kante (12 ) des Betäti­ gungshebels (13) zusammenwirkt, während das erste gehäuse­ feste Drehlager (6, 7) eine im zweiten Schenkel (8) vorge­ sehene zweite Einkerbung (7) umfaßt, mit der ein Rand (6) der Öffnung (50) des Schaltarms (1) zusammenwirkt und die andere Führungsfläche (18) vorgesehen ist, um ein Heraus­ springen des Schaltarms (1) aus dem ersten gehäusefesten Drehlager (6, 7) zu verhindern, falls die Blattfeder (3) brechen sollte.