DE2716192A1

DE2716192A1 - Elektrischer schalter

Info

Publication number: DE2716192A1
Application number: DE19772716192
Authority: DE
Inventors: Keith Lewis
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1976-04-14
Filing date: 1977-04-12
Publication date: 1977-10-27
Also published as: GB1573108A; IN147534B; US4124791A; ES457827A1; AU2418177A; IT1079617B; JPS52126773A; JPS6054733B2; DE2716192C2; FR2348555A1; FR2348555B1; AU510407B2

Description

Düsseldorf, den 9. April 1977

pi/R

Reg.-Nr.: 3115/16

j NACHGIIREICHTI

LUCAS INDUSTRIES LIMITED

Great King Street, Birmingham B 19 2XF / ENGLAND

Elektrischer Schalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter. Ein derartiger Schalter soll erfindungsgemäß so ausgeführt werden, daß er bei zuverlässiger Betriebsweise einfach herzustellende und zu montierende Teile aufweist.

Zu diesem Zweck ist der elektrische Schalter gemäß der Erfindung mit in einem Hohlraum befindlichen elektrischen Kontakten und einem darin zur Betätigung der Kontakte verschieblichen Betätigungsteil ausgebildet,

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welches erst und zweite, miteinander im Eingriff stehende Teile von gleicher Form aufweist, deren Eingriff eine begrenzte relative Bewegung der Teile in Richtung der Bewegung des Betätigungsteils relativ zum Hohlkörper gestattet, und daß die beiden Teile des Betätigungsteils in der Bewegungsrichtung unter elastischer, sie auseinander zu drücken suchender Abstützung stehen, wobei sich während der anfänglichen Bewegung des Betätigungsteils aus einer Ruhestellung deren erste und zweite Teile gleichmäßig bewegen und die Kontakte betätigt werden, wohingegen sich bei weiterer Bewegung des Betätigungsteils relativ zum Hohlkörper in der gleichen Richtung das erste Teil relativ zum zweiten Teil gegen die Wirkung der elastischen Abstützung bewegt.

Vorzugsweise sind bei der Erfindung die ersten und zweiten Teile als gabelförmige Leisten ausgebildet, wobei die freien Enden ihrer beiden Gabelschenkel mit gegenseitig aufeinander gerichteten Haken ausgeführt sind, jede Leiste an ihrem von dem Haken entfernten Ende einen länglichen Schlitz aufweist, die beiden Leisten mit ihren zueinander rechtwinkligen Flächen miteinander im Eingriff stehen und die Haken der Schenkel der einen Leiste in den Schlitz der anderen Leiste sowie die Haken der anderen Leiste in den Schlitz der einen Leiste eingreifen.

In zweckmäßiger Weiterentwicklung der Erfindung sind die äußeren Randflächen der Leisten Teile eines

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Zylinders und im Eingriff der Leisten Teile eines gedachten, gemeinsamen Zylinders, während das Betätigungsteil sich in einer Bohrung des Hohlkörpers befindet, die von kreisförmigem Querschnitt ist und einen dem Durchmesser des gedachten gemeinsamen Zylinders im wesentlichen gleichen Durchmesser besitzt.

Weiterhin ist erfindungsgemäß eine elastische Membran an ihrem Umfang mit dem Hohlkörper verbunden, die sich zwischen dem Betätigungsteil und den Kontakten befindet.

Zweckmäßig sind im Hohlraum weiterhin erste und zweite elektrische Kontakte sowie ein beweglicher, mit ihnen in und außer Eingriff zu bringender Brückenkontakt vorgesehen.

Der bewegliche Kontakt steht unter der Einwirkung einer ihn von den festen Kontakten auf Abstand zu halten zu suchenden Feder, gegen deren Wirkung er mit dem Betätigungsteil beweglich ist, wobei das Betätigungsteil stärker elastisch abgestützt ist als der mittels der Feder beaufschlagte bewegliche Kontakt.

Wahlweise kann auch der bewegliche Kontakt unter der Einwirkung einer Feder im Eingriff mit den festen Kontakten gehalten und mittels des Eetätigungsteils aus dieser Eingriffstellung bewegbar sein, wobei das Betätigungsteil stärker elastisch abgestützt ist als

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der mittels der Feder beaufschlagte bewegliche Kontakt.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf ein Ausführungsbeispiel beziehenden Zeich nungen Bezug genommen. Darin zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen elektrischen Schalter, während

Figur 2 eine perspektivische Darstellung des Betätigungsteils des in Figur 1 dargestellten Schalters wiedergibt.

Zeichnungsgemäß ist der Schalter mit einem Hohlkörper versehen, bestehend aus einem Metallgehäuse 11 und einer aus Kunststoff bestehenden Basis 12, die teilweise im Gehäuse 11 angeordnet ist, wobei sich letzteres über die Basis erstreckt, so daß diese und das Gehäuse 11 im gegenseitigen Eingriff miteinander stehen. Die Basis 12 hat Aussparungen, in welche erste und zweite elektrische Kontakte 13 eingreifen, von denen sich jeder durch die Basis 12 hindurch erstreckt und mit einem Stift die Außenfläche der Basis 12 durchsetzt. Innerhalb der Aussparung befindet sich ein beweglicher Brückenkontakt 15 in Form einer leitenden Platte, die gleichzeitig an den festen Kontakten 13 und 14 zur Herstellung eines Stromflusses zur Anlage gebracht werden kann. Eine Druckfeder 16 wirkt auf die Basis 12 ein und sucht den Brückenkontakt 15 außer Eingriff mit den festen Kontakten 13 und IU halten.

Zwischen der Basis 12 und einer ringförmigen Schulter des Gehäuses 11 ist der Umfang einer aus Gummi bestehenden

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flexibelen Membran gehalten. Der Umfang der Membran ist im Hohlkörper abgedichtet und dichtet mithin den Raum ab, der die festen sowie den beweglichen Kontakt des Schalters aufnimmt. Eine Seite des mittleren Bereiches der Membran steht mit dem aus einer¹ Platte gebildeten Brückenkontakt 15 in Eingriff, während die gegenüberliegende Seite der Membran 17 mit dem Ende des Betätigungsteils 18 des Schalters im Eingriff steht.

Das Betätigungsteil 18 des Schalters ist als ein zweiteiliger Plunger ausgeführt, der in einer Bohrung von kreisförmigem Querschnitt in einer zylindrischen Verlängerung 11a des Gehäuses 11 aufgenommen ist. Das Ende des Plungers, welches von der Membran 17 entfernt ist, steht im Eingriff mit einer Stahlkugel 19, die in der Bohrung der Verlängerung lla dadurch gehalten ist, daß die Bohrung an dieser Stelle einen verringerten Durchmesser aufweist. Die Wand der Verlängerung lla ist radial nach innen verformt,um den kleineren Bohrungs durchmesser zu bilden und somit zu verhindern, daß die Kugel aus der Verlängerung lla herausgedrückt wird.

Wie beschrieben, ist das Betätigungsteil 18 ein aus zwei Teilen bestehender Plunger. Die beiden Teile 21, des Plungers sind identische Kunststoffpreßlinge, von denen jeder als verhältnismäßig dicke flache Leiste ausgebildet ist, bei welcher eine Endseite halbzylindrisch ist. Das Teil 22 liegt mit seiner halbzylindrischen Endseite an der Membran 17 an, während das Teil

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mitjseinem halbzylindrischen Ende an der Kugel 19 anliegt.

Jedes Teil 21, 22 besitzt auf seiner an den halbzylindrischen Endabschnitt angrenzenden Seite einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz, der in den Zeichnungen durch den Zusatz a bezeichnet ist; jedes der Teile ist gegabelt und bildet damit ein Paar sich in Längsrichtung erstreckender Schenkel, die mit dem Zuaatz b in der Zeichnung versehen sind. Der Abstand zwischen den inneren Flächen der Schenkel der Teile 21, 22 ist gleich der Dicke dieser Teile 21, 22; an ihren freien Enden sind die Schenkel mit nach innen gerichteten Haken versehen, die aufeinander zugerichtet sind und zeichnungsgemäß durch den Zusatz c dargestellt wurden.

Die beiden Teile 21 und 22 haben nicht nur die sich gegenüberliegenden, halbzylindrischen Enden des von ihnen gebildeten Betätigungsteils, sondern sind weiterhin mit ihren ebenen Flächen rechtwinklig zueinander angeordnet. Die beiden Teile 21, 22 greifen mit ihren sich gegenüberliegenden Schenkeln ineinander ein, wobei die Haken 22c des Teils 22 in den Schlitz 21a des Teils 21 eindringen, während gleichzeitig die Haken 21c des Teils 21 im Eingriff mit den Schlitzen 22a des Teils stehen. Eine Druckfeder 23 erstreckt sich in Längsrichtung durch die Teile 21 und 2 2 und nimmt das von den vier Schenkeln gebildete Volumen ein. Die gegenüberliegenden Enden der Druckfeder 2 3 drücken gegen die Teile 21 und 22 und suchen diese mithin in Längsrichtung

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auseinander zu pressen. Die Wirkung der Feder 23 besteht also darin, daß die Länge des zweiteiligen Plungers, der das Betätigungsteil des Schalters bildet, möglichst groß wird, wobei die Wirkung der Feder 23 durch den Eingriff der Haken 22c am einen Ende des Schlitzes 21a und den Eingriff des Hakens 21c am anderen Ende des Schlitzes 22a begrenzt ist. Die Randseiten der Teile 21, 22, die durch die Dicke jedes dieser Teile gebildet sind, sind teilzylindrisch und bilden dann, wenn beide Teile miteinander im Eingriff stehen, um den Plunger zu bilden, vier teilzylindrische Flächen eines gedachten, gemeinsamen Zylinders, dessen Durchmesser etwa gleich dem Durchmesser der Bohrung in der Verlängerung 11a des Gehäuses 11 ist, ohne indes größer zu sein. Die beiden Teile 21, 22 und die Feder 23 werden vor dem Einbringen in die Bohrung zusammengesetzt·, durch schräg verlaufende Führungsflächen erleichtern die Haken 21c und 22c den Eingriff der genannten beiden Teile ineinander.

Nach dem Einbau des zweiteiligen Plungers in die Bohrung können sich die beiden Teile 21, 22 in Längsrichtung relativ zueinander bewegen, soweit dies der Druck der Feder im Ausmaß der Länge der Schlitze 21a und 22a und der Haken bewirkt. Normalerweise hält die Feder 23 den Plunger in seiner größtmöglichen Länge.

Die Feder 23 ist stärker als die Feder 16 j wenn daher auf die Kugel 19 innerhalb der Bohrung der Verlängerung lla gedrückt wird, wird die Bewegung des zweiteiligen Plungers und des biegsamen Membrane 17 auf den beweglichen

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Kontakt 15 übertragen, um letzteren gegen die Wirkung der Feder 16 in eine Stellung zu bringen, in welcher er die festen Kontakte 13 und 14 überbrückt. Im Anschluß daran ist eine weitere Bewegung des Brückenkontaktes 15 und der Membran 17 durch die festen Kontakte 13 und 14 begrenzt. Wenn die Kugel weitergehend in die Verlängerung 11a hineingedrückt wird, bewegt sich das Teil 21 des zweiteiligen, das Betätigungsteil 18 bildenden Plungers relativ zum Teil 22, soweit dies der Druck der Feder 2 3 zuläßt. Das Ausmaß, um welches das Betätigungsteil in Längsrichtung zusammendrückbar ist, reicht aus, um die größtmögliche Verschiebung der Kugel 19 in der Praxis auszugleichen.

Nach Freigabe der Kugel 19 stellt die Feder 23 wiederum die größtmögliche Länge des Betätigungsteils her, während die Feder 16 den Brückenkontakt 15 in seine Ruhestellung mit Abstand von den Kontakten 13, 14 drückt. Die Ruhestellung ist letztlich durch den Eingriff der Kugel 19 in den mit kleinerem Durchmesser ausgeführten Teil der Verlängerung 11a des Gehäuses 11 festgelegt.

Das elastisch zusammendrückbare Betätigungsteil 18 des Halters erlaubt eine Bewegung der Kugel 19 über das erforderliche Maß zur Bewegung des beweglichen Brückenkontaktes 15 hinaus; ohne die Möglichkeit des Zusammendrückens des Betätigungsteils in Längsrichtung würde eine unzulässig weitgehende Bewegung der Kugel 19,die Membran 17 und den Brückenkontakt 15 in einer nicht mehr zulässigen Weise belasten und Membran sowie Kontakt beschädigen. Darüber hinaus würde eine derartige axiale

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Belastung auf die festen Kontakte übertragen sowie auf deren Befestigung innerhalb der Basis 12 und des Gehäuses 11,mit welchem die Basis 12 durch die Haltekonstruktion verbunden ist. Alle diese Teile würden bei einer übermäßigen Belastung beschädigt werden können. Das Äußere der Verlängerung lla des Gehäuses 11 ist mit einem Gewinde versehen, um in der Praxis die Montage des Schalters zu erleichtern. Man kann daher durch Ausbildung des in Längsrichtung zusammenrückbaren Plungers aus zwei identisch geformten, in verriegelbaren Eingriff miteinander zu bringenden Teilen nicht nur die Herstellung, sondern auch die Montage wesentlich preiswerter vornehmen. Der erfindungsgemäße Schalter gestattet jedoch nicht nur eine Verbesserung unter dem letztgenannten Gesichtspunkt, sondern vor allem auch eine Anwendung des neuen Schalters bei Schaltvorgängen, die durch nicht präzise vorgegebene Bewegungsvorgänge ausgelöst werden, so zum Beispiel bei mechanischer Schalterauslösung.

In einer abgewandelten Ausführungsform ist der Schalter normalerweise geschlossen, wobei der bewegliche Brückenkontakt mittels einer Feder im Eingriff mit den festen Kontakten gehalten ist und aus dieser EingriffStellung durch Verschiebung des Betätigungsteils relativ zum Hohllkörper gelöst werden kann. Die Auslösung aus der Eingriffsstellung und den festen Kontakten wird durch den Anschlag der Basis des Schalters begrenzt, woraufhin die beiden das Betätigungsteil bildenden Teile gegeneinander verschoben werden, wie bereits beschrieben wurde.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

j NACHG^ÜCHTI

Elektrischer Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß er mit in einem Hohlkörper (11, 12) befindlichen elektrischen Kontakten (13, 14) und einem darin zur Bewegung der Kontakte (13, 14) verschieblichen Betätigungsteil (18) ausgebildet ist, welches erste und zweite, miteinander in Eingriff zu bringede Teile (21, 22) von gleicher Form aufweist, deren Eingriff eine begrenzte relative Bewegung der Teile (21, 22) in Richtung der Bewegung des Betätigungsteils relativ zum Kohlkörper (11, 12) gestattet, und daß die beiden Teile (21, 22) des Betätgingsteils (18) in der Bewegungsrichtung unter elastischer, sie auseinander zu drücken suchender Abstützung stehen, wobei sich während der anfänglichen Bewegung des Betätigungsteils (18) aus seiner Ruhelage deren erste und zweite Teile gleichmäßig bewegen und die Kontakte betätigt werden, wohingegen sich bei weiterer Bewegung des Betätigungsteils (18) relativ zum Hohlkörper (11, 12) in der gleichen Richtung das erste Teil relativ zum zweiten Teil gegen die Wirkung der elastischen Abstüztung bewegt.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Teile (21, 22) gabelförmige Leisten sind, wobei die freien Enden ihrer

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beiden Gabelschenkel mit aufeinander gerichteten Haken (22c) ausgeführt sind, jede Leiste an ihrem von dem Haken entfernten Ende einen länglichen Schlitz aufweist, die beiden Leisten mit ihren zueinander rechtwinkligen Flächen miteinander in Eingriff stehen und die Haken der Schenkel der einen Leiste in den Schlitz der anderen Leiste sowie die Haken der anderen Leiste in den Schlitz der einen Leiste eingreifen.
3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Randflächen der Leisten Teile eines Zylinders sind und im Eingriff der Leisten Teile eines gedachten, gemeinsamen Zylinders bilden, während das Betätigungsteil (18) sich in einer Bohrung des Hohlkörpers befindet, die von kreisförmigem Querschnitt ist und einen dem Durchmesser des gemeinsamen Zylinders im wesentlichen gleichen Durchmesser besitzt.
4. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine elastische Membran (17), die an ihrem Umfang mit dem Hohlkörper (11,12) verbunden ist, zwischen dem Betätigungsteil (18) und den Kontakten (13, 14) befindet.
5. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite elektrische Kontakte (13, 14) sowie ein beweglicher, mit

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ihnen in und außer Eingriff zu bringender Brückenkontakt (15) im Hohlkörper vorgesehen sind.
6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Brückenkontakt (15) unter der Einwirkung einer ihn von den festen Kontakten (13, 14) auf Abstand zu halten suchender Feder (16) steht, gegen deren Wirkung er mit dem Betätigungsteil (18) beweglich ist, und daß das Betätigungsteil (18) stärker elastischer abgestützt ist als der mittels der feder (IG) beaufschlagte bewegliche Brückenkontakt (15).
7. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (15) unter der Einwirkung einer Feder im Eingriff mit den festen Kontakten (13,14) gehalten und mittels des Betätigungsteils (18) aus dieser Eingriffsstellung bewegbar ist, wobei das Betätigungsteil (18) stärker elastisch abgestützt ist als der mittels der Feder (16) beaufschlagte bewegliche Brückenkontakt (15).

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