DE2737517A1

DE2737517A1 - Elektrischer schalter

Info

Publication number: DE2737517A1
Application number: DE19772737517
Authority: DE
Inventors: Eric Lee Long
Original assignee: Cutler Hammer World Trade Inc
Current assignee: Cutler Hammer World Trade Inc
Priority date: 1976-08-19
Filing date: 1977-08-19
Publication date: 1978-02-23
Also published as: GB1528568A; JPS5335179A; US4121069A; FR2362483B3; CA1077551A; FR2362483A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Schalter, insbesondere einen elektrischen Schnappschalter.

Es sind bereits Schnappschalter mit einem beweglichen Kontaktteil bekannt, welches durch ein vorgespanntes, in einer bestimmten Stellung auslösendes Glied betätigt bzw. verschoben wird. Diese bekannten Schalter weisen wenigstens einen der nachstehend beispielsweise angegebenen Nachteile auf. Das Trennen der Kontakte erfolgt nur mit der Kraft oder der gespeicherten Energie des vorgespannten, in einer bestimmten Stellung auslösenden Gliedes; die Kontaktflächen gleiten bzw. schleifen zu stark oder zu schwach aufeinander; es liegt nur ein Kuppenkontakt bzw. ein Kontakt mit relativ kleinen Flächen vor; die Stromstärke, die mit dem Schalter geschaltet bzw. übertragen werden kann, ist begrenzt; die Anpassungsfähigkeit bzw. die Vielseitigkeit ist im Hinblick auf den Typ des Betätigungs- bzw. Auslöseteils begrenzt, beispielsweise ist nur ein Hebel oder nur ein in linearer Richtung hin- und herschiebbarer Auslöser oder Drücker vorhanden, usw.; die Herstellung und Montage ist aufwendig, kompliziert und damit teuer; es ist nur eine einzige Funktions- bzw. Betriebsweise beim Kontaktvorgang vorhanden usw. Diese bekannten Schalter sind zwar für die jeweils vorgesehenen Zwecke und Anwendungsfälle geeignet, jedoch könnten diese Schalter bessere Eigenschaften aufweisen.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere einen Schnappschalter mit einem elastisch nach oben gedrückten Kontaktträger, der einen beweglichen Kontakt aufweist oder bildet und auf dem schräge Nockenflächen ausgebildet sind, die in einer nach oben gerichteten Spitze zusammenlaufen und auf denen von oben her ein bewegliches Betätigungsglied angreift, so dass der Kontakt zur Seite hin gegen feste Kontakte schnappt, wenn das Betätigungsglied die Nockenspitze überschreitet.

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Viele derartig ausgebildete und derartig arbeitende Schnappschalter sind insbesondere deshalb nachteilig, weil sie unzuverlässig arbeiten, was auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass sich die geschlossenen bzw. aufeinander liegenden Eontakte nicht öffnen bzw. voneinander trennen, wenn dies erforderlich ist. Dafür sind Schweisstellen bzw. Schweissverbindungen zwischen dem festen, stationären und dem beweglichen Eontakt verantwortlich zu machen, die durch Prellen der Eontakte bzw. durch einen starken Aufprall der Eontakte beim Auftreffen der Eontakte aufeinander auftreten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Schalter, insbesondere einen Schnappschalter zu schaffen, bei dem die Trennung des beweglichen und des festen Eontakts sicher und zuverlässig erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den UnteranSprüchen angegeben.

Bei dem erfindungsgemassen Schnappschalter ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass ein Fehlverhalten oder eine falsche Funktionsweise in der ^MEin^M-Schalterstellung auftritt.

Bei dem erfindungsgemassen Schnappschalter, der Drehpunkt-Vorsprünge- oder -Teile aufweist, um ein sicheres Drehmoment zu schaffen, werden die Schalterkontakte zusätzlich zu der Eontakt-Trennkraft getrennt, die bei Freigabe der gespeicherten Energie eines vorgespannten in einer bestimmten Lage auslösenden Gliedes freigesetzt wird.

Der erfindungsgemässe Schnappschalter weist sowohl eine Euppenkontakt- als auch Gleitkontaktberührung auf.

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Ein"weiterer Vorteil des erfindungsgemassen Schnappschalters liegt darin, dass er hohe Stromstärken übertragen bzw. schalten und die verschiedensten Arten und Typen von Betätigungs- bzw. Auslösegliedern, wie Druckknöpfe, Hebel oder Schiebeglieder verwenden kann.

Die erfindungsgemassen Schnappschalter weisen einen einfachen Aufbau auf, bestehen aus wenigen Teilen, lassen sich leicht zusammensetzen und sind daher kostengünstig herzustellen. Sie sind auch ohne weiteres als Einpol-Schalter oder Zweipol-Schalter und als Einweg- und Zweiweg-U Beschälter herstellbar.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemassen Schnappschalters besteht darin, dass eine statische Verbindung bzw. Haftung der Kontakte zunächst durch eine Torsionskraft und/oder ein augenblicklich auftretendes Drehmoment und/oder durch Scherkräfte unterbrochen bzw. aufgebrochen wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch den in Anspruch 18 angegebenen Schnappschalter gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert: Es zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht eines erfindungsgemassen Schalters, bei dem die Vorderwand abgenommen ist,

Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie 2-2,

Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie 3-3»

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der in Fig. 2 eingezeichneten Schnittlinie 4-4-,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie 5-5,

Fig. 6 bis 8 teilweise Vorderansichten des Eontaktmechanismus von Fig. 1 und die aufeinanderfolgenden Kontaktvorgänge bzw. Schalterstellungen,

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Fig*. 9 die Vorderansicht einer anderen Ausführungsform des

erfindungsgemassen Schalters mit abgenommener Vorderwand,

Fig.10 einen Querschnitt entlang der in Tig. 9 eingezeichneten Schnittlinie 10-10,

Fig.11 einen Querschnitt entlang der in Fig. 9 eingezeichneten Schnittlinie 11-11,

Fig.12 einen Querschnitt entlang der in Fig. 10 eingezeichneten Schnittlinie 12-12,

Fig.13 eine drei-dimensionale Darstellung lediglich des in den Fig. 1 bis 8 dargestellten, beweglichen Kontaktträgers,

Fig.14 bis 17 wichtige Bauelemente der vorliegenden Erfindung

in vereinfachter Darstellung, anhand denen die aufeinanderfolgenden Schalterstellungen und die Wirkungsweise des Schalters dargestellt wird.

Die Fig. 1 und 4 zeigen einen Schnappschalter, der gemäss der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist und über einen vorspringenden Auslöser 2 betätigt wird.

Der Schalter weist ein an der Unterseite offenes, isolierendes Gehäuse 4 sowie eine isolierende Unterseiten-Wandung 6 auf, die an der Unterseite befestigt ist und das Gehäuse verschliesst. Das Gehäuse besitzt eine Vorderwand 4a und eine Rückwand 4b (vgl. Fig. 2). Wie die Fig. 1 und 4 zeigen, besitzt das Gehäuse weiterhin eine obere Wandung 4c mit einem einen langgestreckten Hohlraum 4e bildenden, erhabenen Bereich 4d. Die obere Wandung 4c steht über das Gehäuse nach rechts vor und besitzt einen nach unten abstehenden Flansch 4f, der zur Befestigung des Schalters in einem Werkzeug-Handgriff oder an einer anderen Stelle zwei Löcher 4g aufweist. Der erhabene Teil 4d erstreckt sich ebenfalls nach rechts und bildet einen schmaleren Hohlraum 4h, in dem eine langgestreckte Verbindungsstange 8 eingesetzt ist. Das rechte Ende 4i des erhalbenen Bereichs 4d ist noch höher und besitzt einen vorderen und einen hinteren Lagerzapfen 4j zur drehbaren Befestigung des Auslösers 2.

Der Auslöser besitzt einen mit dem Finger zu betätigenden

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Teil 2a mit parallelen, sich nach unten erstreckenden und voneinander beabstandeten Seitenteilen 2b bzw. 2c (vgl. die Fig. 1 und 4). Der erhabene Bereich 4i liegt zwischen diesen Seitenteilen, und die Lagerzapfen 4j erstrecken sich durch die Öffnungen in den Seitenteilen und bilden eine drehbare Befestigung des Auslösers im erhabenen Teil 4i. Die Enden der Seitenteile weisen an den unteren rechten Enden Löcher zur Aufnahme eines vorderen und eines hinteren Lagerzapfens 8a auf, die auf der rechten Seite der Verbindungsstange 8 mit diesem einstückig ausgebildet sind.

Die Verbindungsstange 8 erstreckt sich durch den schmalen langgestreckten Hohlraum 4h und kann darin in gerader Richtung von links nach rechts und umgekehrt hin- und herverschoben werden. An der linken Seite der Verbindungsstange 8 ist mit diesem einstückig ein langgestreckter, oben offener, kastenförmiger Teil 8b ausgebildet, der innerhalb des Hohlraums 4e liegt. Der erhabene Bereich 4d des Gehäuses besitzt einen Vorsprung 4k, der in den Hohlraum 4e und in den Kastenteil 8b der Verbindungsstange 8 hineinragt. Zwischen dem Vorsprung 4k und der linken Seitenwand des oben offenen Kastenteils 8b ist eine Spiral-Druckfeder 10 eingesetzt, die die Verbindungsstange 8 nach links drückt.

Vie aus Fig. 4 am besten zu ersehen ist, wird der Auslöser im Gegenuhrzeigersinn um den Drehpunkt 4j gedreht und zieht die Verbindungsstange 8 mittels der Lagerzapfen 8a nach rechts, wenn der Teil 2a des Auslösers 2 mit dem Finger niedergedrückt wird. Durch die Verschiebung der Verbindungsstange 8 wird die Feder 10 (Vgl. Fig. 6) zusammengedrückt. Bei Freigabe der Auslösefeder 10 kehrt die Verbindungsstange 8 in ihre am weitesten links liegende Lage zurück, wobei die linke Seitenwand des kastenförmigen Teils 8b an die linke Wand des erhabenen Bereichs 4d anstösst (vgl. Pig. 4).

Das Gehäuse 4 besitzt eine linke und eine rechte Seitenwand 4m und 4n, auf denen stationäre Kontakte befestigt sind, wie dies nachfolgend beschrieben werden wird. Vie die Fig. 1 und 2 zeigen,

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ist die rechte Seitenwand 4n mit Ausnehmungen und Nuten versehen, in denen die Schenkel 12a und 14a L-förmiger, gemeinsamer Kontaktanschlüsse 12 und 14 liegen. In den Schenkeln 12a und 14a sind jeweils Schrauben 16 und 18 eingeschraubt, um Drähte oder andere elektrische Verbindungen zu befestigen. Die anderen Schenkel 12b und 14b der Kontakte 12, 14 stehen nach links entlang der vorderen bzw. hinteren Wand 4a bzw. 4b vor und besitzen nach innen vorstehende, abgerundete VorSprünge, Anschläge, Hocker oder Kontaktperlen 12c und 14c, die mit beweglichen Kontakten ständig in Berührung stehen, wie dies nachfolgend noch im einzelnen beschrieben werden wird. Die Schenkel 12b und 14b sind geprägt und elastisch nach innen in das Gehäuse 4 vorgespannt, so dass sie einen zuverlässigen gemeinsamen Kontakt schaffen. Die Unterseiten-Wandung 6 besitzt einen mit dieser einstückig ausgebildeten senkrechten Trennbereich 6a, der an der rechten Seite der Unterseitenwand 6 zwischen den Kontaktechenkeln 12a und 14a in der Mitte nach oben absteht (vgl. die Fig. 2 und 4), um eine zusätzliche Isolierung zwischen den beiden Kontaktschenkein zu schaffen. Wie Fig. 4 zeigt, liegt die Verbindungsstange 8 oben auf dem Trennbereich oder der Trennwand 6a, so dass diese auch als Führung für die waagrechte Bewegung der Verbindungsstange 8 dient.

Die linke Seitenwand 4m ist ebenfalls mit Ausnehmungen und Nuten versehen, um zwei U-förmige stationäre Kontakte 20 und 22 aufzunehm en, die von unten angebracht sind (vgl. die Fig. 1, 2 und 3). In den linken Schenkeln 20a und 22a der Kontakte 20 und 22 sind Schrauben 24 und 26 eingeschraubt, um Drähte oder andere elektrische Verbindungen zu befestigen. Die waagerechten Bügel 20b und 22b der Kontakte 20, 22 liegen nach dem Zusammenbau an der Unterseiten-Wandung 6 an. Die beweglichen Kontakte treten mit dea rechten Schenkeln 20c und 22c der Kontakte 20, 22 in und ausser Kontakt, wie dies im weiteren noch im einzelnen beschrieben werden wird. Die Unterseiten-Wandung 6 besitzt einen damit einstückig ausgebildeten senkrecht nach oben stehenden Trennteil 6b, der auf der linken Seite der Wandung 6 zwischen den Kontakten 20 und 22 in der Mitte nach oben ragt (vgl. die

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Pig. 2 und 4), um einezzusätzliche Isolierung zwischen den Kontakten 20 und 22 zu schaffen und einen Überschlag zu verhindern.

Der Schalter besitzt einen einstückig ausgebildeten, isolierenden H-förmigen, beweglichen Kontaktträger 28 (vgl. die Fig. 2, 3 und 13) ι der waagerecht angeordnet ist, wie dies die Figuren zeigen. Der vordere und hintere, langgestreckte Seitenschenkel 28a und 28b des H-förmigen Kontaktträgers 28 sind mit Ausnehmungen versehen, um L-förmige, bewegliche Kontakte 30 und 32 zu befestigen und zu haltern. Die Hocker 12c und 14c der Masseanschlüsse 12 und 14 stehen in ständigem Kontakt mit den Schenkeln 30a und 32a der beweglichen Kontakte. Die Schenkel 30b und 32b treten mit den stationären Kontaktteilen 20c und 22c in und ausser Berührung, wie dies nachfolgend noch im einzelnen beschrieben werden wird.

Der Querschenkel 28c des H-förmigen Kontaktträgers 28 liegt zwischen den Teilen 28a und 28b und weist eine Nockenspitze 28d auf, die auf der Oberseite des Kontaktträgers 28 durch schräge, an der Nockenspitze 28d zusammenlaufende Nockenflächen 28e und 28f gebildet wird (vgl. Fig. 4). Über diese Nockenflächen läuft ein Betätigungsglied 8c, das von der Unterseite des kastenförmigen Teils 8d der Verbindungsstange 8 einstückig nach unten absteht. Der Kontaktträger 28 wird mit einer Spiral-Druckfeder 34- in der Mitte nach oben gedrückt, die zwischen dem Träger und der Unterseiten-Wand 6 eingesetzt ist. Das untere Ende der Druckfeder 34 liegt in einer runden Ausnehmung 6c in der unteren Seitenwandung 6 und der obere Teil derselben liegt in einer zylinderförmigen Ausnehmung 28g, die auf der Unterseite des Querschenkels 28c des Trägers ausgebildet ist (vgl. Fig. 4). Die Feder 34 steht unter Spannung und drückt den Träger nach oben, so dass entweder die Nockenfläche 28e oder die Nockenfläche 28f des Eontaktträgers immer mit dem Betätigungsglied 8c in Berührung steht.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel ist also ein zweipoliger Aus-Trennschalter. Die Fig. 1 bis 4 zeigen den Schalter in der

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offenen oder ⁿAus"-Stellung, bei dem der Auslöser nicht betätigt wird und der Träger sich in der am weitesten rechts liegenden Stellung befindet, in der die rechten Enden der Eontaktträgerschenkel 28a und 28b an der rechten Seitenwand 4n des Gehäuses anliegen. Fig. 6 zeigt den Schalter in der geschlossenen oder "Ein"-Stellung, bei dem der (nicht dargestellte) Auslöser niedergedrückt ist und sich der Träger in der am weitesten liegenden Stellung befindet, in der die Schenkel 30b und 32b der beweglichen Kontakte 30, 32 mit den Teilen 20c und 22c (vgl. Fig. 2) der stationäeren Kontakte in Berührung stehen. In der geschlossenen oder "Einⁿ-Stellung des Schalters weisen die beiden Pole folgende elektrische Verbindungen auf: (Für den vorderen Pol) Schraube 24-, stationärer Kontakt 20, beweglicher Kontakt 30, gemeinsamer Anschluss 12 und Schraube 16; und (für den hinteren Pol) Schraube 16, stationärer Kontakt 22, beweglicher Kontakt 32, gemeinsamer Anschluss 14 und Schraube 18.

Anhand der Fig. 4, 6, 7 und 8 soll nachfolgend die Arbeitsweise des Schalters beschrieben werden. Vie Fig. 4 zeigt, bewegt sich die Nocke 8c bei Niederdrücken des Auslösers nach rechts, gleitet über die schräge Nockenfläche 28e des Trägers 28 und drückt den Kontaktträger 28 gegen die Federkraft der Feder nach unten. Die rechte Seite des Trägers liegt an der rechten Seitenwand 4n des Gehäuses an und gleitet an ihr nach unten. Venn das Betätigungsglied 8c über die Nockenspitze 28d des Trägers hinweggeht, schnappt der Träger seitlich nach links, weil die in der Feder 34 gespeicherte Energie freigesetzt wird, und dadurch kommen die beweglichen und stationären Kontakte in Berührung (vgl. Fig. 6), so dass eine über den Mittelpunkt hinweg geführte Schnapp-Kontaktauslösung hervorgerufen wird. Venn der Träger nach links schnappt, treten die beweglichen Kontaktteile 30b und 32b (vgl. Fig. 5) zunächst irgendwo in der Ätte der stationären Kontaktteile 20c und 22c in Berührung und gleiten dann daran in die in Fig* 6 dargestellte Stellung nach oben, so dass dadurch ein anliegender und gleitender Kontaktschluss bewirkt wird.

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Bei Freigabe des Auslösers verschiebt sich das Betatigungsglied 8c nach links, drückt den Träger nach unten, wenn das Betatigungsglied 8c über die Nockenfläche 28f gleitet (vgl. Fig. 6). Während dieser Abwärtsbewegung des Kontaktträgers gleiten die Teile 30b und 52b der beweglichen Kontakte 30, 32 entlang der stationären Kontaktteile 20c und 22c an ihnen anliegend nach unten, so dass irgendwelche Schweisstellen oder Haftstellen, die sich zwischen den Kontakten gebildet haben können, abgeschert oder unterbrochen werden.

Aa linken Teil der Unterseite des Kontaktträgers sind zwei nach unten abstehende, spitze Vorsprünge 28h und 28i (vgl. die Fig. 6 und 13) vorgesehen, die als Drehpunkte dienen. Diese Drehpunkte 28h und 28i sind auf der Unterseite der Teile 28a und 28b ausgebildet (vgl. Fig. 6). Während der Abwärtsbewegung des Trägers auf Grund der Verschiebung des Betätigungsgliedes nach links (vgl. Fig. 7) schlagen die Drehpunkte an der Unterseiten-Wandung 6 an, bevor das Betätigungsglied über die Nockenspitze 28d gelangt, wenn es nach links über die Nockenfläche 28f wandert. Nachdem die Drehpunkte an der Unterseiten-Wandung aufliegen, bewirkt eine Verschiebung des Betätigungsgliedes nach links zur Hockenspitze hin (d. h. ein weiteres Freigeben des Auslösers), dass der Kontaktträger sich um die Drehpunkte (vgl. Fig. 8) im Uhrzeigersinn dreht, weil das Betätigungsglied ein Drehmoment ausübt, welches den Träger um die Drehpunkte 28h und 28i dreht. Dieses Drehmoment trennt die beweglichen und stationären Kontakte voneinander, so dass die Schnapp-Trennung der Kontakte einwandfrei, hart (crisp), sauber, ohne Aufrauhungen (non-teasing) und ohne Aufprall (non-bouncing) vor sich geht, wenn das Betatigungsglied über die Nockenspitze läuft, so dass der Träger nach rechts in die "offene"- oder "Aus"-Stellung V schnappt (vgl. die Fig. 1und 4). Die Feder 10 muss eine ausreichend grosse Federstärke aufweisen, um die Verschiebung des Betätigungsgliedes nach links und damit das Drehmoment sicherzu-• stellen·

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Bei Vergleichsuntersuchungen zwischen Schaltern mit Drehpunkten und Schaltern ohne Drehpunkte, die also nicht gemäss der Erfindung ausgebildet sind, hat sich herausgestellt, dass die Schalter mit Drehpunkten wesentlich besser arbeiten. Untersuchungen mit dem Oszilloskop bei wiederholten Schaltvorgängen zeigen eine scharfe, einwandfreie, saubere Trennung der Kontakte bei den Drehpunkt aufweisenden Schaltern. Dagegen zeigen Untersuchungen mit dem Oszilloskop bei Schaltern ohne Drehpunkte einen unregelmässigen Stromfluss beim Trennvorgang, eine langsame Trennung, Überschläge und Lichtbogen, so dass unebene und löchrige Kontakte entstehen, und gelegentlich wird auch das Trennen und Offnen der Kontakte zeitweilig verzögert.

Die theoretischen Gründe für die bessere Wirkungsweise der Schalter mit Drehpunkten sind noch nicht vollständig zu erklären, jedoch wird angenommen, dass verschiedene Faktoren zusammenwirken .

Einer dieser Faktoren ist die durch die Nocke ausgeübte, am Träger angreifende Kraft in Form eines Drehmoments, um die Kontakte zu trennen, ohne dass nur auf die gespeicherte Energie der Feder 54 zurückgegriffen werden muss. Ohne die Drehpunkte würde der Träger weiter nach unten verschoben werden, bis das Betätigungsglied die Nockenspitze überschreitet, so dass danach die Trennung der Kontakte nur durch die Federkraft der Feder y\ bewirkt werden würde. Auf Grund der Drehpunkte wird eine direkte mechanische Kraft ausgeübt, um die Kontakte zu trennen, so dass dadurch eine sichere Ausschaltung gewährleistet ist. Dieses "Sichere Ausschalt"-Drehmoment ist insbesondere dann wichtig, um Verschwelssungen oder andere feste Verbindungen zwischen den Kontakten zu trennen. Zu Beginn der Abwärtsverschiebung des< Trägers (vgl. Fig. 6) können Punktverschwexssungen,Haftungen usw. zwischen den Kontakten gebildet werden. Die anfängliche Scherkraft bei der Abwärtsbewegung des Trägers bricht solche Verschweissungen oder Verbindungen auf und hebt dadurch die anfängliche statische Verbindung der Kontakte auf. Venn sich der Träger nach unten bewegt und die Kontakte aufeinander gleiten,

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können sich wieder Schweissverbindungen oder Haftstellen bilden oder die vorherigen Punktschweisstellen können schmelzend nach unten fliessen oder sich auf bzw. mit den Kontaktflächen verschieben, so dass am Ende der Abwärtsbewegung des Trägers solche Verschwelssungen die Trennung der Kontakte verhindern oder verzögern können, wenn die Trennung nur mit der von der Feder 34· bereitgestellten Kraft durchgeführt wird. Die Drehpunkte ermöglichen jedoch, dass eine Kraft des Betätigungsgliedes auftritt, um die Kontakte sicher und zuverlässig zu trennen, und es treten Zugkräfte an den zwischen den Kontakten gebildeten Schweisstellen oder Haftungen auf, so dass derartige Schweisspunkte oder Haftungen aufgebrochen werden, die am Ende bzw. unten am Träger verblieben sind.

Ein weiterer Grund für die sichere, bessere Arbeitsweise der erfindungsgemässen Schalter liegt in der gewünschten relativ grossen Gleitkontaktverbindung zwischen den Kontakten. Bei elektrischen Schaltern ist ein Reib- oder Gleitvorgang und ein Abriebvorgang zwischen den Kontakten wünschenswert. Eine zu geringe Reibung oder ein geringes Gleiten reicht jedoch nicht aus, um die Kontaktflächen rein zu halten. Eine zu grosse Reibung oder ein zu starker Gleitvorgang führt zu einer zu starken Abtragung der Kontaktflächen und zu einer kürzeren Lebensdauer. Die erfindungsgemässen Drehpunkte schaffen ein gewünsch tes Hass an Reibung oder Abreibung, indem der Weg für die Abwärtsbewegung des Trägers begrenzt wird. Bei einigen der herkömmlichen Schalter ohne Drehpunkte, die untersucht wurden, betrug der gesamte geradlinige Aufwärts-Abwarts-Weg des beweglichen Kontakts entlang des stationären Kontakts 2,54 mm (0,100 inch). Es wurde dabei festgestellt, dass dieses Mass an Verschiebung zu gross war und eine Abreibung bzw..eine Abtragung verursachte, so dass " Riefen, Nuten, Aushöhlungen usw. in den Kontakten, insbesondere auf der Unterseite des Hubes gebildet wurden, so dass die beweglichen Kontakte in einer in den stationären Kontakten ausgebildeten und abgetragenen Nut zu liegen kommen, und dadurch eine sichere, scharfe Trennung der Kontakte verhindert wird, wenn das Betätigungsglied über die

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Nockenspitze läuft. Oder beispielsweise kann sich am Boden der stationären Eontakte Material ansammeln, so dass eine Ablagerung gebildet wird, die die Trennbewegung der beweglichen Eontakte stört oder verhindert. Rauhe, nicht glatte Eontaktflächen können auch durch diese zu starke Abtragung bzw. Beanspruchung hervorgerufen werden, so dass eine nicht gleichmässige oder glatte Trennung der Eontakte und damit ein Einbrennen, Unebenheiten, eine löchrige Oberfläche und Überschläge bzw. Bogenentaldungen an den Eontakten entstehen, wenn sie getrennt werden.

Bei den erfindungsgemässen Schaltern besitzen die Drehpunkte beispielsweise eine Höhe von 1,27mm (0,030 inch), so dass der Eontakthub oder Eontaktverschiebeweg nur noch 1»27 mm (0,030 inch) beträgt und diese Schalter zeigten auch nach vielen Schaltvorgängen noch eine wesentlich bessere und wesentlich sichere Funktionsweise. Die Drehpunkte verringern die Länge des Verschiebungsweges bzw. den Hub, so dass eine zu grosse Beanspruchung der Eontaktflächen bzw. ein zu starkes Abtragen verhindern, gleichzeitig dagegen doch die gewünschte Reib- bzw. Säuberungswirkung ermöglicht wird. Die Ausbildung von Nuten, Riefen usw. wird praktisch ganz verhindern und auch dann, wenn die beweglichen Eontakte bei Erreichen der Drehpunkte an der Unterseiten-Wandung (vgl. Fig. 7) am unteren Teil des Hubes durch die Reibwirkung etwas in die stationären Eontakte eingegraben sind, werden die Eontakte voneinander mit einem Drehmoment weggedreht (vgl. Fig. 8), wenn das Betätigungsglied über die Nockenfläche 28f zur Nockenspitze hin verschoben wird.

Die lineare Aufwärts-Abwärts-Verschiebung der beweglichen Eontakte kann weiterhin mit einem kleinen, nicht dargestellten Vorsprung begrenzt werden, der auf der oberen linken Seite des Trägers ausgebildet ist, an die obere Wandung 4c des Gehäuses anschlägt und die Verschiebung der Trägers nach oben begrenzt. Bei dem zuvor genannten Beispiel wurden Schalter mit einem Vorsprung von 0,23 ■■ (0,010 inch), und daher mit einen linearen Aufwärt s-Ab war te- Verschiebeweg der Eontakte von 10,16 mm (0,40 inch) ebenfalls untersucht und zeigten auch die besseren Funktionseigenschaften. Selbstverständlich sind die hier genannten Abaes-

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sungen lediglich als Beispiele zu verstehen, es können selbstverständlich auch andere Abmessungen und Verte verwendet werden.

Neben dem durch die Drehpunkte hervorgerufenen Drehmoment sollte auch auf die anderen bei der vorliegenden Erfindung auftretenden Kräfte zur Trennung oder Unterbrechung der Eontakte, insbesondere auf die Drehmomente eingegangen werden, die auftreten, bevor die Drehpunkte die Unterseiten-Wandung erreichen, d. h. diejenigen Drehmomente, die die statische Verbindung der Eontakte am oberen Träger-Verschiebeweg direkt zumZeitpunkt der Freigabe des Auslösers unterbrechen bzw. trennen, sowie die Drehmomente, die während der Abwärts-Verschiebung des Trägers, bevor die Drehpunkte die Unterseiten-Wandung erreicht haben, wirken. Diese Kräfte sind Scherkräfte, momentan auftretende Drehmomente und Torsionskräfte. Die Scherkraft zwischen den Eontakten wird durch die Abwärtsbewegung des Trägers, wie dies zuvor beschrieben wurde, verursacht. Wenn die Scherkraft die Schweiss- und Haftungsverbindungen usw. nicht sofort aufbricht, kann ein momentanes Drehmoment bei diesen Schweissverbindungen und Haftpunkten auftreten, wobei ein Hebelarm zwischen der Schweissverbindung oder anderen Punkten, an denen eine statische Verbindung vorliegt, und dem Funkt, bei dem das Betätigungsglied und die Nocke in Verbindung steht, gebildet wird, so dass der Träger im Uhrzeigersinn kurzzeitig um den Schweiss- oder Haftpunkt herum gedreht wird, bis er unterbrochen wird, und der Träger beginnt dann seine Abwärtsbewegung bzw. fährt in der Abwärtsbewegung fort. Dieses zeitweilig auftretende Drehmoment ist insbesondere bei Vorliegen starker Schweisspunkte oder Schweissverbindungen zur Trennung derselben wichtig. Eine dritte gegebenenfalls auftretende Kraft ist eine Torsionskraft bei den Eontakten eines Poles, der verschweisst ist oder hängen geblieben ist, während der andere Pol frei ist. Aus den Fig. 2 und 13 ißt zu ersehen, dass eine Dreier-Wirkung bzw. eine dreifache Kraftkomponente (three-legged stool principle) beim Unterbrechungsvorgang vorliegt. Das Betätigungsglied 8c steht mit dem Querschenkel 28c des H-förmigen Kontaktträgers 28 in Verbindung, so dass ein Punkt auftritt, an dem eine Kraft angreift, so dass dann, wenn das linke Ende des

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langgestreckten Schenkels 28b hängt und sich nicht nach unten bewegt (d. h. wenn die Eontakte 22 und 32 verschweisst sind), und das linke Ende des langgestreckten Schenkels 28a frei ist und sich nach unten bewegt, sich der Träger um eine zum Teil bzw. Schenkel 28b koaxiale Achse dreht, so dass eine Torsionskraft ausgeübt wird, die den beweglichen Eontaktteils 32b bezüglich des stationären Eontaktteils 22c dreht und dadurch werden zwischen diesen Eontakten vorliegende Verschweissungen oder Haftungspunkte aufgebrochen. Venn die Eontakte eines Poles des Schalters verschweisst sind oder festhängen, tritt eine Torsions- oder Verdrehungskraft an diesem Pol auf, weil der Berührungspunkt zwischen dem Betätigungsglied unddem Eontaktträger vom Haftungspunkt weg versetzt wird. Zu irgendeinem Zeitpunkt, bevor der Drehpunkt die Unterseiten-Wandung erreicht, kann eine der zuvor beschriebenen Scherkräfte, momentanen Drehmomente und Torsionskräfte entweder allein oder zusammen mit einer oder beiden der anderen Eräfte angreifen. Am oberen Ende des Trägerwegs (vgl. Fig. 6) und während der Abwärtsbewegung des Trägers wird eine statische Verbindung zwischen den Eontakten also durch Torsionskraft und/oder ein zeitweilig auftretendes Drehmoment und/oder eine Scherkraft unterbrochen, wobei alle diese Eräfte durch die direkte mechanische Eraft auftreten, die durch das Betätigungsglied auf den Träger ausgeübt wird, ohne dass dabei die Feder 34 eine Bolle spielt, so dass dadurch die Möglichkeit verringert wird, dass der Schalter in der "Ein"-Stellung eine Fehlfunktion oder Fehlverhalten aufweist.

Um die leichte Erhebung der Rückkoppel-Widerstandskraft zu kompensieren, wenn die Drehpunkte an der Unterseiten-Wandung anliege u können entsprechende Neigungen oder Formen auf den zu der Nockenspitze führenden Nockenflächen ausgebildet werden. Die Nockenfläche 28f kann beispielsweise eine erste schräge Fläche 28j und eine zweite schräge Fläche 28k, die zur Nockenspitze hinführt, aufweisen, wobei die Nockenfläche 28k gegenüber einer waagerechten Ebene einen geringeren Anstiegswinkel oder eine flachere Neigung als die Nockenfläche 28o aufweist. Wie die Fig. 6 bis 8 zeigen, verschiebt sich das Betätigungsglied 8c

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auf*Grund der Rückstellfeder 10 nach links, wenn der Auslöser freigegeben wird. Wenn der Drehpunkt an der Unterseiten-Wandung anliegt, beginnt sich der Träger im Uhrzeigersinn zu drehen (vgl. Pig. 7), so dass die Oberfläche 28j bezüglich der Waagerechten in eine noch steilere Neigung gedreht wird. Wenn die Fläche 28f eine konstante Neigung aufweisen würde, würde das Betatigungsglied bei Aufliegen des Drehpunktes an der Unterseiten-Wandung einer stärkere Widerstandskraft gegen die Verschiebung nach links aufweisen, weil der steilere Anstieg überwunden werden muss, wenn sich der Träger gedreht hat. Um diese vergrösserte Kraft, die erforderlich ist, um den zusätzlichen Widerstand zu überwinden, wird die Nockenfläche 28k mit einem geringeren Anstiegswinkel bzw. mit einer flacheren Neigung ausgebildet und so angeordnet, dass dann, wenn der Drehpunkt die Unterseiten-Wandung berührt, gleichzeitig das Betatigungsglied von der Fläche 28j auf die Fläche 28k übergeht, so dass das Betatigungsglied auch bei Drehen des Trägers in derselben Neigung nach oben geschoben wird. Bei Auftreffen des Drehpunktes an der Unterseiten-Wandung wird die Kraft zwar nur gering erhöht, bei dem hier beschriebenen, besonderen Ausführungsbeispiel mit einem vorspringenden Auslöser, bei dem eine Rückstellfeder 10 verwendet wird, ist es jedoch wünschenswert, eine solche zusammengesetzte Neigung vorzusehen, insbesondere dann, wenn die Federkraft der Feder 10 nur um ein Geringes grosser als die Federkraft ist, die für das Drehmoment des Trägers erforderlich ist (beispielsweise wenn auf den Auslöser eine sanfte Kraft ausgeübt wird), so dass eine Krafterhöhung während der Freigabe des Auslösers klein gehalten wird. Die geneigte Nockenfläche 28e kann ebenfalls aus aus mehreren Neigungen gebildet werden, wenn es erforderlich ist, einen Anstieg der Widerstandskraft während des Niederdrükkens des Auslöser zu kompensieren. Dieser Anstieg der Widerstandskraft ist für beide Verschiebungsrichtungen der Nocke nur gering und dementsprechend ist auch der Unterschied der einzelnen Anstiege, aus denen die Nockenfläche besteht, um eine Kompensation herbeizuführen, gering.

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In den Fig. 1 bis 5 sind vertikal abgerundete, bewegliche Eontaktteile 30b und 32b dargestellt. Dagegen sind in den vereinfachten Zeichnungen der Fig. 6 bis 8 die entsprechenden Eontaktteile gemäss einer Abwandlung als scharfe Eanten dargestellt. Abgerundete Eontakte sind vorteilhafter, jedoch können auch andere Ausbildungen und Formen verwendet werden.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen eine andere erfindungsgemässe Ausführungsform, und zwar einen zweipoligen Trenn-Eipphebelschalter. Ein Gehäuse 36 besitzt eine Vorderwand 36a, eine Rückwand 36b, eine linke Seitenwand 36c und eine rechte Seitenwand 26d (vgl. Fig. 11). Die offene Oberseite des Gehäuses ist mit einem Deckel 38 verschlossen, dessen Endkanten um Stege herum 36e und 36f umgebogen sind, wobei diese Stege in den Seitenwänden des Gehäuses ausgebildet sind, so dass der Deckel sicher mit dem Gehäuse befestigt ist (vgl. dde Fig. 9 und 12). Der Deckel besitzt in der Mitte ein Loch, über dem eine zylinderförmige Büchse 40 befestigt ist, in der in an sich bekannter Weise ein Eipphebel 42 drehbar angebracht ist. Der Eipphebel dreht sich in der Zeichenebene um eine Achse 44, die senkrecht auf der Zeichenebene steht (vgl. Fig.12). Die offene Unterseite des Gehäuses wird mit einer einzigen Unterseiten-Wand oder Grundplatte 46 verschlossen.

In der Unterseitenwand 46 sind gemeinsame Eontaktanschlüsse 48 - und 30 in der Mitte der Längsabmessung befestigt (vgl. die Fig. 10 und 11). Die Anschlüsse 48 und 30 stehen nach oben in das Gehäuse vor und liegen an der Vorder- und Hinterwand 36a bzw. 36b. Diese gemeinsamen Anschlüsse haben äussere Anschlussteile zur Verbindung mit einem Draht oder einem elektrischen Schaltungsteil. Die inneren Teile sind geprägt und nach innen vorgespannt (vgl. Fig. 10). Weiterhin besitzen die inneren Teile Vorsprünge oder Hocker 48a und 30a am Ende derselben, die mit den beweglichen Eontakren in ständiger Berührung stehen, wie dies im weiteren noch beschrieben werden wird.

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An der linken Seitenwand und an der rechten Seitenwand des Gehäuses sind stationäre oder feste Kontakte 52, 54, 56, 58 angebracht (vgl. Fig. 11). Jeder feste Kontakt besitzt einen äusseren Anschlussteil, an dem ein Draht oder ein Schaltungselement angeschlossen wird (vgl. die Fig. 9* 10, 12). Jeder feste Kontakt besitzt weiterhin einen inneren Teil, der in senkrechter Richtung nach oben in das Gehäuse vorsteht, an der jeweiligen Seitenwand anliegt und vom anderen Kontakt derselben Seitenwand mit Unterteilungen 36g, und 36h des Gehäuses isoliert ist (vgl. Fig. 11).

Ein beweglicher Kontaktträger 60, der dem Kontaktträger 28 der zuvor beschriebenen Ausführungsform entspricht, ist innerhalb des Gehäuses angeordnet und wird durch eine zwischen dem Träger und der Unterseiten-Wand eingesetzte Feder 62 nach oben gedrückt. Am Kontaktträger sind bewegliche Kontakte 64 und 66 mit mehreren Nuten bzw. Ausnehmungen und Rippen 60a fest angebracht. Diese Kontakte erstrecken sich entlang der Vorderseite und der Rückseite des Kontaktträgers über die Oberseite desselben (vgl. Fig. 11) und besitzen nach unten umgebogene Enden 64a, 64b (vgl. Fig. 9) und 66a, 66b (vgl. Fig. 12), die den Kontakt mit den festen Kontakten 52, 56, 54 bzw. 58 herstellen. Die beweglichen Kontakte besitzen ebenfalls nach unten gebogene Mittelteile 64c und 66c, die auf der Vorderfläche bzw. auf der Rückfläche des Kontaktträger über einen Teil der Länge nach unten stehen und ständig mit den Höckern 48a bzw. 50a der gemeinsamen Anschlüsse in Berührung stehen. Wenn der Kontaktträger 60 in der am weitesten rechts liegenden Stellung ist (vgl. die Fig. und 11), wird die von einem Pol des Schalters gesteuerte elektrische Verbindung über den gemeinsamen Anschluss 48, den Hocker 48a (vgl. Fig. 12), den beweglichen Kontaktteil 64c, den beweglichen Kontaktteil 64b (vgl. die Fig. 9 und 11) und den festen Kontakt 56 hergestellt. Die mit dem anderen Pol gesteuerte elektrische Verbindung wird über den gemeinsamen Anschluss 50, den beweglichen Kontakt 66 und den festen Kontakt 58 gebildet. Venn sich der Träger in der am weitesten links liegenden Stellung befindet, wird die von dem einen Pol gesteuerte Verbindung

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über den gemeinsamen Anschluss 58, den beweglichen Kontakt 64 und den festen Kontakt 52 hergestellt. Bei dieser Stellung des Trägers wird die vom anderen Pol gesteuerte Verbindung bzw. der vom anderen Pol gesteuerte Schaltkreis über den gemeinsamen Anschluss 50, den beweglichen Kontakt 66 und den festen Kontakt hergestellt.

Auf der Oberseite des Trägers sind zwischen den beweglichen Kontakten (vgl. Fig. 11) zwei schräge Flächen ausgebildet, die an einer Nockenspitze 60b zusammenlaufen (vgl. Fig. 12). Jede Nockenfläche besteht aus einer zusammengesetzten Neigung, die aus den Flächen 60c, 6Od auf der einen Seite der Nockenspitze und auf den Flächen 6Oe, 6Of auf der anderen Seite der Nockenspitze gebildet wird. Der Kipphebel besitzt ein auf der Unterseite ausgebildetes Betätigungsglied 42a, das mit den Nockenflächen des Kontaktträgers in Berührung steht. Der Kontaktträger besitzt Drehpunkte 60g und 60h links und rechts auf der Unterseite des Kontaktträgers(vgl. Fig. 9), so dass für beide Schalterlagen ein positives Drehmoment entsteht, wie dies bereits erläutert wurde.

Wenn der Kipphebel im Gegenuhrzeigersinn umgelegt wird, verschiebt sich das Betätigungsglied 42a in einem Bogen nach rechts und läuft über die schräge Nockenfläche 6Oe des Kontaktträgers (vgl. Fig. 9)· Dadurch wird der Kontaktträger unter Überwindung der Federkraft der Feder 62 nach unten gedrückt, so dass die beweglichen Kontaktteile 64b und 66b entland der festen Kontakte 56 und 58 nach unten gleiten. Wenn der Drehpunkt 60h auf der Unterseiten-Wand aufsetzt, bewirkt ein weiteres Umlegen des Kipphebels, dass der Kontaktträger sich im Gegenuhrzeigersinn um den Drehpunkt 60h dreht, und zwar auf Grund des Drehmoments, welches am Kontaktträger durch den Hebelarm angreift, welcher zwischen dem Drehpunkt und dem Berührungspunkt zwischen Betätigungsglied und Nockenfläche vorliegt. In der Unterseiten-Wand ist eine Ausnehmung 46a ausgebildet, die eine freie Bewegung des anderen Drehpunktes 60g während der Trägerdrehung ermöglicht. Während der Trägerdrehung läuft das Betätigungsglied 42 über

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die etwas weniger steile Fläche 6Of, so dass ein konstanter Fingerdruck am Kipphebel erforderlich ist, ehe der Kippunkt erreicht ist. Eine solche zusammengesetzte schräge Fläche ist optimal, sie ist jedoch nur sehr gering und normalerweise sehr klein und unmerklich, weil die Widerstandskraft grosser wird, wenn der Drehpunkt auf die Unterseiten-Wand aufsetzt. Wenn das Betätigungsglied über die Nockenspitze kommt, schnappt der Kontaktträger in seitlicher Richtung nach links und nach oben und schliesst die Kontakte auf der linken Seite des Schalters, wobei er auf die festen Kontakte auftrifft und auf ihnen verschoben wird.

Durch ein Umlegen des Betätigungshebels im Uhrzeigersinn wird der entsprechende Vorgang durchlaufen, um den Kontaktträger in die am weitesten rechts liegende Lage zurückzubringen und um die Kontakte auf der linken Seite des Schalters zu öffnen und die Kontakte auf der rechten Seite des Schalters zu schliessen. Eine zweite Ausnehmung 46b ist in der Unterseiten-Wand ausgebildet, so dass der Drehpunkt 60h von dieser frei ist, und sich der Träger im Uhrzeigersinn drehen kann, wenn der Drehpunkt 60g auf der Unterseiten-Wand aufsitzt, sobald das Betätigungsglied 42a von der Nockenfläche 60c auf die Nockenfläche 6Od des Kontaktträgers übergeht.

Alle zuvor im Zusammenhang mit dem einpoligen Druckschalter beschriebenen Ausführungen und Wirkungsweisen des durch Drehpunkte hervorgerufenen Drehmoments sind selbstverständlich auch in gleicher Weise bei zweipoligen Kippschaltern für die jeweiligen Schaltervorgänge anwendbar. Darüberhinaus treten beim Kippschalter ebenfalls dieselben Vorgänge und Wirkungsweisen beim anfänglichen Aufbrechen dder Trennen der Verschweissungen oder anderer statischer oder durch Reibung hervorgerufener Haftungen, auf, bevor der Drehpunkt die Unterseiten-Wandung erreicht hat, durch Torsionskräfte und/oder kurzzeitiges oder momentanes Drehmoment und/oder Scherkräfte.

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Zuvor wurden bevorzugte Ausführungsformen im einzelnen beschrieben. Anhand der Fig. 14 bis 17, die den Schalter in übersichtlicher und von allen Nebensächlichkeiten befreiten Form zeigt, soll die Einfachheit und Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung nochmals deutlich gemacht werden. Ein beweglicher Kontaktträger 100, der Nockenflächen aufweist, die zwischen sich eine Nockenspitze bilden, wird durch eine nachgiebige Vorspann- oder Druckeinrichtung, im vorliegenden Fall durch eine Feder 102 nach oben gedrückt und von oben liegt ein Betätigungsglied, im vorliegenden Fall in Form eines Schalters-Betätigungshebels 104 dargestellt, auf, um den beweglichen Kontaktträger seitlich umschnappen zu lassen, wenn das Betätigungsglied über die Nockenspitze hinwegläuft. Der Kontaktträger weist Drehpunkt-Einrichtungen, in den Zeichnungen als Vorsprünge 100a oder 100b dargestellt, auf, um die Abwärtsbewegung des Kontaktträgers zu begrenzen bzw. zu unterbrechen, bevor das Betätigungsglied die Nockenspitze überschreitet, so dass am Kontaktträger ein Drehmoment angreift, wenn das Betätigungsglied weiter zur Nockenspitze hin verschoben wird.

Stationäre oder feste Kontakte, beispielsweise die festen Kontakte 110 und 112 können an einer der Seiten oder an beiden Seiten des Schalters angeordnet sein. Der Kontaktträger kann selbst ein elektrisch leitendes Teil, welches mit den festen Kontakten in Berührung steht, aufweisen, oder er kann, wie dies in den Figuren dargestellt ist, ein isolierendes Teil mit einem darauf befestigten oder mehreren darauf befestigten Kontakten, beispielsweise den Kontakten 106 und 108, oder irgendeiner Kombination von Kontakten aufweisen. Darüberhinaus müssen nicht notwendigerweise gemeinsame Anschlüsse vorhanden sein, wie dies zuvor beschrieben wurde. Vielmehr können beispielsweise zwei feste Kontakte auf derselben Seite des Gehäuses vorgesehen sein, die von einem länglichen beweglichen Kontakt bei Berührung desselben mit den festen Kontakten überbrückt werden, so dass beispielsweise ein einpoliger Schalter, ein einpoliger' Einwege- oder Zweiwege-Umschalter vorliegt. Der Fachmann kann die verschiedensten Aus-

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richtungen und Anordnungen der Eontakte wählen.

.Aus den vereinfachten Darstellungen der Schalter gemass den Fig. 14 bis 17 wird auch deutlich, dass die unterschiedlichsten Typen und Arten von Betätigungsgliedern gewählt werden können. Es kann irgendein Betätigungsglied, welches über die Nockenspitze des Eontaktträgers gleitet, verwendet werden, um den Eontaktträger nockenartig nach unten zu drücken.

Fig. 14 zeigt die Schalterstellung, bei der sich der Eontaktträger in der rechten am weitesten oben liegenden, stabilen Stellung befindet, wobei der Eontakt 108 statisch und fest mit dem Eontakt 112 in Berührung steht. Bei Verschieben des Eontaktträgers nach rechts (vgl. Fig. 15)» wird der Eontaktträger gegen die Vorspannkraft der Vorspann-Einrichtung 102 nach unten gedrückt, wenn das Betätigungsglied über die schräge Eontaktfläche des Eontaktträgers gleitet. Bevor das Betätigungsglied die Spitze des Kontaktträgers erreicht hat, werden die Drehpunkt-Einrichtungen wirksam und unterbinden die Abwärtsbewegung des Eontaktträgers. Als eine Drehpunkt-Einrichtung ist ein Vorsprung 100b dargestellt, der von der Unterseite des Trägers absteht und auf der Grundplatte 114 (vgl. Fig. 15) aufsitzt. Es können jedoch auch andere Drehpunkt-Einrichtungen, beispielsweise ein Vorsprung verwendet werden, der von der Grundplatte 114 nach oben absteht, um die Abwärtsbewegung des Eontaktträgers zu begrenzen. Die Drehpunkt-Einrichtungen müssen die Verschiebung des Eontaktträgers derart begrenzen oder einschränken, dass die geradlinige Abwärtsbewegung des Eontaktträgers unterbunden wird, bevor das Betätigungsglied über die Nockenspitze läuft, so dass ein Drehmoment auf den Eontaktträger ausgeübt wird und dieser sich dreht, wenn das Betätigungsglied weiter auf die Nockenfläche zu gleitet (vgl. Fig. 16). Dieses Drehmoment ist eine positive, direkte, vom Betätigungsglied ausgeübte Kraft, um die Eontakte voneinander zu trennen, ohne dass dabei die Vorspann-Einrichtungen bzw. die Feder 102 eine Rolle spielt, so dass dadurch die kipp- bzw. schnappartige seitliche Bewegung des Eontaktträgers zur linken stabilen Lage (vgl. Fig. 1?) verbessert wird, wenn das Betätigungs-

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glied die Nockenspitze überschreitet. Durch die Drehpunkt-Einrichtungen tritt also ein direktes mechanisches, die Eontakte unterbrechendes Drehmoment auf, so dass dadurch ein Schnappschalter geschaffen wird, bei dem eine fehlerhafte Wirkungsweise bzw. ein Fehlverhalten in der "Ein"-Stellung kaum möglich ist.

Die Ausnehmungen 114a und 114b können, wenn dies erforderlich ist, vorgesehen sein. Es sei beispielsweise angenommen, dass die Kontakte 108 und 112 nicht vorhanden sind, so dass eine Berührung nur auf der linken Seite zustande kommt. In diesem Falle können der Vorsprung bzw. der Drehpunkt 100b und die Ausnehmung 144b weggelassen werden und erforderlichenfalls kann die Ausnehmung 114a (wie bei den zuvor beschriebenen Druckschalter) ebenfalls weggelassen werden. Denn wenn sich der Kontaktträger nach unten bewegt und der Drehpunkt 100a auf die Grundplatte aufsetzt, kann sich der Kontaktträger im Uhrzeigersinn drehen, bis das Betätigungsglied die Nockenspitze überschreitet, und zwar weil der Drehpunkt bzw. der Vorsprung 100b nicht vorhanden ist. Die Unterseite des Kontaktträgers kann auch, wie Fig. 7 zeigt, nach oben abgeschrägt sein, wobei die Unterseite 28m auf der rechten Seite des Kontaktträgers nach oben abgeschrägt ist, um sich-erζusteilen, dass zwischen dem Träger und der Unterseiten-Wand für eine Bewegungsrichtung des Betätigungsglieds 8c ein entsprechender freier Raum vorhanden ist.

Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen und zahlreiche Abwandlungen möglich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

Die richtungsanzeigenden Ausdrücke, beispielsweise "aufwärts", oder "nach oben", "abwärts" oder "nach unten" und "seitlich" oder "in seitlicher Richtung", die in der vorausgegangenen Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet werden, beziehen sich natürlich nur auf die in den Zeichnungen dargestellten Schalter und diese Ausdrücke können daher auch nicht so verstanden werden, dass sie die Lage oder Stellung der Schalter bei der Verwendung angeben, vielmehr können die erfindungsgemässen Schalter auch in irgendeiner Lage oder Stellung verwendet werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBE-HOPF i-ablN&HAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 A 3, MÖNCHEN QO POSTADRESSE: POSTFACH 98 0160, 0-8000 MÖNCHEN 05

Cutler-Hammer World Trade Inc.

DA-5501 19. August 1977

Elektrischer Schalter

Patentansprüche

/1. \ Elektrischer Schalter, insbesondere Schnappschalter, mit ^—' einem elastisch nach oben gedrückten Kontaktträger, der einen beweglichen Kontakt aufweist oder bildet und auf dem schräge Nockenflächen ausgebildet sind, die in einer nach oben gerichteten Spitze zusammenlaufen und auf denen von oben her ein bewegliches Betätigungsglied angreift, so dass der Kontakt zur Seite hin gegen feste Kontakte schnappt, wenn das Betätigungsglied die Nockenspitze überschreitet, gekennzeichnet durch Drehpunkt-Teile (28h, 28i; 60g, 60h; 100a, 100b), die die Abwärtsbewegung eines Teiles des Kontaktträgers (28, 60, 100) während der Trennung der Kontakte beenden, bevor das Betätigungsglied (8c; 42a; 104) die Nockenspitze (28d; 60b) überschreitet ,wobei durch eine weitere Verschiebung des Betätigungsgliedes zur Nockenspitze hin ein Drehmoment auf den Kontaktträger ausgeübt wird und sich das Kontaktglied(30b, 32b; 64, 66; 106, 108) von dem festen Kontakt (20b, 22b; 52, 54; 110,

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Ί12) weg dreht, bis das Betätigungsglied die Nockenspitze überschritten hat.

2- Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kontaktträger (28, 60, 100) zwischen einer stabilen linken Lage und einer stabilen rechten Lage in einem Gehäuse (4) bewegt, das Betätigungsglied (8c; 42a; 104) am Kontaktträger angreift und diesen bei Verschiebung des Betätigungsglieds gegen die Vorspannkraft des elastischen Glieds (34, 32, 102) niederdrückt, so dass der Kontaktträger auf Grund der Freisetzung der gespeicherten Energie des elastischen Glieds zwischen den stabilen Lagen zur Seite hin umschnappt, wenn das Betätigungsglied die Nockenspitze überschreitet, dass die festen Kontakte (20b, 22b; 52, 54; 110, 112) im Gehäuse befestigt sind und mit den Kontakten des Kontaktträgers in wenigstens einer der stabilen Lagen in Berührung stehen und dass die Drehpunktteile (28h, 28i; 60g, 60h; 100a, 100b) im Gehäuse (4) so angebracht sind, dass die Abwärtsbewegung des Kontaktträgers (28, 60, 100) von wenigstens einer der stabilen Lagen beendet wird, bevor das Betätigungsglied (8c; 42a; 104) die Nockenspitze (28d; 60b) überschreitet, wobei durch eine weitere Verschiebung des Betätigungsgliedes (8c; 42a; 104) zur Nockenspitze (28d; 60b) hin ein Drehmoment auf den Kontaktträger (28, 60, 100) ausgeübt wird, wodurch der Kontaktträger sicher vom festen Kontakt (20b, 22b; 52, 54; 110, 112) weggedreht wird, bis das Betätigungsglied die Nockenspitze überschreitet.

3· Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kontaktträger (28, 60, 100) um eine Achse dreht, die senkrecht auf den Richtungen der seitlichen und abwärtsgerichteten Bewegung des Kontaktträgers (28, 60, 100) steht.

4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kontakt (30b, 32b; 64, 66; 106, 108) und einer der festen Kontakte (20b, 22b; 52, 54;

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110, 112) miteinander in einer Ebene in Berührung stehen, die senkrecht auf der Richtung der seitlichen und abwärts gerichteten Bewegung des Kontaktträgers (28, 60, 100) stehen.

5· Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kontakt (30b, 32b; 64, 66; 106, 108)_t ,anliegend und gleitend^seitlich und nach oben gegen den festen Kontakt (20b, 22b; 52, 54; 110, 112) schnappt.

6. Schalter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die statische Verbindung des beweglichen Kontaktes (30b, 32b; 64, 66; 106. 108) und des festen Kontaktes (20b, 22b; 52, 54; 110, 112) vor dem Auftreten des durch die Drehpunktteile (28h, 28i; 60g, 60h; 100a, 100b) erzeugten Drehmoments durch die Kombination von wenigstens einer der Scherkräfte und momentanen Drehmomente auseinander gebrochen wird, die auf Grund des Betätigungsglieds (8c; 42a; 104) am Kontakt angreift, wobei die Scherkraft durch das Abwärtsgleiten des beweglichen Kontaktes (30b, 32b; 64, 66; 106, 108) entlang des festen Kontaktes (20b, 22b; 52, 54; 110, 112) und das momentane Drehmoment auf Grund eines Hebelarms hervorgerufen wird, der zwischen dem Punkt der statischen Verbindung und dem Berührungspunkt zwischen dem Betätigungsglied (8c; 42a; 104) und dem Kontaktträger (28, 60, 100) gebildet wird.

7. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) eine Unterseitenwand (6) aufweist und die Drehpunktteile als ein oder mehrere Vorsprünge (28h, 29i; 60g, 60h; 100a, 100b) vorliegen, die vom Kontaktträger (28, 60, 100) nach unten abstehen, auf die Unterseitenwand (6) aufsetzen und die Abwärtsbewegung des Kontaktträgers (28, 60, 100) beenden.

8. Schalter nach Anspruch 5t dadurch gekennzeichnet, dass wei tere Teile (28, 4c) vorgesehen sind, um die Aufwärtsbewegung des Kontaktträgers (28, 60, 100) zu begrenzen.

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9· Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Nockenflächen (28j, 28k; 6Oe, 6Of) eine derart zusammengesetzte Neigung aufweist, dass das Betätigungsglied (8c; 42a, 104) trotz der Drehung des Kontaktträgers (28, 60, 100) über eine Fläche mit im wesentlichen gleichförmiger Neigung läuft.

10. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesetzte Neigung aus einer ersten, von der Nockenspitze ausgehenden Schräge (28k; 6Of) und einer anschiiessenden zweiten, steileren Schräge (28j; 6Oe) besteht, so dass das Betätigungsglied (8c; 42a; 104) von der zweiten Schräge auf die erste Schräge gleitet, wenn sich der Kontaktträger (28, 60) dreht.

11. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Kontakte voneinander beabstandete vordere und hintere Kontakte (20, 22; 52, 54) umfassen, die in einer zu den Richtungen der seitlichen und nach abwärts gerichteten Bewegung des Kontaktträgers (28, 60) senkrechten Ebene derart angeordnet sind, dass das Betätigungsglied (8c; 42a, 104) eine Torsionskraft auf den Kontaktträger (28, 60) um eine Querachse ausübt, wenn die Abwärtsbewegung des Kontaktträgers (28, 60) durch eine statische Verbindung des Kontaktträgers (28, 60) an einem der voneinander beabstandeten Kontakte (20, 22; 52, 5*0 beendet wird.

12. Einwegschalter nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontakt des Kontaktträgers (28, 60, 100) mit den festen Kontakten (20b, 22b; 52, 54; 110, 112) in der linken stabilen Stellung in Berührung steht, und wenigstens einer der Vorsprünge (28h, 28i; 60g, 60h; 100a, 100b) von dem linken Teil auf der Unterseite des Kontaktträgers (28, 60, 1DO) absteht.

13· Schalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der

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rechte Teil der Unterseite des Kontaktträgers (28, 60) nach oben abgeschrägt ist.

14. Zweiwegeschalter nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte des Kontaktträgers (28, 60, 100) in jeder der stabilen Stellungen mit unterschiedlichen festen Kontakten (52, 54·».» 56, 58) in Berührung stehen, die Vorsprünge (60g, 60h) vom linken und vom rechten Teil der Unterseite des Kontaktträgers (60) abstehen und die Unterseitenwand (46) mehrere Ausnehmungen (46a, 46b) aufweist, die einen entsprechenden Vorsprung (60g, 60h) aufnehmen,und eine Drehung des Kontaktträgers (60) ermöglichen, wenn der andere Vorsprung die Unterseitenwand (46) berührt.

15· Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse einen oder mehrere gemeinsame Anschlussglieder (12, 14) mit Bereichen (12c, 14c) umfassen, die mit den Kontakten (30, 32) des Kontaktträgers ständig in gleitender Berührung stehen.

16. Schalter nach Anspruch 15« dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussglieder (12, 14) geprägt sind und federnd mit dem Kontaktträger (28, 60, 100) in Berührung stehen.

17. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kontaktträger (28; 60; 100) aus einem isolierenden Material besteht und mindestens ein beweglich er Kontakt (30, 32; 64, 66; 106, 108) fest daran befestigt ist.

18. Schnappschalter, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach oben vorgespannter beweglicher Kontaktträger (28, 60, 100) vorgesehen ist, der mit einem Betätigungsglied (8c; 42a; 104) von oben nach unten gedrückt wird, welcher eine Nockenfläche berührt, die eine nach oben gerichtete, zwischen den Nockenflächenenden liegende Nockenspitze (28d, 60b) aufweist, so dass ein am Kontaktträger (28, 60,DO) ange-

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— O -

brachtes Kontaktglied (30b, 32b; 64, 66; 106, 108) seitlich gegen senkrecht angebrachte feste Kontakte (20b, 22b; 52, 54; 110, 112) gedrückt wird, an diese anliegt und auf ihnen gleitet, wenn das Betätigungsglied (8c; 42a; 104) die Nockenspitze (28d, 60b) überschreitet, dass die Verbindung zwischen den beweglichen Kontakten (30b, 32b; 64, 66; 106, 108) und den festen Kontakten (20b, 22b; 52, 54; 110, 112) bei der entgegengesetzten Verschiebung des Betatigungsgliedes (8c; 42a; 104) durch eine Torsionskraft und/oder ein augenblickliches Drehmoment und/oder eine Scherkraft zu Anfang aufgebrochen wird, so dass zwischen den Kontakten eine Gleitbewegung entsteht, wenn der Kontaktträger (28, 60, 100) vom Kontaktglied (8c; 42a; 104) nach unten gedrückt wird, daß Drehpunkteile (28a, 28i; 60g, 60h; 100a, 100b) vorgesehen sind, die die Abwärtsbewegung des beweglichen Kontaktträgerteils,der das in Kontakt stehende Kontaktglied trägt, beendet, bevor das Betätigungsglied (8c; 42a; 104) die Nockenspitze (28d; 60b) überschreitet, and dass eine weitere Verschiebung des Betätigungsglieds (8c; 42a; 104) zur Nockenspitze (28d; 60b) hin eine Drehung des beweglichen Kontaktträgers (28, 60, 100) um die Drehpunktteile (28h, 28i; 60g, 60h; 100a, 100b) von den . festen Kontakten (20b, 22b; 52, 54; 110, 112) weg bewirkt, so dass am Ende der Abwärtsbewegung des beweglichen Kontaktes ein Drehmoment erzeugt wird, welches die Kontakte zuverlässig trennt und eine sichere Schnappöffnung der Kontakte gewährleistet, wenn das Betätigungsglied (8c; 42a; 104) die Nockenspitze (28d; 60b) überschreitet.

19· Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine aus unterschiedlich geneigten Teilen (28k 6Of; 28j, 6Oe) zusammengesetzte Nockenfläche, die auf dem beweglichen Kontaktträger (28, 60, 100) zur Nockenspitze (28d, 60b) führt und die grosser werdende^vom Betätigungsglied (8c; 42a; 104) aufzubringende Kraft auszugleichen, die erforderlich ist, wenn die Abwärtsbewegung des beweglichen Kontaktträgers (28, 60, 100) von den Drehpunktteilen (28h, 28i;

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60g, 60h; 100a, 100b) beendet wird, während das Betätigungsglied (8c; 42a; 104) über die Nockenfläche (28j, 28k; 6Oe, 6Of) zur Nockenspitze (28d; 60b) hin gleitet.

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