DE2752638A1

DE2752638A1 - Schnappschalter mit doppelunterbrechung

Info

Publication number: DE2752638A1
Application number: DE19772752638
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dietrich
Original assignee: Schaltbau GmbH
Current assignee: Schaltbau GmbH
Priority date: 1977-11-25
Filing date: 1977-11-25
Publication date: 1979-05-31
Also published as: JPS5476985A; FR2410348A1; BR7804980A; US4224489A; GB1593948A; DE2752638C2

Description

Schaltbau Gesellschaft mbH, München

SB 169

23. Nov. 1977

Schnappschalter mit Doppelunterbrechung

Die Erfindung bezieht sich auf die Lagerung der Kontaktbrücke und auf die Anordnung der Festkontakte sowie die dafür günstige Ausbildung der Kontaktbrücke.

Schnappschalter sind als solche aus der CH-PS 3 85 963 bekannt. Wie dort dargestellt, werden sie gewöhnlich als Wechsler betrieben, das heißt bei einer Betätigung wird ein Stromkreis geöffnet und ein anderer geschlossen. Auch bildet man sie häufig, wie auch aus der genannten CH-PS hervorgeht, zur Erhöhung der Schaltleistung mit Doppelunterbrechung aus. Es ist weiterhin von Vorteil, die Schnappschalter nach der GB-PS 11 14 63O mit einer Zwangsöffnung zu versehen, falls die Betätigungsfeder ausfällt oder ihre Kraft, z. B. wegen Kontaktverschweißung, zum Öffnen nicht ausreicht. Aus der US-PS 27 58 169 ist ein Wechsler mit zwei Kontaktbrücken bekannt, von denen jeweils nur eine an den Festkontakten anliegt und deren Kontaktflächen in geöffnetem Zustand gegen die Flächen der Festkontakte geneigt sind. W< iterhin ist man bestrebt, zur Verminderung des Kontaktwiderstandes und

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zur Erhöhung der Kontaktzuverlässigkeit die Kontaktflächen gegeneinanderreibcnde Bewegungen ausführen zu lassen. Bei raunifesten Festkontakten war eine Reibung nur möglich, wenn die Kontaktbrücke elastisch gestaltet war, dies beeinträchtigte jedoch die Möglichkeit der Zwangsöffnung und damit die Betriebssicherheit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Erhalt oder möglichst noch Erhöhung der Kontaktzuverlässigkeit und bei Erhalt der Möglichkeit eine Zwangsöffnung vorzusehen, auch noch eine Kontaktreibung zu ermöglichen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Schnappschalter mit Doppelunterbrechung und ein oder mehreren in einem Stößel gelagerten und mittels des Stößels bewegbaren Kontaktbrücken, der sich von den bisher bekannten dadurch unterscheidet, daß

- die Kontaktbrücken mindestens an den zur Kontaktgabe bestimmten Teilen ein rotationssymmetrisches oder prismatisches Profil haben

- die Kontaktbrücken allseitig schwenkbar über ein kugelig balliges Lager und Pfannenlager im Stößel mittelbar oder unmittelbar gelagert sind und

- vier als Festkontakte dienende Auflageflächen aus einer gedachten Ebene, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stößels liegt in Richtung der Stößelbewegung und paarweise gegeneinander geneigt ausgelappt und in einem trapezähnlichen Rechteck um die Kontaktbrücke angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Lagerung der Kontaktbrücke erlaubt dieser eine gewisse Taumelbewegung um das ballige Lager.

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Die rotat ionssymiiietrische oder prismatische Ausforniung der zur Kontaktgabe bestimmten Teile der Kontaktbrücke und die Neigung der Auflageflachen der Festkontakte bewirken im Zusammenhang mit der möglichen Taumelbewegung, daß die Kontaktbriicke innerhalb gewisser Grenzen nach einer statistischen Verteilung stets aus einer anderen räumlichen Lage zunächst mit zwei der vier Auflageflächen in Berührung kommt und erst mit einer Reib- und/oder Drehbewegung ihre endgültige Lage auf den vier Kontaktflächen findet. Dies wird unterstützt durch die Anordnung der Auflageflächen in einem trapezähnlichen Rechteck, wozu hier schon eine geringe Abweichung von der geometrischen Rechteckform ausreicht, wie sie im Rahmen der Fertigungstoleranzen entsteht. Der Übergang von einem Kontaktpunkt je Kontaktstelle bei den herkömmlichen Schnappschaltern mit Doppelunterbrechung auf zwei Kontaktpunkte je Kontaktstelle zwischen Kontaktbrücke und Ftstkontakten bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform erhöht zusätzlich zu der Kontaktreibung zudem die Kontaktzuverlässigkeit. Da außerdem die erfindungsgemäße Lösung starre Kontaktbrücken zuläßt, ist nach wie vor die Möglichkeit der unmittelbaren Zwangsöffnung gegeben und zwar auch ohne Zwischenfügung einer Federung zwischen Kontaktpunkt und Angriffspunkt der Zwangsöffnung.

Durch die Anordnung von vier Festkontakten ist zudem die Möglichkeit gegeben, sowohl jeweils die beiden an den Längsseiten des Rechtecks als auch jeweils die beiden an den Schmalseiten des Rechtecks einander gegenüberliegenden Festkontakte elektrisch miteinander zu verbinden oder aus einem Metallkörper zu formen. Desondere Bedeutung kommt dabei der Verbindung der jeweils auf den beiden Längsseiten des Rechtecks liegenden Festkontakten zu. Diese beiden Verbindungen bilden im geschlossenen Zustand des Schalters Strombahnen, die elektrisch parallel zur Strombahn über die Kontaktbrücke laufen und diese letztere Strombahn mindestens entlasten,

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wenn nicht sogar ersetzen können, so daß man bei Dimensionierung und Materialauswahl für die Kontaktbrücke eine größere Freiheit erlangt)solange nur die an den beiden Enden der Kontaktbrücke gelegenen, zur Kontaktgabe bestimmten Teile der Kontaktbrücke radial zur Achse der Kontaktbrücke elektrisch ausreichend dimensioniert sind.

Es hängt von den Einzelheiten der Konstruktion und Fertigung und von der Materialauswahl ab, ob die kugelig ballige Ausformung des Lagers der Kontaktbrücke oder das Pfannenlager

₁q am Stößel oder an der Kontaktbrücke angeordnet werden. In beiden Fällen ist es von Vorteil, die Lagerung unter Federdruck zu halten. Da die Anformung der Lagerelemente an die Kontaktbrücken schwierig sein kann, kann die Lagerung der Kontaktbrücken mittelbar in dem Stößel über einen Führungs körper erfolgen, der dann an Stelle der Kontaktbrücke ent weder eine ballige Ausformung oder ein Pfannenlager aufweist .

Für die Ausbildung der Kontaktbrücke haben sich im wesentlichen drei Formen bewährt. Entweder die Ausbildung als aus einem Blechstreifen gefalteter prismatischer Körper oder als hanteiförmiger rotationssymmetrischer Körper oder als Stanzteil mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt, der zur Bildung der Kontaktflächen an beiden Enden halbkreisförmig oder prismatisch verformt ist. Der Vorteil dieser Ausführungsformen liegt darin, daß sie bei Erhaltung der hohen Stromfestigkeit und der Starrheit herkömmlicher massiver Kontaktbrücken mit wenig Material ballig gefertigt werden können und in ihrer Formgebung dem oben angegebenen Erfindungszweck am besten entsprechen.

Die Festlegung der Kontaktbrücke in dem Führungskörper gegen Längsverschiebung erfolgt mit Vorteil bei der aus einem zu einem prismatischen Körper gefalteten Blechstreifen bestehenden Brücke mittels angeformter Sprengzungen, die bei

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Einführung in eine prismatische Bohrung in dem Führungskörper in entsprechende Nuten in der Bohrungswand eingreifen,

Bei den rotationssymmetrisch hantelförmig ausgebildeten Kontaktbrücken werden diese vorteilhaft in eine längliche Sicke im Fuhrungskerper eingesprengt, wobei auf dem Hantelstab vorhandene Ringe in entsprechende ringförmige Ausnehmungen in der Sickenwand eingreifen.

Aus einem Stanzteil mit im wesentlichen U-förmigen Querschnitt geformte Kontaktbrücken weisen aur Festlegung in dem Führungskörper in ihrer Mitte eine Nase auf, die in eine passende Vertiefung in dem Führungskörper eingreift.

Die Figuren zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele von Schnappschaltern und deren Teilen nach der Lehre der Erfindung, wobei unter Hinweis auf den Stand der Technik auf nicht erfindungswesentliche Einzelteile verzichtet wurde.

Anhand der Figur 1 seien die wesentlichen Teile des erfindungsgemäßen Schnappschalters und ihre Funktionen erläutert, wobei identische Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der im Gehäuse des Schnappschalters geführte Stößel 1 wird über einen Druckknopf 2 und die Schnappfedern 3 betätigt. Dabei greifen die Schnappfedern 3 einerseits in an den Druckknopf 2 angeformten Arme k und andererseits in Ausnehmungen 5 in dem Stößel 1 ein. In einer schlitzförmigen Ausnehmung 6 in dem Stößel 1 sind zwei Führungskörper 7· die ein Pfannenlager 8 aufweisen, durch eine Feder 9 gegeneinander und gegen kugelig ballige Lager 10 verspannt, die an dem Stößel 1 in der Ausnehmung 6 angeformt sind. Die Führungskörper 7 weisen längliche Sicken Il auf, in die je eine hanteiförmig ausgebildete Kontaktbrücke 12 eingesprengt ist. Die Kontaktbrücke 12 ist gegen

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Längsverschiebung in dem Führungskörper 7 durch zwei auf dem Hantelstab 13 vorhandene Ringe l4 gesichert, die in ringförmige Ausnehmungen 15 in der Wand der Sicke 11 eingreifen. Die vier als Festkontakte dienenden Auflageflächen 16 bis 23 sind aus einer gedachten, im Beispiel durch die Metallteile 2k bzw. 25 aufgespannten Ebene, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stößels 1 liegt in Richtung der Stößelbewegung paarweise, d. h. 16 gegen 17, l8 gegen 19» 20 gegen 21 und 22 gegen 23t gegeneinander geneigt ausgelappt und in trapezähnlichen Rechtecken um die Kontaktbrücke angeordnet. Bei Betätigung des Druckknopfes 2 wird unter der Einwirkung der Schnappfedern 3 der Stößel 1 gegen die Bewegungsrichtung des Druckknopfes 2 bewegt. Dabei wird der Kontakt zwischen den Metallteilen 24 geöffnet und der zwischen den Metallteilen 25 geschlossen.

Figur 2 zeigt eine andere AusfUhrungsform der als Festkontakte dienenden Auflageflächen 26 bis 33* entspricht im übrigen aber nach Funktion und Schaltverhalten der Ausführungsform nach Figur 1.

In den Figuren 1 und 2 sind die Festkontakte 16 bis 23 bzw. 26 bis 33 an den Schmalseiten des durch sie bestimmten Rechtecks elektrisch miteinander verbunden und aus einem Metallkörper geformt.

Im Gegensatz dazu sind bei der AusfUhrungsform nach Figur jeweils die Festkontaktpaare Jk und 35, 3& und 37 sowie 38 und 39, ΊΟ und 4l, die Jeweils auf der Längsseite der durch sie aufgespannten Rechtecke angeordnet sind durch die Stege k2 bis 45 elektrisch miteinander verbunden und aus einem Metallteil ausgeformt. Bei einem schließenden Schaltvorgang, zum Beispiel zwischen den Metallteilen 46 und k7 wird die Kontaktbrücke 48, sofern sie dank ihrer Lagerung auch nur um einen kleinen Winkel um die Achse 49 schwenkt, zunächst die F*stkontakte 34 und 37 oder 36 und

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elektrisch miteinander in Kontakt bringen und erst dann unter Schwenkung um die Achse ^9 das bis dahin noch nicht verbundene F- stkontaktpaar. Ist aber die Kontaktbrücke k8 um die Achse 50 gekippt, so werden entweder die Festkontakte 36 und 3'* oder 35 und 37 zuerst miteinander verbunden. In welcher Lage auch immer die Kontaktbrücke k8 auf die Festkontakte 3^ bis 37 aufsetzen mag, es ist sichergestellt, daß sie den zu führenden Strom wenn überhaupt dann nur kurzzeitig führen muß, da in der Ruhelage ein erheblicher jO Teil des Stromes über die Stege k2 und k"} geführt wird. Die Kontaktbrücke 48 kann sogar in ihrem Mittelteil aus elektrisch nicht leitendem Material bestehen, sofern nur die zur Anlage an die Festkontakte bestimmten Teile 51 und 52 elektrisch leitend sind.

Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1, 2 und 3 nur eine Kontaktbrücke zu verwenden, die in den beiden Endstellungen des Schalters jeweils eine Festkontaktgruppe schließt.

In den Figuren k und 5 ist ein Aüsführungsbeispiel einer Kontaktbrücke 53 und ^k dargestellt, die aus einem Körper besteht, der prismenförmig aus einem Blechstreifen gefaltet ist. Bei der dargestellten Lagerung über FUhrungskörper und 56 sind die Kontaktbrücken gegen Längsverschiebung durch an sie angeformte Sprengzungen 57 und 58 bzw. 59 und 60 gesichert, die in entsprechende Ausnehmungen in den Führungskörpern eingreifen.

Nach den Figuren 6 und 7 bestehen die Kontaktbrücken 61 und 62 aus Stanzteilen mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt, die zur Bildung der Kontaktfläche an den Enden 63 bis 66 halbkreisförmig verformt sind. Zur Festlegung in den Führungskörpern 67 und 68 sind an die Kontaktbrücken 61 und 62 Nasen 69 angeformt, die in passende Vertiefungen 70 in den

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Führungskörper 67 und 68 eingreifen.

In den Figuren 8 bis lO, in denen identische Teile mit gleichen Uezugszcichen versehen sind, ist die Lagerung einer Kontaktbrücke 71 ohne Zwischenfiigung eines Führungskörpers dargestellt. Die Kontaktbrücke 7t besteht aus einem zu einem Halbkreis geformten Blechstreifen. Sie weist an ihren Enden zur Kontaktabgabe bestimmte Auflagen 72 und 73 auf und trägt in der Mitte ein ausgeformtes Pfannenlager 7**» das auf einem kugelig balligen Lager 75 am Stößel 76 anliegt. Gegen die

O ltder 77 ist die Kontaktbrücke 71 durch das Isolierstück 78 elektrisch getrennt und zugleich gegen Längsverschiebung gesichert.

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Leerseite

Claims

Schaltbau Gesellschaft mbH,

München

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Patentansprüche

[ 1.j Schnappschalter mit Doppelunterbrechung und ein oder ^-^ mehreren in einem Stößel gelagerten und mittels des

Stößels bewegbaren Kontaktbrücken, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Kontaktbriicken (12, Ί8, 53, 5k, 6i, 62, 7t) mindestens an den zur Kontaktgabe bestimmten Teilen ein rotationssymmetrisches oder prismatisches Profil haben,

- die Kontaktbriicken (12, k&, 53, 5k, 61 , 62, 7l) allseitig schwenkbar über ein kugelig balliges Lager (10, 75) und Pfannenlager (8, 7k) im Stößel (1, 76) mittelbar oder unmittelbar gelagert sind und

- vier als Pestkontakte dienende Auflageflächen (i6-23i 26-33, Jk-ki) aus einer gedachten Ebene, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stößels (l) liegt, in Richtung der Stößelbewegung und paarweise gegeneinander geneigt ausgelappt und in einem trapezähnlichen Rechteck um die Kontaktbriicken (12, k&) angeordnet sind.

2. Schnappschalter nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß dir beiden Festkontakte ( 3'l , 35; 36, 37) an den Längsseiten ties Uechttckes elcklriäch miteinander verbunden oder aus einem Metallkörper (Ί7, kb) geformt sind.

3· Schnappschalter nach Anspruch |, dadurch ^ekenn/ciclmet, daß die beiden Fest kont akte ( 16, 17; 1 H , 19) an den Schmal se i t en des Rechteckes elektrisch in Ll e i natider verbunden oder aus einem Metallkörper (2'i) geformt sind.

'». Schnappschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, Ό dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke aus

einem zu einem Körper icfallcton Blechstreifen (53, 5'», 71) oder

einem hantel form ig ro ta t ionssymiiie trischen Körper (12) oder

-| r einem Stanzteil mit im wesentlichen U-förmigen Querschnitt (6t, 62), der zur IJ Ll dung der Kontaktflächen an beiden Enden halbkreisförmig ((>3 - 66) oder prismatisch verformt ist,

best eht.

5· Schnappschalter nach Anspruch ι oder einem der folgenden, mit unmittelbarer Lagerung der Kontaktbrücke, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktbrücke mit einer balligen Ausformung unter Federdruck in einem Pfannenlager in dem Stößel gelagert ist.

6. Schnappschalter nach Anspruch l bis Ί oder einem derselben mit unmittelbarer Lagerung der Kontaktbrücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (7i) ein Pfannenlagor (7'i) aufweist, das unter Federdruck (77)

auf eine" balligen Ausformung (75) in dem Stößel (76) gelagert ist.

7. Schnappschalter nach Anspruch k oder einem der folgenden mit mittelbarer Lagerung der Kontaktbrücke, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (12) longitudinal unverschiebbar in einem Führungskörper (7) gelagert ist, der entweder eine ballige Ausformung oder ein Pfannenlager (8) aufweist.

8. Schnappschalter nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daß an die aus einem zu einem prismatischen Körper gefalteten Blechstreifen bestehende ^ Kontaktbrücke (53t 5k) Sprengzungen (57-60) angeformt sind, die bei Einführung in eine prismatische Bohrung in dem Führungskörper (55-56) in entsprechende Nuten in der Bohrungs- wand eingreifen.

9· Schnappschalter nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, daß die rotationssymmetrisch hanteiförmig ausgebildete Kontaktbrücke (l2) in eine längliche Sicke (11) im Führungskörper (7) eingesprengt ist, wobei auf dem Hantelstab (13) vorhandene Ringe (lA) in entsprechende ringförmige Ausnehmungen (15) in der Sickenwand eingreifen.

10. Schnappschalter nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Stanzteil mit im wesentlichen U-förmigen Querschnitt geformte Kontaktbrücke (61, 62) in der Mitte Nasen (69) zum Eingriff in eine passende Vertiefung (70) im Führungskörper (67, 68) aufweist.

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