DE2951582A1 - Elektrischer schalter - Google Patents
Elektrischer schalterInfo
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Description
V r e h
87*»Ο Bad Neustadt/Saale , den l8. 12. 1979
1Ί/79 Pt. + Hgm
Bsch/Gü
Die Erfindung geht von einem elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus.
Ein derartiger elektrischer Schalter ist bereits aus der DE-OS 23 l8 487 bekannt. Dieser Schalter besteht aus einem
Gehäuse, in dem zwischen zwei Arbeitsstellungen eine schwenkbare Kontaktwippe auf einem Mittelkontaktstück gelagert ist.
Das Mittelkontaktstück besitzt zwei Seitenplatten, die durch einen mittleren Abschnitt miteinander verbunden sind. In den
Seitenplatten sind in der Mitte neben vertikalen Anschlägen noch getrennte Schulterpaare zur Aufnahme der Kontaktwippe
ausgespart. Die zweiarmige Kontaktwippe besitzt hierzu seitlich abgestufte Verlängerungen. An der Lagerstelle ist die
Kontaktwippe mit einer V-förmigen Vertiefung versehen, in der die abgerundete Nase eines Stößels ruht. Dieser Stößel
ist in einem rohrförmigen Ansatz des Betätigungsgliedes geführt und er ist mit einer Feder belastet. Dadurch ist gewährleistet, daß in der Mittelstellung des Betätigungsgliedes auch die Kontaktwippe zwischen den beiden Arbeitsstellungen steht. Drückt man auf die linke Seite des BetätigungsgliedeSi so bewegt sich die Kontaktwippe in Gegenuhrzeigersinn und der rechte Kontakt wird geschlossen. Hierdurch wird beispielsweise bei einem zweistufigen Gebläsemotor in einem Kraftfahrzeug die niedrige Drehzahl einge-
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~ 7 —
schaltet. Die Kippbewegung setzt sich im übrigen bis zu einer Endstellung fort. Drückt man die andere Seite des
Betätigungsgliedes, so wird der linke Kontakt geschlossen, wobei dann z.B. die höhere Drehzahl eingeschaltet wird.
Es ist ferner aus der DE-AS 12 95 048 eine Drucktastenschaltvorrichtung
mit mehreren Schaltelementen bekannt, bei der diese in einem wannenförmigen Rahmen gehaltert sind. Je
Schaltelement ist ein Kontaktschieber vorgesehen, der entsprechende Kontaktfedern trägt. Der Kontakt schieber ist entgegen
einer Rückstellfederkraft in zwei Schaltstellungen
bringbar. Dies wird durch das Zusammenwirken einer sogenannten Herzkurve mit einem einen Schaltstift tragenden
Schwenkhebel erreicht, wobei der Schaltstift in der Schaltkulisse der Herkurve geführt ist. Die Herzkurve besitzt hierzu
zusammenhängende Führungsnuten verschiedener Neigung und Tiefe, in die der Schaltstift bei Verschiebung des Kontaktschiebers
einrastet und die beiden Schaltstellungen bewirkt. Der Schwenkhebel selbst ist durch einen Zapfen im Kontaktschieber
schwenkbar gelagert. Der lange Schenkel des Schwenkhebels und der Lagerzapfen liegen außerhalb des Rahmens, so
daß der Kontaktschieber nach vorne herausnehmbar ist. Damit der Schaltstift in der Schaltkulisse in den verschiedenen
Höhen und Tiefen entlanggeführt werden kann, muß der Schwenkhebel, der aus Kunststoff gespritzt ist, eine gewisse Elastizität
aufweisen, so daß der Schaltstift jeweils immer nach unten auf den Boden der Schaltkulisse gedrückt wird.
Das wesentliche Element dieser Drucktastenschaltvorrichtung stellt dieser selbstfedernde Schwenkhebel dar.
Aufgabe der .vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen
Schalter nach der eingangs genannten Art zu verbessern derart, daß nach einem einmal eingeleiteten Schaltvorgang bis zum
Ende des Schaltvorganges das Kontaktelement in einer der gewählten instabilen Schaltstellung gehalten wird und in dieser
Zeit eine gewollte oder ungewollte Unterbrechung unterbunden
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Durch die Zwangsführung wird vorteilhafterweise erreicht, daß
das Kontakbelement in einer der instabilen Schaltstellungen gehalten wird. Durch eine ungewollte oder gewollte Verschiebung
der Schaltstange in die gleiche oder entgegengesetzte Richtung wird die instabile Schaltstellung zunächst nicht aufgehoben. Die Rückführung in die stabile Mittelstellung erfolgt
erst nach Erreichen der oberen oder unteren Umkehrstrecke.
Damit ist eine Sicherung gegen Fehlbedienung gegeben. Ferner erweist es sich als vorteilhaft, daß verschweißte Kontaktpaare zwangsweise geöffnet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend für ein Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Figur 1 im vergrößerten Maßstab eine Seitenansicht eines elektrischen Schalters ±m Teilschnitt,
Figur 2 eine auseinander gezogene, perspektivische Ansicht des Schaltungssystems mit einem Betätigungsglied
und einer Schaltstange,
Das in Figur 1 mit 1 bezeichnete Gehäuse besteht aus einem Gehäuseunterteil k&, das in Gehäuseseitenwänden k9 gehaltert
ist. Hierzu besitzt das Gehäuseunterteil k& einen teilweise
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am Umfang verlaufenden, vorspringenden Rand 50, der in entsprechenden Nuten der Gehäuseseitenwände 49 liegt. Die Gehäuseseitenwände 49 selbst sind zweiteilig ausgeführt und
werden z.B. durch eine in den Figuren nicht dargestellten Schnappeinrichtung zusammengehalten. Da das Gehäuse 1 nach
oben hin offen ist, besitzt das Gehäuseunterteil 48 eine Ausflußöffnung 43, durch die in das Gehäuse eingedrungene
Flüssigkeit, wie z.B. Wasser, wieder austreten kann. Damit diese Flüssigkeit nicht in das Kontaktsystem hineinfließen
kann, besitzt das Gehäuseunterteil 48 innenseitig eine Gehäusezwischenwand 44, Diese dient außerdem als Berührungsschutz der Elemente des Kontaktsystems, da beim Anlöten von
Kabelenden an die Lötfahnen 51 eine ungewollte Berührung durch ein überstehendes Ende der Kabel mit Sicherheit verhindert wird.
In dem Gehäuseunterteil 48 sind neben zwei Lötfahnen 51 noch ortsfeste Mittelkontaktstücke 2 bzw. 2' und zwei ortsfeste
Seitenkontaktstiicke 3 und 4 befestigt. Die jeweiligen Anschlüsse 30» 31 und 52, 53 ragen unten aus dem Gehäuseunterteil 48 heraus. An ihnen kann ein Kabel mit Hilfe eines
nichtdargestellten Steckers angesteckt werden, das den Schalter mit der übrigen Elektronik verbindet. Das Kontaktsystem besteht neben den bereits erwähnten Mittelkontaktstücken 2 und 2' und den Seitenkontaktstücken 3 und 4 noch
aus Kontaktelementen 5 und einem Betätigungsglied 6. Aus
Figur 2 ist zu erkennen, daß sich dieses Betätigungeglied 6 aus zwei Teilen zusammensetzt, nämlich einem Rotationsteil 8 und einem Verlängerungsteil 7. Dies hat man aus
werkzeugtechnischen Gründen so gewählt. Beide sind miteinander durch einen in der Mitte angeordneten längeren
Verbindungszapfen 46 und zwei zu beiden Seiten angeordnete kürzere Verbindungszapfen 47 verbunden. Beide Teile können
im Preßsitz zusammengesetzt sein. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da auch die Federn 12 im eingebauten
Zustand beide Teile zusammendrücken. Diese Federn 12 sind
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in aacklochförmigen Ausnehmungen 11 des Verlängerungsteils
geführt. Jede dieser Federn 12 stützt sich zum einen am Ende der Ausnehmung 11 und zum anderen an einem Druckteil
13 ab, das ebenfalls teilweise in den Ausnehmungen 11 geführt ist. Das Druckteil 13 weist an seinem aus der Ausnehmung
herausragenden Ende eine halbkugelförmige Abrundung 5k auf. Mit dieser Abrundung 5k liegt das Druckteil 13 in
einer V-förmigen Tasche 35 eines Kontaktelementes 5· Das Kontaktelement 5 selbst ist mit seiner V-förmigen Tasche
in einem Mittelkontaktstück 2, 2* gelagert. Das Mittelkontaktstuck
besitzt hierzu entsprechende Aussparungen 32. Damit das
Kontaktelement 5 nicht verrutschen kann, sind beidseitig zwei verbreiternde Ansätze 55 vorgesehen.
Jedes Mittelkontaktstück wird, wie aus Figur 2 zu entnehmen ist, gebildet von einer Anschlußfahne 30 bzw. 31» die sich
in einem Lagerarm 27 bzw. 29 fortsetzt. Etwa im rechten Winkel zum Lagerarm ist ein Verbindungsabschnitt 2k bzw. 25 abgebogen.
Zu diesem wiederum ist ebenfalls etwa im rechten Winkel ein weiterer Lagerarm 26 bzw. 28 abgebogen, so daß die beiden
Lagerarme parallel liegen und die Mittelkontaktstücke im Querschnitt U-förmig gestaltet sind. In beiden Lagerarmen
26, 27 bzw. 28, 29 sind die Aussparungen 32 vorgesehen, in
die die Kontaktelemente 5 zu liegen kommen. Vom Verbindungsabschnitt 2k bzw. 25 erstreckt sich noch eine weitere Anschlußfahne
33 bzw. 34 zunächst gerade und dann schräg nach oben, die innerhalb des Gehäuses liegt. Dadurch besteht an
dieser Anschlußfahne die Möglichkeit, eine weitere Verbindung
zu einem nachfolgenden Verbraucher oder zu einer elektronischen
Schaltung z.B. innerhalb des Gehäuses 1 herzustellen.
Da der Schalter für eine hohe Schaltleistung und insbesondere
für hohe Ströme ausgelegt ist, besitzt jedes der Kontaktelemente 5 einen beidseitig angeordneten Kontakt 36 aus Silber
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oder aus einem mit Silber überzogenen anderen Metall. In gleicher Art hergestellt sind die Kontakte 37 der Seitenkontaktstücke 3 bzw. 4. Diese Seitenkontaktstücke, von
denen zwei vorhanden sind, sind so ausgeführt, daß sie kreuzweise geschaltet werden können. Die Funktionsweise
wird noch später näher erläutert. Jeder der Seitenkontaktstücke 3 bzw. 4 weist eine aus dem Gehäuseunterteil 48
herausragende Anschlußfahne 52 bzw. 53 auf, die sich in
mehreren Abwinkelungen 38 bzw. 39 fortsetzt. Die Anordnung der beiden Seitenkontaktstücke und die Zuordnung zueinander ist am besten aus Figur 3 zu entnehmen.
An zwei Seiten, nämlich den Stirnseiten des länglichen Rotationsteils 8, sind Lagerzapfen 22 vorhanden, die in
entsprechende Bohrungen in den Gehäusewänden 23 eingreifen. Es sind je eine Gehäusewand 23 zu beiden Seiten sich gegenüberliegend an dem Gehäuseunterteil 48 angeformt. Beim Eindrücken des Rotationsteils zwischen die beiden Gehäusewände 23 federn diese elastisch auf. Nach dem Eindrücken
wird ein erneutes Auffedern der Gehäusewände durch den formschlüssigen Einbau des Gehäuseunterteils 48 in die
Gehäuseseitenwände 49 verhindert.
Seitlich aus der Ebene des Betätigungsgliedes 6 heraus und von dem Rotationsteil 8 aus über mehrere Abknickungen
ist ein Hebelarm 9 abgewinkelt. Dieser Hebelarm 9 besitzt endseitig ein im rechten Winkel zu ihm angeformtes
Steuerglied 10, das in einer Schaltkulisse 15 einer Schaltstange l4 geführt ist. Die Schaltstange l4 selbst ist in
den Gehäuseseitenwänden verschiebbar gelagert, was in den Figuren allerdings nicht dargestellt ist. Die Schaltkulisse
15 ist herzförmig ausgebildet mit einer Nut mit einer überall gleichen Tiefe. Die Wirkungsweise der sogenannten Herzkurve ist allgemein bekannt. Diese Schaltkulisse 15 besitzt
eine obere Umkehrstrecke l6, eine untere Umkehrstrecke 17
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und einen länglich gestreckten Mittelabschnitt l8. Der Abstand der beiden parallel laufenden Nuten des Mittelabschnitts l8,
der Abstand des Steuergliedes 10 von der Drehachse des Rotationsteile 8 und die bereits erwähnte Abwinkelung des Hebelarmes 9 aus der Ebene des Betätigungsgliedes 6 heraus bestimmen im wesentlichen die Auslenkung des Betätigungsgliedes 6
und müssen aufeinander abgestimmt sein. Außerdem bestimmt die Länge des Mittelabschnitts l8 zusammen mit der Geschwindigkeit,
mit der die Schaltstange lk verschoben wird die Dauer der Kontaktgabe zwischen den Mittelkontaktstücken 2, 2' und Seitenkontaktstücken 3, 4. Bei den bekannten Herzkurven ist der Mittelabschnitt sehr kurz gehalten, da die beiden Umkehrstrecken
gleichzeitig die stabilen Schaltstellungen z.B. EIN-AUS darstellen. Der Übergang von einer Schaltstellung in die andere
soll möglichst schnell erfolgen, so daß man den Mittelabschnitt sehr kurz wählen muß. Bei der vorliegenden Ausgestaltung der
Herzkurve ist den beiden Umkehrstrecken l6, 17 jedoch die
stabile Mittelstellung des Betätigungsgliedes 6, bei der keine elektrische Verbindung zwischen den Mittelkontaktstücken 2, 2f
und Seitenkontaktatücken 3» ** besteht, zugeordnet. Eine Kontaktgabe erfolgt nur dann, wenn das Steuerglied 10 sich in den
Nuten des Mittelabschnittes l8 befindet. Wird von der Mittelstellung aus die Schaltstange nun verschoben, so gleitet das
Steuerglied 10 in den Nuten des Mittelabschnittes l8 entlang. Eine Umschaltung der Kontaktelemente kann nicht erfolgen, da
beide Nuten des Mittelabschnittes l8 durch die dazwischenliegende Insel voneinander getrennt sind. Es liegt als eine
Zwangsführung vor, die solange anhält, bis das Steuerglied die untere bzw. obere Umkehrstrecke l6, 17 erreicht hat. Dann
schwenkt das Betätigungsglied 6 wieder von der instabilen Schaltstellung in die stabile Mittelstellung um. Seilten die
Kontakte 36, 37 einmal durch überhöhte Strombelastung miteinander verschweißt sein, so drücken die am Verlängerungsteil 7
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endseitig vorhandenen Anschrägungen k5, die dann an der V-förmigen Tasche 35 des Kontaktelementes 5 anlaufen, das
Kontaktelement in seine Mittelstellung zurück. Hierzu entspricht zweckmäßigerweise der Winkel der Anschrägungen etwa
den der V-förmigen Tasche.
Die in der Schaltkurve lk ausgesparte Schaltkulisse 15 besitzt noch an der oberen Umkehrstrecke l6 eine Längsnut 19«
die sich längs der Schaltstange lk erstreckt. Sollte die Scha 11btange lk einmal versehentlich weiter nach unten durchgeschoben werden, so fährt das Steuerglied 10 in dieser Längenut 19 entlang. Es tritt keine Änderung an der Mittelstellung
des Betätigungsgliedes 6 auf und der Schalter ist außerdem vor Beschädigung geschützt. In ähnlicher Weise ist auch an
der unteren Umkehrstrecke 17 eine Längsnut 20 vorhanden, die
hier jedoch recht kurz gewählt wurde, da ein Herausnehmen der Schaltstange lk nach oben durch einen nicht dargestellten Anschlag an der Schaltstange lk begrenzt ist. Zur besseren Einführung des Steuergliedes 10 ist jedoch diese Längsnut 2O zum
Ende hin mit einer trichterförmigen Einführöffnung 21 versehen.
Es wurde eingangs bereits erwähnt, daß das Gehäuseunterteil
48 eine Ausflußöffnung kj für eine eventuell eingedrungene
Flüssigkeit besitzt. Als weiterer Schutz des Kontaktsystems ist an einer Gehäuseseitenwand k9 eine schräg verlaufende
Abdeckung 4l vorhanden, deren Ende bis sehr nahe an die
Schaltstange lk heranreicht. Die Flüssigkeit würde dann von der Abdeckung kl aus zur Schaltstange lk fließen und zwar
bis zu einer Wasserabtropfnase kO, die über der Ausfluß-Öffnung kj liegt.
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Wie am besten aus Figur 1 zu erkennen ist, liegt das Kontaktsystem, bestehend aus im wesentlichen den Kontaktelementen 5« den Mittelkontaktstücken 2, 21 und den Seitenkontaktstücken 3. Ίι bezogen auf die Verbindungslinie zwischen dem Lager der Kontaktelemente 5 im Mittelkontaktstück
2, 2* und der Drehachse des Betätigungsgliedes 6 auf* nur
einer Seite, und zwar auf* derjenigen, die der Schaltetange lk gegenüberliegt.
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Claims (1)
- Patentansprücheί 1.^Elektrischer Schalter mit einem Gehäuse, mit einem orts- festen Mittelkontaktstück und mit mindestens zwei ortsfesten Seitenkontaktstücken, mit einem Kontaktelement, das auf einem Lager des MittelkontaktstUckes angeordnet von einer stabilen Mittelstellung aus in eine davon beidseitig befindliche instabile Schaltstellung schwenkbar ist, mit einem Gehäuse drehbar gelagerten Betätigungsglied, das ein in einer Ausnehmung des Betätigungsgliedes geführtes, federbelastetes Oruckteil aufweist und das mit dem Kontaktelement zusammenwirkt derart, daß das Druckteil das Kontaktelement in die stabile Mittelstellung zu bringen trachtet,
dadurch gekennzeichnet,daß eine verschiebbare Schaltstange (lO vorhanden ist, die mit dem Betätigungsglied (6) durch eine Zwangsführung verbunden ist, so daß in Abhängigkeit von der Schieberichtung der Schaltstange während des Schiebens ein Schwenken des Kontaktelementes (5) von der Mittelstellung in eine der Schaltstellungen erreicht wird.2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß mit dem Betätigungsglied (6) ein ein Steuerglied (lO) aufweisender Hebelarm (9) starr verbunden ist, wobei dieses Steuerglied (10) in einer herzförmig ausgebildeten Schaltkulisse (15) der Schaltstange ( lk) geführt ist.13ÖÖ27/O31ÜORIGINAL INSPECTED3· Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß die Schaltkulisse (15) eine obere und eine untere Umkehrstrecke (l6 bzw. 17) und einen länglich gestreckten Mittelabschnitt (l8) besitzt, dessen Länge neben der Geschwindigkeit der Verschiebung der Schaltstange (lk) die Dauer der Kontaktgabe zwischen Mittelkontaktstück (2, 2') und Seitenkontaktstück (3, k) bestimmt.k. Elektrischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Schaltkulisse (15) an mindestens einem der Umkehrpunkte der Umkehrstrecke (l6, 1?) eine von diesem Umkehrpunkt aus sich in Richtung der Längsachse der Schaltstange (ΐΊ) erstreckende Längsnut (19, 20) aufweist.5. Elektrischer Schalter nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet,daß die Längsnut (20) am Umkehrpunkt der unteren Umkehrstreke (l7) sich zum Ende der Schaltstange (l4) hin zu einer trichterförmigen Einführöffnung (21) erweitert.6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,daß das Betätigungsglied (6) durch beidseitig vorhandene Lagerzapfen (22) in der Gehäusewandung (23) drehbar gelagert ist.7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,daß der Hebelarm (9) seitlich aus der Ebene des Betätigungsgliedes (6) heraus abgewinkelt ist.13ÖÖ27/Q31Ö8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet,daß das Mittelkontaktstück (2, 2') gehäuseinnenseitig aus einen Verbindungsabschnitt (24, 25) und je einem in gleicher Richtung etwa im rechten Winkel abgebogenen Lagerarm (26, 27, 28, 29) besteht.9· Elektrischer Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,daß die Lagerarme (26, 27« 28, 29) Aussparungen (32) zur Aufnahme des Kontaktelementes aufweisen.10. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 91 dadurch gekennzeichnet,daß jedes Mittelkontaktstück (2, 2') zusätzlich zu seiner aus dem Gehäuse herausragenden Anschlußfahne (3°i 31) noch eine gehäuseinnenseitig liegende weitere Anschlußfahne (33, 31») aufweist.11. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,daß das Kontaktelement (5) lagerseitig eine V-förmige Tasche besitzt, in deren Vertiefung das Druckteil (13) unter Federspannung liegt und so das Kontaktelement (5) in die Aussparungen (32) der Lagerarme (2, 2') eindrückt.12. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,daß das Kontaktsystem, bestehend im wesentlichen aus je zwei Mittelkontaktstücken (2, 2') und je zwei Seitenkontakt stücken (3, k) und den Kontaktelementen (5), bezogen auf die Verbindungslinie zwischen dem Lager des Kontaktelementes (5) und der Drehachse des Betätigungsgliedes (6) sich nur auf einer Seite befindet.130027/031013· Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,daß die Schieberichtung der Schaltstange (lk) annähernd senkrecht zur Schwenkbewegung des Kontaktelementes (5) liegt.1'|. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13« dadurch gekennzeichnet,daß im Gehäuse zwei Kontaktelementen (5) jeweils zwei kreuzweise miteinander verbundene Seitenkontaktstücke (3i Ό zugeordnet sind.15· Elektrischer Schalter nach Anspruch l4, dadurch gekennzeichnet,daß die jeweils zugehörigen Seitenkontaktstücke (3« ^) einstückig ausgebildet sind.16. Elektrischer Schalter nach Anspruch 15· dadurch gekennzeichnet,daß jedes der Seitenkontaktstücke (3, k) mindestens eine Abwinkelung (381 39) aufweist.17· Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis l6, dadurch gekennzeichnet,daß die Schaltstange ( I1*) endseitig mit einer Wasserabtropfnase (kO) versehen ist.iß. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 17« dadurch gekennzeichnet,daß das Kontaktsystem durch eine schräg verlaufende, mit der Gehäusewand verbundene Abdeckung (kl) zum Schutz vor Verschmutzung übergriffen wird.130027/031019· Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis l8, dadurch gekennzeichnet,daß das Betätigungeglied (6) endeeitig auf der dem Kontaktelement (5) gegenüberliegenden Seite eine beidseitige Anschrägung (45) aufweist, deren Winkel etwa dem der V-förmigen Tasche (35) des Kontaktelementes (6) entspricht.130027/0310
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CN100414657C (zh) * | 2002-07-30 | 2008-08-27 | Somfy两合公司 | 电动遮帘的控制装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1151044B (it) | 1986-12-17 |
IT8026809A0 (it) | 1980-12-19 |
FR2473221A1 (fr) | 1981-07-10 |
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8130 | Withdrawal |