DE3308188C2 - Schnappschalter - Google Patents

Abstract

Der Schnappschalter hat mindestens einen Festkontakt und zwei elektrisch und mechanisch parallele Kontaktfedern (9a, 9b), von denen jede durch eine Blattfeder (11a, 11b) belastet ist, deren jede sich mit ihrem einen Fußpunkt auf einer der Kontaktfedern (9a, 9b) abstützt und deren beide andere Fußpunkte an einer Wippe (5) festgelegt sind. Diese Fußpunkte sind an der Wippe (5) gegeneinander derart versetzt angeordnet, daß eine der Kontaktfedern ihre Schnappbewegung mit zeitlicher Voreilung gegenüber der anderen Kontaktfeder beginnt. Hierdurch wird das Schaltverhalten insbesondere unter Last verbessert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schnappschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Schnappschalter ist aus der DE-OS 22 829 bekannt. Die Kontaktfederanordnung besteht aus einem Schaltzungenrahmen, die Schnappfederanordnung aus einer nachfolgend als Rollfeder bezeichneten, U-förmigen, vorgespannten Blattfeder, die nicht nur die Schnappcharakteristik der Umschaltbewegung sondern auch die Kontaktkraft erzeugt. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß die Kontaktkraft unmittelbar vor Beginn der Schnappbewegung der Kontaktfeder zu Null wird, was bei schleichender Betätigung des Schnappschalters einerseits einen Undefinierten Schaltzustand bewirkt und andererseits beim Schalten unter Last einem Verschweißen der Kontakte Vorschub leistet.

Aus der GB-PS 10 78 905 ist bereits ein Schnappschalter bekannt, auf dessen Kontaktfederanordnung zwei zeitlich nacheinander wirksame Schnappfedern einwirken, um auch bei schleichender Betätigung die Kontaktkraft möglichst bis zum Umschaltaugenblick aufrechtzuerhalten.

Aus der US-PS 28 01 310 ist ein Schnappschalter mit zwei jeweils als bewegliche Kontaktbrücke ausgebildeten Kontaktfedern bekannt, mit deren jeder einstückig eine Schnappfeder verbunden ist. Die Fußpunkte der Schnappfedern sind am Betätigungsglied derart gegeneinander versetzt, daß c""e beiden Kontaktfedern ihre Gleichgewichtsstellung bei unterschiedlichen Stellungen des Betätigungsgliedes erreichen, so daß jeweils eine der Kontaktfedern ihre Schnappbewegung mit zeitlicher Voreilung gegenüber der anderen Kontaktfeder ausführt Auf einen Schnappschalter der einleitend angegebenen Art, also mit einseitig eingespannter Kontaktfeder, läßt sich dieser bekannte Vorschlag jedoch nicht übertragen.

Aus dem DE-GM 19 12 971 ist ein Schnappschalter bekannt, der einen Druckknopf enthält der beim Eindrücken in unmittelbare Wirkverbindung mit der den beweglichen Kontakt tragenden Schnappfeder gelangt und dadurch eine Zwangstrennung auch bei verschweißten Kontakten ermöglicht Der Druckknopf dient jedoch nur zur Rückstellung des Schalters. Die andere Schaltstellung wird mittels eines Hebels geschaltet der auf einen an eier den beweglichen Kontakt tragenden Schnappfeder ausgebildeten Arm einwirkt der seinerseits durch eine Blattfeder beiastet ist Über den genannten Hebel ist eine Zwangstrennung der Kontakte nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schnappschalter der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, der für schleichende Betätigung unter Last geeignet ist

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches i angegebenen Merkmale gelöst

Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß bei der Betätigung des Schnappschalter jeweils eine der bci-

w den Kontaktfedern mit ihrer Umschaltbewegung der anderen Kontaktfeder voreilt, also bereits abgehoben bzw. die neutrale Linie zumindest erreicht hat von der aus sie durch die sie belastende Rollfeder in Richtung auf die neue Schaltstellung beschleunigt wird, während die andere Kontaktfeder noch mit einer gewissen (wenn auch verringerten) Kontaktkraft auf dem Festkontakt aufliegt Die beiden die Kontaktfedern belastenden Rollfedern wirken a'.so beim Umschalten des Schnappschalters zunächst gegensinnig und dann gleichsinnig.

so Auf diese Weise kann die Zeit, in der die Kontaktkraft zwischen der jeweils nacheilenden Kontaktfeder und ihrem Festkontakt durch Null geht, auch bei schleichender Betätigung äußerst kurz gehalten werden, so daß jeweils genau definierte Schaltzustände und kurze Schaltzeiten und als Folge davon ein verringerter Kontaktabbrand sowie eine erhöhte Sicherheit gegenüber Kontaktverschweißungen erzielt werden.

Eine erhöhte Schaltsicherheit auch bei Bruch einer Rollfeder oder bei infolge Überlastung leicht verschweißten Kontakten wird bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erreicht, daß das Betätigungsglied eine zu den Kontaktfedern annähernd parallele, in einem Gehäuse des Schalters kippbar gelagerte Wippe ist, daß jede Kontaktfeder eine über ihre Kontaktstelle an ihrem freien Ende hinausreichende Verlängerung hat, und daß die Wippe an ihrem den Fußpunkten der Rollfedern abgewandten Ende jeweils mindestens eine der Verlängerung der betreffenden Kontaktfeder bc-

nachbaue Klaue hat, die die Kontaktfeder bei verschweißter Kontaktstelle von dem Festkontakt abreißt

In der Zeichnung ist der Schnappschalter in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform der Erfindung schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt s

F i g. 1 eine Aufsicht auf den Schnappschalter bei abgenommenem Gehäusedeckel,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht der funktionswesentlichen Teile,

Fig.2a eine andere Ausgestaltung der Kontaktfedem,

F i g. 3 einen Ausschnitt aus F i g. 1 bei eingeleiteter Umschaltbewegung,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-iV in F i g. 3,

F i g. 5 einen Ausschnitt aus F i g. 1 nach Erreichen der neuen Endlage.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schnappschalter umfaßt ein. Gehäuse 1, das die Form eines Kreisringsegmentes hat und mit Befestigungslöchern 2 versehen ist In dem Gehäuse ist ein Betätigungshebel 3 um einen Zapfen 4 schwenkbar gelagert Der aus dem Gehäuse 1 herausführende Teil des Betätigungshebels 3 verläuft etwa radial zu den das Gehäuse innen und außen begrenzenden Kreisbögen. Der innenliegende Teil des Betätigungshebels 3 steht formschlüssig in Eingriff mit dem Fortsatz 5a einer Wippe 5 (vgl. Fig.2), die über Drehzapfen 6 kippbar in dem Gehäuse 1 und dessen Deckel la (siehe F i g. 4) gelagert ist Der Schnappschalter ist als Umschalter mit zwei einander gegenüberstehenden Festkontakten 7 und 8 ausgebildet, zwischen denen ein den beweglichen Kontakt darstellendes Kontaktfederblech 9 angeordnet ist, dessen eines Ende in einem Schlitz 1 Z> (F i g. 1) des Gehäuses 1 festgeklemmt und mit einer aus dem Gehäuse 1 herausgeführten Anschlußfahne 10 versehen ist Das andere, freie Ende des Kontaktfederbleches 9 geht einstückig in zwei Kontaktfedern 9a und 90 über, die mit den üblichen Kontaktnieter, versehen sind. Gegen das von der Kontaktniete abgcwandte Ende jeder Kontaktfeder 9a, 96 stützt sich eine vorgespannte Rollfeder 11a, üb mit ihrem einen Fußpunkt ab, deren anderer Fußpunkt an einer Nase 5b bzw. 5c der Wippe 5 festgelegt ist. Diese Nasen Sb und 5c sind in der aus den F i g. 1,3 und 5 ersichtlichen Weise gegeneinander versetzt Hierdurch wird erreicht, daß die beiden Kontaktfedern 9a und 9b den (labilen) Gleichgewichtszustand, bti dem die von der zugehörigen Rollfeder ausgeübte Kraft auf einer als neutrale Linie bezeichneten Wirkungslinie liegt, die durch die betreffende Kontaktfeder und die beiden Fußpunkte ihrer Rollfeder verläuft, bei unterschiedlichen Stellungen der Wippe 5 erreichen.

Wie in den F i g. 3 bis 5 dargestellt, eilt daher auch die eine Kontaktfeder beim Umschalten der anderen Kontaktfeder vor. Sie erreicht deshalb den Umschaltpunkt, nach dessen Überschreiten die Schnappbewegung einsetzt, während die andere Kontaktfeder noch durch ihre Rollfeder gegen den zugehörigen Festkontakt gedruckt wird. Beim Umschalten aus der in F i g. 1 gezeichneten Stellung in die in F i g. 5 gezeichnete Stellung ist die untere Kontaktfeder 9b die voreilende Kontaktfeder, eo F i g. 4 zeigt den kurz vor dem Umschalt- oder Schnapppunkt sich ergebenden Zustand, bei dem die untere Kontaktfeder 9b von ihrer Kontaktstelle 8b auf dem Festkontakt 8 bereits abgehoben hat, während die obere Kontaktfeder 9a auf der Kontaktstelle 8a des gleichen Festkontaktes noch aufliegt.

Beim Umschalten von der in Fig.5 gezeigten Stellung in die in Fig.) gezeichnete Stellung eilt umgekehrt die obere Kontaktfeder 9a der unteren Kontaktfeder 9b vor. Sobald die jeweils voreilende Kontaktfeder den Umschaltpunkt überschritten hat und sie durch ihre Rollfeder in Richtung auf den anderen Festkontakt beschleunigt wird, nimmt sie die nacheilende Kontaktfeder mit, wobei der sich weiter in Richtung auf die neue Endlage bewegende Betätigungshebel 3 die Wippe 5 weiterverschwenkt so daß nunmehr auch die der nacheilenden Kontaktfeder zugeordnete Rollfeder die neutrale Linie überschreitet und den Schnappvorgang unterstützt

Wesentlich für den geschilderten Ablauf der Umschaltbewegung ist eine elastische mechanische Kopplung der Kontaktfedern 9a und 9b. Für diese Kopplung gibt es einen optimalen Wert da eine zu starre Kopplung die Kontaktkraft der nacheilenden Kontaktfeder in unerwünschtem Maße verringert, eine zu geringe Kopplung jedoch den durch die voreiiende Kontaktfeder auf die nacheilende Kontaktfeder ausgeübten Mitnahmeeffekt schmälert Der Grad der Kopplung kann beispielsweise durch die Breite und dx Tiefe des Schlitzes 9c zwischen den Kontaktfedern 9a um. %b in einfacher Weise festgelegt werden. Während die in F i g. 2 gezeigte Ausbildung des Kontaktfederbleches 9 mit kurzem und schmalem Schlitz 9c bei kleiner Federkonstante zväckmäßig ist, kann die in F i g. 2a gezeigte Ausführungsform eines Kontaktfederbleches 9' bei großer Federkonstante verwendet werden.

SoUte eine der Roljfedern 11a, Mb brechen oder wegen Oberschreiten des zulässigen Stromes eine leichte Verschweißung zwischen beweglichem Kontakt und Festkontakt eingetreten sein, so sorgen an der Wippe 5 vorgesehene Klauen Sd, 5e und 5/(vgl. F i g. 2 und 3), die dann zur Auflage auf die freien Enden der Kontaktfedern 9a und 9b kommen, für eine Zwangsöffnung der betreffenden Kontakte. Sofern auf diese zusätzliche maßnahme verziehtet wird, kann die Wippe 5 durch ein einfacher geformtes Konstruktionsglied ersetzt werden, an dem sich die Rollfedern 11a, 116 abstützen. Djeses Konstruktionsglied kann insbesondere aus dem im Schalter liegenden Teil eines entsprechend abgeänderten Betätigungshebels bestehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schnappschalter mit mindestens einem Festkontakt und einer bewegbaren Kontaktfederanordnung mit zwei stabilen Endlagen, an der sich eine vorgespannte Schnappfederanordnung mit ihrem einen Fußpunkt abstützt, deren anderer Fußpunkt an einem Betätigungsglied abgestützt ist und mittels diesem be« gleichzeitiger Kompression der Schnappfederanordnung so weit verlagerbar ist, daß die durch die Scboappfederanordnung auf die Kontaktfederanordnung ausgeübte Kraft nach Oberschreiten einer neutralen Linie ihr Vorzeichen wechselt und die Kontaktfederanordnung unter Entspannung der Schnappfederanordnung in ihre andere Endlage schnappt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfederanordnung zwei Kontaktfedern (9a, 9b) aufweist, die zur mechanischen, elastischen Kopplungefastückig in ein zwischen den Kontaktfedern (9a, 96; geschlitztes Kontaktfederblech (9) übergehen, und daß die Schnappfederanordnung aus zwei gewölbten Blattfedern (11a, Wb) besteht, von denen sich jede mit ihrem einen Fußpunkt auf einer der Kontaktfedern (9a, 9b) abstützt und deren beide andere Fußpunkte an dem Btätigungsglied (5) gegeneinander derart versetzt angeordnet sind, daß die b.-iden Kontaktfedern (9a, 9h) ihre Gleichgewichtsstelking bei unterschiedlichen Stellungen des Betätigungsgliedes (5) erreichen, so daß jeweils eine der Kontaktfedei η ihre Schnappbewegung mit zeitlicher Voreilung gegenüber ά& anderen Kontaktfeder beginnt

2. Schnappschalter nach Ans· -veh I, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied eine zu den Kontakliedern (9a, 9b) annähernd paraiieie, in einem Gehäuse des Schalters kippbar gelagerte Wippe (5) ist. daß jede Kontaktfeder (9a, 9b) an ihrem freien Ende eine über ihre Kontaktstelle hinausreichende Verlängerung hat, und daß die Wippe (5) an ihrem den Fußpunkten der gewölbten Blattfedern (Ha. Wb) abgewandten Ende jeweils mindestens eine der Verlängerung der betreffenden Kontaktfeder benachbarte Klaue (5</, Se, Sf) hat, die die Kontaktfeder bei verschweißter Kontaktstelle von dem Festkontakt (7,8) abreißt