DE3336338C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem schiebbar in einem Gehäuse gelagerten, mittels eines ver­ schiebbaren Betätigungsstößels zwischen zwei Endlagen bewegbaren Schlitten, mit wenigstens einer, ein Festkontaktpaar überbrücken­ den Kontaktbrücke sowie einer zwischen einem am Schlitten und an dem im Gehäuse parallel zum Schlitten verschiebbaren Betätigungs­ stößel jeweils schwenkbar eingesetzten, gespannten Schnappfeder.

Ein derartiger Schalter ist beispielsweise in der DE-OS 31 26 816 beschrieben. Demnach handelt es sich in bevorzugter Weise um einen elektrischen Schalter, dessen Schnappfeder bügelförmig ist, wobei die Federebene quer zur Verschiebeebene von Schlitten und Betäti­ gungsstößel verläuft sowie in den beiden Endstellungen gegenläu­ fig geneigt zur Neutrallage steht und die beim Verschieben des Betätigungsstößels in Richtung einer Neutrallage verschwenkt wird. Solche Schalter verwendet man insbesondere zum Schließen und Öffnen von Stromkreisen bei Gleichstrom. Sie sind hierauf al­ lerdings nicht beschränkt. Die Schnappfeder kann man relativ kräftig ausführen, so daß eine hohe Rückstellkraft zur Verfügung steht. Des weiteren kann man den Schlitten mittels einer Feder in die Ausgangslage zurückstellen, jedoch muß diese wesentlich schwächer ausgebildet werden, weil sie beim Schalten gespannt wird.

Es kommt nun gelegentlich vor, daß die Kontakte miteinander ver­ schweißen und dadurch eine besonders hohe Rückstellkraft notwen­ dig ist, die von den genannten Federn nicht aufgebracht werden kann. Des weiteren besteht die Möglichkeit, daß im Fall eines Fe­ derbruchs und insbesondere bei gleichzeitigem Anhaften der beweg­ baren an den Festkontakten die Arbeitskontakte nicht mehr geöff­ net werden können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art so weiterzubil­ den, daß auch bei erschwerten und besonderen Bedingungen ein Lö­ sen der geschlossenen Kontakte sicher möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der elektrische Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebil­ det ist. Die Längsachse des als doppelarmiger Hebel ausgebildeten Rückholers verläuft quer, insbesondere senkrecht zu den Längsach­ sen bzw. Verschieberichtungen von Betätigungsstößel und Schlit­ ten. Die Lagerachse des Rückholers steht demnach senkrecht zu dessen Längsachse und zugleich auch senkrecht zu den genannten Bewegungsrichtungen. Sie befindet sich jedoch in einem Schaltbe­ reich, der zwischen dem Betätigungsstößel und dem Schlitten gele­ gen ist. Aufgrund der kuppelbaren Verbindung von Betätigungs­ stößel und Rückholer einerseits sowie Schlitten und Rückholer an­ dererseits bewirkt man bei der gegenläufigen Verschiebebewegung von Schlitten und Betätigungsstößel ein Drehen des Rückholers im einen Drehsinne, beispielsweise im Gegenuhrzeigersinne, wenn der Schalter betätigt wird und ein Zurückdrehen im anderen Sinne, al­ so beispielsweise im Uhrzeigersinn, wenn die ausgelenkten Schal­ terteile in die Ausgangslage zurückkehren. Wenn im letzteren Fal­ le der Betätigungsstößel zurückgeführt wird, so wird diese Rück­ stellbewegung über den doppelarmigen Hebel in eine gegenläufige Rückstellbewegung seines dem Schlitten zugekehrten Endes umgewan­ delt. Dieses veranlaßt dann seinerseits ein Zurückschieben des Schlittens in die Ausgangsstellung, sofern dies nicht die hierfür normalerweise vorgesehene Feder bzw. Federn besorgen. Um im Nor­ malfalle in dieses automatisch ablaufende Geschehen nicht einzu­ greifen, ist es zweckmäßig, wenn der Betätigungsstößel und der Schlitten mit dem Rückholer jeweils nur kuppelbar und nicht fest gekuppelt sind. Andererseits schließt dies aber ein zumindest einseitiges festes Ankuppeln mit entsprechendem kulissenartigen Ausbilden des Schwenkgelenks nicht aus.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß in der Ruhestellung des Schalters der eine Hebelarm des Rückholers, dem einen inneren Ende des Betätigungsstößels und der andere Hebelarm dem gleichgerichteten Schlittenende unmittelbar vorgelagert ist oder daran anliegt. "Unmittelbar vorgelagert" soll so verstanden werden, daß zwischen dem betreffenden Ende des Betätigungsstößels bzw. Schlittens und dem zugeordneten Hebelarm des Rückholers ein gewisses Spiel vorhanden sein kann, welches weite Toleranzen bei der Fertigung und damit eine erleichterte Montage gestattet. Bei kurzen Verschiebewegen kann man jedoch auf ein entsprechendes Spiel verzichten und insbesondere zwischen Schlitten und Rückholer ein unmittelbares Anliegen in der Aus­ gangslage des Schalters vorsehen.

Bei der Schalterbetätigung wird über den Betätigungsstößel und die Schnappfeder der Schlitten gegenläufig zum Betätigungsstößel verschoben, wobei dann sein in Verschieberichtung vorderes Ende ein Verschwenken des Rückholers bewirkt. Der dem Betätigungs­ stößel zugeordnete Hebelarm folgt dem inneren Ende des Betäti­ gungsstößels, wobei er daran nicht notwendigerweise anliegen muß. Insbesondere ist vorgesehen, daß in der Endphase des Betäti­ gungshubs des Betätigungsstößels sich das innere Ende des letzte­ ren vom zugeordneten Hebelarm des Rückholers entfernt, wodurch eine gewisse Totgangstrecke beim Zurückstellen entsteht. Dies be­ deutet, daß bei der Rückstellung der Schalterteile das innere En­ de des Betätigungsstößels erst nach Durchlaufen der Totgangstrec­ ke am zugeordneten Hebelarm des Rückholers auftrifft und diesen in seine Ausgangslage zurückschwenkt, in der wieder beide Hebel­ arme ihren Schalterteilen zugeordnet sind bzw. daran anliegen. Falls jedoch ein Trennen der Kontakte bzw. ein Zurückstellen des Schlittens über den Rückholer erforderlich ist, liegt selbstver­ ständlich der dem Schlitten zugeordnete Hebelarm während der ge­ samten Rückstellbewegung des Schlittens an letzterem an, weil er ja diese Rückstellbewegung vornimmt. Beim schnappartigen Zurück­ stellen des Schlittens über die Schnappfeder kann sich der Schlitten kurzzeitig von seinem Hebelarm entfernen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines derartigen elek­ trischen Schalters mit unterschiedlich langen Verschiebewegen von Betätigungsstößel und Schlitten ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hebelarme des Rückholers ebenfalls unterschiedlich lang sind, wobei der lange Hebelarm dem Schalterteil mit langem Verschiebeweg, insbesondere dem Betätigungsstößel, zugeordnet ist. Selbstverständlich ist dann der kurze Hebelarm dem Schalter­ teil mit dem kurzen Verschiebeweg, insbesondere dem Schlitten, zugeordnet. Man erreicht dadurch eine gewisse Hebelübertragung, mit der man die Rückstellkraft für den Schlitten noch verstärken kann. Im übrigen ist der Rückholer ein außerordentlich einfach gestaltetes Teil, welches man aus Kunststoff spritzen und in ent­ sprechende, insbesondere offene Lagerschalen leicht einsetzen kann. Es entstehen demnach trotz des großen Vorteils bzw. der er­ höhten Sicherheit bei der Verwendung dieses Schalters nur geringe Nebenkosten, die praktisch nicht zu Buche schlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläu­ tert.

Die Zeichnung stellt einen Längsschnitt durch den Schalter in der Ausgangsstellung (feste Linien) dar.

Beim Ausführungsbeispiel ist der elektrische Schalter als Doppel­ schalter ausgebildet und infolgedessen sind an seinem Schlitten 1 zwei in Verschieberichtung 2 hintereinander angeordnete Kontakt­ brücken 3 und 4 mit jeweils einem Kontaktpaar 5 bzw. 6 gehalten. Der Schlitten 1 besitzt zu diesem Zweck jeweils eine schlitzför­ mige Aufnahme 7 und eine gegen den Boden 8 des Schaltergehäuses 9 hin offene Tasche 10, in der sich eine Schraubendruckfeder 11 bzw. 12 befindet, welche die Kontaktbrücke 3 bzw. 4 an den rech­ ten Rand der schlitzförmigen Aufnahme preßt. Eine kleine, mittig angeordnete Ausprägung der Kontaktbrücke 3 bzw. 4, an der von den bewegbaren Kontakten 5 bzw. 6 abgewandten Seite, dient zur Zentrierung der Schraubendruckfeder 11 bzw. 12. Eine Schrauben­ zugfeder 14, deren in Verschieberichtung 2 vorderes Ende an einem Zapfen 15 des Schlittens 1 und deren hinteres Ende an einem Halte­ element 16 des Schaltergehäuses 9 gehalten sind, zieht den Schlit­ ten entgegen der Pfeilrichtung 2 gegen die rückwärtige Schalter­ wand 17.

Etwa an dem in Verschieberichtung 2 vorderen Ende des Schlittens 1 befinden sich zwei nutförmige Aufnahmen 18 und 19, in welche je ei­ nes der beiden freien Schenkelenden 20 und 21 der ungefähr C-förmi­ gen Bügelfeder 22 eingreifen. Diese beiden nutförmigen Aufnahmen 18 und 19 sind in Verschieberichtung 2 um einen etwa der Drahtstärke entsprechenden Betrag gegeneinander versetzt, und etwa diesen Sei­ tenabstand weisen auch die freien Schenkelenden 20 und 21 der unbe­ lasteten Bügelfeder 22 auf. Somit ist es möglich, daß sie in bela­ stetem Zustand seitlich aneinander vorbeitreten können. Der Bügel­ rücken 24 greift zwischen die Gabelzinken eines gegabelten Mitneh­ mers 25 etwa am inneren Ende eines Betätigungsstößels 26. In der Ausgangslage des Schalters (feste Linien) nimmt eine durch die Bü­ gelfeder 22 gelegte Ebene eine Schrägstellung gegenüber beispiels­ weise der rückwärtigen Schalterwand 17 ein. Dadurch werden der Be­ tätigungsstößel 26 in Pfeilrichtung 2 und der Schlitten 1 im Sinne des Pfeils 27 federbelastet. Im übrigen besitzt der Betätigungs­ stößel 26 einen zylindrischen Schaft 28, der durch eine Dichtman­ schette 29 im Schaltergehäuse nach außen hindurchgeführt ist. Die seitlichen Bügelteile 30 und 31 der Bügelfeder 22 bestehen aus bei­ spielsweise jeweils drei Windungen.

Im Schaltergehäuse befinden sich Festkontakte 32 und 33 bzw. 34 und 35, welche mit den Kontaktpaaren 5 bzw. 6 der Kontaktbrücken 3 bzw. 4 zusammenwirken. In bevorzugter Weie sind diese Festkon­ takte mit einem insbesondere U-förmigen Anschlußelement 36, 37 bzw. 38, 39 in Form von Kontaktnieten vorgesehen. Die Anschluß­ elemente haben eine im wesentlichen U-förmige Gestalt. Ein Gewin­ de 40 am U-Mittelstück gestattet einen Schraubenanschluß für die elektrischen Leiter. Die Anschlußelemente 36 bis 39 sind klemmend in entsprechenden Aufnahmen des Schaltergehäuses gehalten. Ein Herausdrücken wird in montiertem Zustand durch die inneren Schal­ terteile und/oder den Deckel 41 verhindert.

Wenn man den Betätigungsstößel 26 in Richtung des Pfeils 42 ver­ schiebt, so verschwenkt sein gegabelter Mitnehmer 25 die ungefähr C-förmige Bügelfeder 22 im Sinne des Pfeils 42, so daß ihre Ebene sich immer mehr einer Vertikalebene zur Verschieberichtung 2 nä­ hert, wobei sich zugleich die Federspannung durch Zusammendrücken erhöht. Wenn die Federebene etwa in vertikaler Richtung verläuft, so befindet sich die Bügelfeder in labilem Gleichgewicht. Bei ge­ ringfügigem Weiterbewegen in Pfeilrichtung 42 springt der Schlit­ ten 1 mit den daran befindlichen Teilen in die Umschaltlage. Da­ bei treffen dann die bewegbaren Kontaktpaare 5 und 6 auf ihren zugeordneten Festkontakten 32, 33 bzw. 34, 35 auf. Einen gewis­ sen Nachlauf gestatten die Schraubendruckfedern 11 und 12.

Dieser Schalter ist bei den normalerweise vorgesehenen Federstär­ ken an sich bistabil, jedoch kann man ihn in einen monostabilen Schalter umwandeln, wenn man einen vorzugsweise schwenkbaren, mit dem äußeren Ende des Betätigungsstößels 26 gekuppelten Betätiger, gegen die Kraft einer Rückstellfeder ausreichender Stärke ver­ stellbar ausbildet. Eine gewisse, allerdings nicht ausreichende Rückstellkraft geht auch von der Schraubenzugfeder 14 aus.

Eine besondere Ausgestaltung dieses Schalters besteht darin, daß bei seiner Betätigung die seitlichen Bügelteile 30 und 31 vor dem Umschnappen an einem von einer Schalterwand 45 gebildeten Gehäu­ seanschlag 44 auftrifft, wodurch eine Verkürzung des in dieser Schaltrichtung zurückzulegenden Weges erreicht wird. Andererseits besitzt dieser Schalter eine sehr große Kontaktöffnung, was ihn insbesondere als Schalter für Gleichstrom geeignet macht. Der Ge­ häusedeckel 41, welcher vorzugsweise die Dichtmanschette 29 auf­ nimmt und der zur Lagerung des Betätigungsstößels 26 vorgesehen ist, wird rastend oder schnappend mit dem Gehäuse-Unterteil des Schaltergehäuses 9 verbunden, dessen oberen Rand er übergreift.

Erfindungsgemäß ist der Schalter mit einem Rückholer 46 ausge­ stattet, dessen einer Hebelarm 47 dem inneren Ende des Betäti­ gungsstößels 26 und dessen anderes Ende 48 dem in gleicher Rich­ tung weisenden Ende des Schlittens 1 zugeordnet sind. Der Rückho­ ler ist um eine Achse 49 im Sinne des Doppelpfeils 50 schwenkbar gelagert. Die beiden Hebelarme mit den Enden 47 bzw. 48 sind vor­ zugsweise unterschiedlich lang, um dadurch eine Kraftübersetzung zu erhalten. Insbesondere ist der dem Betätigungsstößel 26 zuge­ ordnete Hebelarm der längere.

In der Ausgangsstellung des Schalters liegen die beiden Hebelarme bzw. Enden 47 und 48 des Rückholers 46 am Stößelende einerseits bzw. Schlittenende andererseits an oder haben davon einen im Rah­ men der üblichen Toleranzen liegenden geringen Abstand, der in der Zeichnung etwas übertrieben ist. Das nach unten weisende Ende 48 des Rückholers 46 befindet sich demnach im Verschiebebereich des beim Schalten im Sinne des Pfeils 2 verschiebbaren Schlittens 1. Das bedeutet, daß beim Schalten, also einer Verschiebung des Betätigungsstößels 26 in Pfeilrichtung 42 und dadurch bedingter Verschiebung des Schlittens 1 im Sinne des Pfeils 2, der Schlit­ ten den Rückholer 46 im Sinne des Pfeils 51 dreht. Dabei folgt das nach oben weisende Ende 47 des Rückholers 46 dem ihm zugeord­ neten Ende 52 des Schlittens 1. In der Umschaltstellung des Schalters ist die mit strichpunktierten Linien gezeichnete End­ lage von Schlitten 1, Betätigungsstößel 26 und Rückholer 46 er­ reicht. Man erkennt, daß sich das Schlittenende 52 in der Um­ schaltstellung vom einen Ende 47 des Rückholers entfernt hat, wo­ durch eine beim Rückstellen wirksame Totgangstrecke entsteht.

Wenn beispielsweise die Bügelfeder 22 gebrochen ist und/oder die bewegbaren Kontakte an den Festkontakten aufgrund von Kontakt­ brand derart anhaften, daß die Bügelfeder und die relativ schwache Schraubenzugfeder 14 die Rückführung des Schlittens nicht mehr gewährleisten können, so wird die Kontakttrennung da­ durch herbeigeführt, daß man den Betätigungsstößel 26 durch eine entgegen den Pfeil 42 wirkende Kraft, insbesondere Handkraft, verschiebt. Sobald das Schlittenende 52 am einen Ende 47 des Rückholers aufgetroffen ist - die Totgangstrecke muß jedoch nicht notwendigerweise vorhanden sein - wird aufgrund dieser besonde­ ren, insbesondere von Hand aufgebrachten Kraft über den Rückholer 46 und vorzugsweise mit entsprechender Kraftübersetzung eine Ver­ schiebekraft auf den Schlitten 1 im Sinne des Pfeils 27 ausgeübt, die zum Rückstellen des Schlittens in die Ausgangslage und ge­ gebenenfalls auch zum Lösen der aneinander haftenden Kontakte ausreicht. Der Rückholer 46 kehrt dabei von der mit gestrichelten Linien gezeichneten Umschaltstellung in die mit festen Linien dargestellte Ausgangslage zurück.

Claims (3)

1. Elektrischer Schalter mit einem schiebbar in einem Gehäuse (9) gelagerten, mittels eines verschiebbaren Betätigungsstößels zwischen zwei Endstellungen bewegbaren Schlitten (1), mit wenig­ stens einer, ein Festkontaktpaar (32, 33; 34, 35) überbrückenden Kontaktbrücke (3, 4) sowie einer zwischen einem am Schlitten (1) und an dem im Gehäuse (9) parallel zum Schlitten verschiebbaren Betätigungsstößel jeweils schwenkbar eingesetzten, gespannten Schnappfeder (22), gekennzeichnet durch einen schwenkbar im Gehäuse (9) oder Deckel (41) desselben gelagerten, als doppelarmiger He­ bel ausgebildeten Rückholer (46), dessen einer Hebelarm (47) mit dem inneren Ende (52) des Betätigungsstößels (26) und dessen an­ derer Hebelarm (48) mit dem etwa gegenüberliegenden Schlittenende kuppelbar ist, wobei sich der eine Hebelarm im Verschiebebereich des Betätigungsstößels (26) und der andere Hebelarm im Verschie­ bebereich des Schlittens (1) befindet bzw. überführbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhestellung des Schalters der eine Hebelarm (47) des Rückholers (46) dem inneren Ende (52) des Betätigungsstößels (26) und der andere Hebelarm (48) dem gleichgerichteten Schlittenende unmit­ telbar vorgelagert ist oder daran anliegt.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ tätigungsstößel (26) und Schlitten (1) unterschiedlich lange Verschiebewege aufweisen, daß die beiden Hebelarme (47, 48) des Rückholers (46) ebenfalls unterschiedlich lang sind, wobei der lange Hebelarm (47) dem Schalterteil mit langem Verschiebeweg, insbesondere dem Betäti­ gungsstößel (26), zugeordnet ist.