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Druckknopfschalter zur Herbeiführung schneller und kräftiger Impulse
Die Erfindung hat zum Gegenstand einen Druckknopfschalter, der bei kleinstem Raumbedarf
für größere Leistungen und hohe Schalthäufigkeit verwendbar ist, so daß mit ihm
schnelle und kräftige Impulse, sogenannte Impulsserien, gegeben werden können.
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Der Erfindungsgegenstand geht von einem Druckknopfschalter aus, bei
dem eine Kontaktbrücke in bekannter Weise unter der Gegenwirkung von Federn steht,
und ist dadurch .gekennzeichnet, :daß der Druckknopf auf seinem Schaltstößel entgegen
der Schaltbewegung dieses Stößels begrenzt federbeweglich angebracht ist und ferner
an der Kontaktbrücke für .die Gegenkontakte übertotpunktfedern angreifen, die bei
Betätigung des Stößels zunächst .gespannt werden, alsdann bei Überschreitung ihrer
Totpunkt-(Spannungs-) Lage aus dieser heraus die Brücke zur Voreilung bringen, gegenüber
der Schaltbewegung des Stößels, um schließlich beim Aufhören des Schaltdruckes die
Brücke selbsttätig zurückzuschnellen. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung.
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Die erfindungsgemäße Anordnung hat außer einer schnellen und kräftigen
Momentausschaltung noch den Vorteil, daß die Schaltkontakte während der ganzen Dauer
der Kontaktgabe unter annähernd gleichem Anpressungsdruck gehalten werden, wodurch
nicht nur eine sichere Kontaktgabe, sondern auch ein geringer Ühergangswiderstand
bis zum letzten Augenblick gewährleistet ist.
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In .der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispie1e des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigen Fig. i einen Druckknopfschalter im Schnitt, Fig. 2 und 3
zwei weitere wichtige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch.
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Der Druckknopfschalter gemäß der Erfindung besteht beispielsweise
aus einem im Gehäuse i entgegen Federwirkung axial ve-rschietibar angeordneten,
mit einer Kontaktbrücke a versehenen Druckstück 3. Als Gegenkontakte sind im Gehäuse
fest angeordnete
Federkontakte 4. vorgesehen, deren Federweg in
Richtung zum Druckstück durch einen Anschlag 5 begrenzt ist. Der Anschlag 5 kann,
wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ringförmig ausgebildet sein. Gemäß Fig. i
steht das Schaltorgan unter der Einwirkung einer Übertotpunktspannung. Die Kontaktbrücke
ist zu diesem Zweck mit einem Stift 6 im Druckstück b:greiizt verschiebbar gelagert.
Die Bewegungsbegrenzung der Kontaktbrücke 2 im Druckstück kann so erfolgen, daß
der Stift (einen Zapfen 7 aufweist, der in eine am Druckstück 3 vorgesehene
Nut 8 eingreift und in dieser geführt ist. Ein arn Stift 6 vorgesehener randförmiger
Ansatz oder Bund g dient für die Befestigung der die Übertotpunktspannun.g bewirkenden
Federn, die in der Zeichnung mit io bezeichnet sind. An dem Ansatz d kann auch eine
Scheibe i i vorgesehen sein, an welcher die Federn io mit ihrem einen Ende angreifen,
während sich das andere Ende der Federn gegen einen als Wi.derlagger dienenden,
im Gehäuse fest angeordneten Ring i-- legt. Die Scheibe i i kann mehrere der Anzahl
der Federn io entsprechende Löcher bzw. Schlitze 13 aufweisen, durch welche die
Federenden geführt sind. Es besteht die Möglichkeit, auch zweischenkelige oder Spiral-
bzw. Schraubenfedern für die Erzeugung der Ühertotpunktspannung zu verwenden.
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Die Wirkungsweise des Schalters gemäß Fig. i ist folgende: Wird der
Druckknopf 3 herabgedrückt, so bleibt im ersten Teil seines Hubes die Kontaktbrücke
in Ruhe. Nach Beendigung des ersten, als Leerhub zu bezeichnenden Weges, dessen
Länge von der Länge der Nut 8 abhängig ist, wird der Zapfen 7 und mit ihm der Stift
6 und die an ihm befestigten Teile gegen die federnden Gegenkontakte 4. bewegt.
Die Kontaktbrücke 2 nähert sich hierbei den Gegenkontakten .4 und wird im weiteren
Verlauf der Bewegung gegen diese angepreßt. Mit der weaeren Abwärtsbewegung des
Stiftes 6 beginnen sich zugleich die init ihrem einen Ende an- der Scheibe i i befestigten
Federn io zu spannen. Iin Moment des kürzesten Abstandes der beiden Befestigungspunkte
der Federn io ist die höchste Spannung derselben und somit der Totpunkt erreicht.
Bei weiterer Abw iirtsbewegung tritt eine übertotpunktspani el nung ein, deren Kraft
sich über die Scheibe 12 und den Stift 6 momentartig auf die Kontaktbrücke 2 auswirkt,
die infolge der plötzlich auftretenden Spannung schnell ihre Endstellung einnimmt.
Es eilt also die Kontaktbrücke der Druckstückbewegung voraus. Die Längt dieser Vorauseilung,
die den Endhub ausmacht, entspricht im Maximum der Länge der Nut 8, in welcher der
Zapfen 7 nach Beendigung des Hubes die untere Endstellung einnimmt.
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Nach dem Loslassen des Druckknopfes bewegt sich die Kontaktbrücke
wieder zurück, bis der Totpunkt erreicht ist und die Federn io ' momentartig die
Kontaktbrücke in ihre Ausgangsstellung zurückbewegen. Der ringförmige Ansatz 5 verhindert
ein Nachfedern der Federkontakte d. im Augenblick der schnellen Ausschaltung, so
daß durch die momentartige Trennung eine Funkenbildung sicher vermieden wird. Es
tritt also auch bei der Momentausschaltung eine Voreilung der Kontaktbrücke-, gegenüber
.dem Druckknopf 3 ein.
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Um im Moment der Kontaktgabe einen einwandfreien Anpressungsdruck
der Kontakte zu erhalten und ein weiches, elastisches Schalten zu gewährleisten,
n, kann, wie aus der Fig. i ersichtlich ist, die Kontaktbrücke am Stift 6 federnd
angeordnet sein. So besteht die Möglichkeit, die Kontaktbrücke 2 entgegen der Wirkung
einer Feder 14 auf dem Stift axial verschiel-fjar anzuordnen, wobei die Scheibe
o für die Feder 1.1. als Widerlager dient, während ein Rand, beispielsweise eine
Umbördelung 15, die Kontaktbrücke 2 am Stift 6 festhält.
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Fi.g. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbei spiel der Erfindung, bei
dem für die Verrie gelung zweiarmige, bei 16 drehbar gelagerte Klinkenhebel 17 vorgesehen
sind, die durch Federn 18 gegen ein auf dem Druckstück axial entgegen einer Federkraft
2o verschieb- ! bar angeordnetes Sperrelement i9 gedrückt werden. Das Sperrelement
weist gemäß der Zeichnung an seinem Umfange eine Abschragung auf, welche für Klinkenhebel
17 beim Sperrvorgang als Gleitfläche dient. Ein Stift 22 sichert das Sperrelement
i9 am Druckstück 3. Die Kontaktbrücke 2 ist am Druckstück mittels einer Feder 21
befestigt und in Richtung der Kontakte d. bewegbar.
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In der Fig.2 ist die Ruhestellung des Schalters dargestellt. Wird
nun das Druck-stück 3 abwärts bewegt, so bewegt sich mit ihm die Kontaktbrücke
2, bis diese an den Gegenkontakten d. zur Anlage kommt. Gleichzeitig wird bei diesem
Vorgang die Feder 2o zusammengepreßt, deren Kraft sich auf da: Sperrelement ic)
auswirkt. Bei zunehmender Spannung der Feder 2o wird der durch die Feder 18 erzeugte
Widerstand der Klinkenhebel 17 überwunden, so daß sich das Sperrelement ig mit seiner
Abschrägung gegen die Hebel 17 preßt und diese zum Ausweichen zwingt. Der Ausiv-eichvorgang
tritt jedoch erst dann .ein, wenn die Kontaktbrücke den freien Enden der Klinkenhebel
den Weg freigegeben hat. Nach dem Aufhören des Widerstandes der Kontaktbrücke können
die Klinkenhebel
17 .dem Sperrelement ig ausweichen, welches sich
hierbei zwischen .die Hebel 17 legt, wobei die freien Hebelenden die Kontaktbrücke
während der ganzen Dauer der Kontaktgabe an einem Zurückgehen hindern. Also erst
nach einer ausreichenden Abwärtsbewegung der Kontaktbrücke, die einen kräftigen
Anpressungsdruck der Kontakte zur Folge hat, erfolgt die Freigabe der Klinkenhebel
und somit die Sperrung des Druckstückes während der Kontaktgabe. Hierdurch wird
ein annähernd gleichmäßiger Anpressungsdruck erzielt.
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Nach dein Loslassen des Druckstückes wird die Kontaktbrücke mit gleichbleibendem
Anpressungsdruck so lange an die Gegenkontakte ¢ angepreßt, bis der am Druckstück
befestigte Stift 22 das Sperrelement i j in die Ruhestellung zurückholt und sich
die Klinkenhebel, durch die Federn 18 angetrieben, wieder unter die Abschrägung
des Sperrhebels ig legen. Hierdurch wird die Kontaktbrücke freigegeben, so daß diese
momentartig in ihre Ausgangsstellung zurückschnellen kann. Dieser Vorgang geschieht
möglichst kurz, bevor das Druckstück den oberen Endpunkt erreicht hat.
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Nach Fig. 3 ist .eine Rasteinrichtung vorgesehen, die beispielsweise
aus im Schaltorgan gelagerten" unter Federwirkung stehenden Kugeln 24 besteht, die
während der Kontaktgabe in Ausnehmungen 23 einrasten. Die Ausrastung erfolgt ebenfalls
erst, wenn das Druckstück kurz vor Erreichung des oberen Endpunktes steht.
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Durch das Sperren bzw. Verriegeln der Kontaktbrücke während der ganzen
Dauer der Kontaktgabe wird ein annähernd konstanter Anpressungsdruck erzielt. Es
ist also auch bei der Umkehrbewegung der Kontaktbrücke beispielsweise vom Vor- zum.
Rückhub ein gleichmäßiger Anpressungsdruck vorhanden.
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Es besteht die Möglichkeit, den erfindungsgemäß ausgebildeten Schalter
mit einer an sich bekannten Druckpunktanordnung zu versehen.