-
Elektrischer Druckknopfschalter mit zwischen festen Widerlagern eingespannter
Schnappfeder Bei elektrischen Druckknopfschaltern hat man an Stelle der in ihrem
Aufbau verwickelten und erheblich Raum in Anspruch nehmenden Kippschaltwerke schon
Kipp- oder Schnappfedern in Gestalt nicht vorgeformter Blattfedern verwendet, die
eine schnelle Schaltbewegung der beweglichen Kontaktbrücke bewirken und zwischen
festen Widerlagern beispielsweise des Schaltersockels 'fest eingespannt sind, so
daß sie sich unter Spannung wölben und dabei an entsprechend gestaltete Sockelflächen
anlegen. Im Scheitelpunkte der Wölbung der Blattfeder ist mittelbar oder unmittelbar
die Kontaktbrücke vorgesehen; vielfach wirkt auf den Scheitelpunkt auch der Druckknopf
ein. Wird dieser niedergedrückt, so wird die Blattfeder unter gleichzeitiger Mitnahme-
der Kontaktbrücke durchgebogen, bis sie ihre Totpunktlage überschritten hat, worauf
sie dann schnell in die andere Endstellung übergeht. Bei derartigen Ausführungsformen
sind Tastkontakte nicht möglich, weil diese zu einer langsamen Kontakteröffnung
führen würden. Gleitkontakte hingegen zwingen zu einer starken Wölbung der Feder,
damit die Kontakte sich bereits vor Erreichen der Tötpunktlage der Blattfeder getrennt
haben. - Das hat aber wieder zur Folge eine starkeBeanspruchungderSchnappfeder,
zumal diese allein schon dadurch leicht an Spannkraft einbüßt, daß sie ständig,
nämlich mit Ausnahme der Zeit während des Schaltens in stark gespanntem Zustand
gehalten werden muß.
-
Bei einer vereinfachten Ausführung eines solchen Druckknopfes mit
einer eingespannten Blattfeder, die in ihrem Scheitelpunkt mittelbar die Kontaktbrücke
trägt, wirkt der Druckknopf unter Vermittlung eines Mitnehmers auf ,die Blattfeder
ein, und zwar durch An-
Sätze, die ih solcher 'Nachbarschaft zum
Scheitelpunkt auf die Feder einwirken, daß diese beim Niederdrücken des Druckknopfes
mit ihrem Scheitelpunkt sofort mitgenommen wird. Bei dieser vereinfachten Ausführung
sind zwar Tastkontakte möglich, aber nur deshalb, weil darauf verzichtet ist, die
Schaltbrücke in zwei Endstellungen, also in einer Ein- und in einer Ausschaltstellung
ohne Niederdrücken des Druckknopfes festzuhalten. Der Schalter dient vielmehr lediglich
zu einer vorübergehenden Üffnung oder Schließung des Stromkreises und geht in seine
Ausgangsstellung sofort nach Freigabe des Druckknopfes wieder zurück. Die Blattfeder
wird auch gar nicht über ihreTotpunktlagehindurchgedrückt.
-
Andererseits kennt man insbesondere bei selbsttätigen Schaltern, beispielsweise
Reglern für Heizgeräte, vom Strom beheizte Bimetallstreifen, die so vorgeformt sind,
daß sie z. B. den Teil einer Kugeloberfläche, also eine nicht abwickelbare Fläche
darstellen. Bei einer solchen Ausführung ist zwar der Bimetallstreifen in seiner
Ruhelage spannungslos, und erst durch die Beheizung und das ungleichmäßige Ausdehnen
der beiden verschiedenen Metallstreifen wird eine Kraft erzeugt, die schließlich
den Bimetallstreifen in die andere Endlage überschnappen läßt. Derartige Ausführungen
sind aber bei handbedienten Schaltern überhaupt nicht anwendbar, auch besitzen die
Bimetallstreifen keine eigene Federung,. so daß man zur Erzeugung eines ausreichenden
Kontaktdruckes besondere Federn vorsehen und dabei darauf achten muß, daß an den
verschiedenen Unterbrechungsstellen gleicher Kontaktdruck nicht nur besteht, sondern
auch auf längere Zeit erhalten bleibt.
-
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Druckknopfschalter
einerseits mit einer zwischen festen Widerlagern eingespannten, nicht abwickelbaren
Federscheibe, in deren Scheitelpunkt mittelbar oder unmittelbar die bewegliche Kontaktbrücke
befestigt ist, andererseits mit einem mit dem Druckknopf zwangsläufig verbundenen
Mitnehmer, der mit Ansätzen außerhalb des Scheitelpunktes der Federscheibe auf diese
einwirkt. Ziel der Erfindung ist es, den Aufbau eines handbedienten Druckknopfschalters
wesentlich zu vereinfachen und ferner zu ermöglichen, daß trotz eines sehr kleinen
Verschiebeweges für den Druckknopf ein ausreichender Schaltweg für die bewegliche
Kontaktbrücke erreicht wird. Es gelingt dies nach der Erfindung dadurch, daß die
zu beiden Seiten der Federscheibe vorgesehenen Ansätze des Mitnehmers dicht an den
Lagerstellen der Federscheibe angeordnet werden. Der Druckknopf wirkt also bei dieser
Art von Schalteinrichtung nicht unmittelbar, vor allem auch nicht im Scheitelpunkt.
auch nicht in unmittelbarer -Nachbarschaft dieses Scheitelpunktes auf die fest eingespannte
Federscheibe ein, sondern in unmittelbarer Nachbarschaft der Einspannstellen. Das
hat zur Folge, daß der Weg des Druckknopfes vom Beginn der Schaltbewegung an bis
zum plötzlichen Hinüberspringen in die andere Endstellung nur ein sehr geringer
ist und trotzdem der Kontaktbrücke ein ausreichender Unterbrechungsweg geboten wird.
Hinzu kommt noch der besondere Vorteil, daß durch die Einwirkung des vom Druckknopf
mitgenommenen Mitnehmers auf die Federscheibe dicht an deren Einspannstellen im
ersten Augenblick der Schaltbewegung der Kontaktdruck erhöht wird, bis dann kurz
danach die Federscheibe plötzlich über ihre Totpunktlage hinweg in die andere Endstellung
überschnellt. Der Druckknopfschalter nach der Erfindung zeichnet sich also hauptsächlich
gegenüber den bekannten Ausführungen dadurch aus, daß eine unverzögerbare Momentschaltung
erreicht und zugleich verhütet wird, daß kurz vor Beginn der Schaltbewegung der
Kontaktbrücke der Kontaktdruck nachläßt.
-
Der Aufbau eines derartigen Druckknopfschalters läßt sich weitgehend
vereinfachen. Die Federscheibe kann man innerhalb einer als Mitnehmer ausgebildeten
zweiteiligen Kapsel anordnen, deren Seitenränder als auf die Federscheibe einwirkende
Ansätze ausgebildet sind. Dabei wird- zweckmäßig nur der eine Teil der Mitnehmerkapsel
mit dem Druckknopf zwangsläufig verbunden, während der zweite Kapselteil durch eine
zugleich der Rückführung der Schalterteile dienende Feder in der Gebrauchslage gehalten
wird. Man vermeidet hierdurch eine Vielzahl von Schraubverbindungen, die die Herstellung
verteuern würden, und nutzt ferner die für einen derartigen Druckknopfschalter sowieso
erforderlichen Einzelteile weitgehend aus.
-
Eine sehr zweckmäßige Anordnung des Druckknopfschalters nach der Erfindung
besteht darin, daß die bewegliche Kontaktbrücke sowie die ihr zugeordneten ortsfesten
Gegenkontakte in der Druckknopfverschieberichtung zwischen der Kapsel und dem Druckknopf
angeordnet werden und außerdem das die Schalterteile umschließende Gehäuse derart
unterteilt wird, daß der eine Gehäuseteil den ortsfesten Führungsbolzen für die
beweglichen Schalterteile sowie die Einspannstellen für die Federscheibe enthält,
während der abnehmbare zweite Gehäuseteil die gebrauchsfertig zusammengesetzten
Schalterteile freizulegen gestattet. Ein in dieser Weise ausgebildeter Druckknopfschalter
nach der Erfindung läßt sich nicht nur leicht innerhalb
des einen
den ortsfesten Führungsbolzen enthaltenden Gehäuseteiles zusammensetzen, sondern
man kann auch vor dem endgültigen Verschließen des Gehäuses die einzelnen Schalterteile
in ihrer Gebrauchslage überprüfen und etwaige Berichtigungen ohne Schwierigkeit
vornehmen. Auch bei einem bereits in Gebrauch gewesenen Schalter läßt sich durch
bloßes Abnehmen des einen Gehäuseteiles ohne irgendwelche Änderungen in den Einzelteilen
der Schalteinrichtung und deren Lagerung eine Überprüfung vornehmen.
-
Die Zeichnung läßt eine beispielsweise Ausführungsmöglichkeit des
Erfindungsgegenstandes erkennen, und zwar in Form eines Umschalters, obwohl die
Erfindung durchaus nicht auf derartige Druckknopfumschalter beschränkt ist. Sie-
ist ebenso auch beispielsweise bei Wechselschaltern anwendbar und ferner auch bei
gewöhnlichen Ausschaltern. Abb. i zeigt den neuen Schalter im. Längsschnitt. Abb.
a zeigt eine Draufsicht auf die Rückseite des Druckknopfschalters.
-
In dem Schavltergehäuse et finden sich Lagerstellen b für eine Federscheibe
c, die als kreisrunde Scheibe ausgebildet sein kann, vor allem jedoch eine nicht
abw:ickelbare Fläche z. B. den Teia ,einer Kugeloberfläche darstellt. Die Federscheibe
c nimmt also stets die in Abb. i ersichtliche gewölbte Lage ein oder eine entsprechende
Lage, die jenseits ider Totpunktlage liegt. In den beiden Endstellungen ist die
Federscheibe im wesentlichen spannungslos. An der Federscheibe c ist :ein Isolierstück
d befestigt, an welchem seinerseits die Kontaktbrücke e fest angebracht ist. Der
Isolierkörper d ist :dabei geradlinig geführt auf einem im Gehäuseteil a gelagerten
Führungsbolzen f. Der Druckknopf g, in dem abnehmbaren Gehäuseteil h verschiebbar
gelagert, steht mit einem Zwischenstück i in Verbindung, an welchem durch Bolzen
j der Teil m eines Mitnehmers fest angebracht ist. Der Mitnehmer »t bildet mit einem
zweiten, etwa gleichartig ausgebildeten Teil n eine Kapsel, deren abgebogene Ränder
k Ansätze darstellen, die auf die innerhalb -der Kapsel m, n liegende Federscheibe
c einwirken können. Der Mitnehmerteil n ist gleichfalls auf dem Bolzen f geführt
und steht unter der Wirkung einer Rückholfeder o, die Iden Mitnehmnerteil
n bis zu dem festen Anschlag p des Führungsbolzens f zu verschieben sucht.
-
Der beweglichen Kontaktbrücke e sind ortsfeste Gegenkontakte zugeordnet,
deren Ausbildung und Anordnung- davon abhängig ist, ob es sich um eine Aus-, um
einen Wechsel-, um einen Umschalter o..dgl. handelt. Beim Ausführungsbeispiel ist
ein Umschalter vorgesehen; demgemäß sind beiderseits :der beweglichen . Kontaktbrücke
e irgendwie innerhalb des Gehäuses a, h gelagert- vier als ortsfeste Kontakte
dienende Ringstücke r, s; t, v
vorgesehen. Das Ringstück r ist .mit dem Anschlußkontakt
w, .das Ringstücks mit den Anschlußkontakt x, das Ringstück t mit
dem Anschlußkontakt y und das Ringstück v mit dem Anschlußkontakt z dauernd leitend
verbunden. Beider in Abb. i dargestellten Lage der Einzelteile überbrückt (die Kontaktbrücke
e die beiden Ringstücke r, s, schließt also den an .diese ortsfesten Kontakte angeschlossenen
Stromkreis. In der zweiten möglichen Endstellung (der Kontaktbrücke e schließt diese
einen zweiten Stromkreis zwischen den ortsfesten Kontakten t, v. Wenn es
sich um einen Wechselschalter handelte, könnten die beiden Ringstücke r,
t kurzgeschlossen oder zu einem einzigen Kontaktstück vereinigt werden, so
daß die Kontaktbrücke e abwechselnd die Phasenzuleitung mit den an die Ringstücke
s bzw. v angeschlossenen Phasenableitungen verbinden würde. Handelt es sich um einen
gewöhnlichen Ausschalter, so könnten beispielsweise die Ringstücke r, s :.durch
Anschläge ersetzt werden, die die Bewegung der Kontaktbrücke e in der Ausschaltstellung
begrenzen.
-
Beim Druck auf den Knopf g wird sofort die Mitnehmerkapsel
m, it mitgenommen; sie wirkt .mit ihren .abgebogenen Rändern k auf die Federscheibe
c, und zwar in unmittelbarer Nähe von deren Einspannungen b ein, ohne zunächst das
Isolierstück d mit der daran befestigten Kontaktbrücke e mitzunehmen. Der Druck
der Ansätze k auf die Federscheibe c bewirkt zunächst, daß sich die Federscheibe
c noch mehr in der Richtung, in der sie gewölbt ist, durchzuwölben sucht, so daß
der Kontaktdruck zwischen :der gegebenenfalls selbstfedernd .ausgebildeten Kontaktbrücke
e und den starren Kontakten r, s zunächst noch erhöht wind. Kurz danach aber springt
die Federscheibe c über ihre Totpunktlage hinaus in die andere Endstellung über,
wobei sie den Isolierträger d .und die Kontaktbrücke e so weit mitgenommen hat,
daß nunmehr die Kontaktri.ngstücke t und v überbrückt werden. Dabei
ist die Rückholfeder o zusammengedrückt worden, die nach. dem Freigeben des Druckknopfes
g für eine Rückführung ,der Schalterteile in die aus Abb. i ersichtliche Ausgangsstellung
sorgt.
-
Die :gesamten Schalterteile sind so in dem Gehäuste a untergebracht
und befestigt, daß ohne irgendeine Beeinträchtigung der Wirkungsweise des Druckknopfschalters
die Gehäusekappe h abgenommen und dadurch das Innere des Schalters freigelegt werden
kann. Der besondere Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht auch noch darin,
daß außerordentlich wenig Schraubverbindungen vorlanden
sind, so
daß auch nach längerem Gebrauch und auch bei rauher Handhabung zufolge,der dauernden
sicheren Befestigung und Verbindung der Schalterteile mit einer hohen Lebensdauer
des Schalters zu rechnen ist. Die Isolierstoffteile, wie beispielsweise .das Gehäuse
a mit seinem Deckel lt, der Träger d für die Kontaktbrücke e, können
aus irgendeinem Isolierstoff, vor allem auch aus Isolierpreßstoff hergestellt werden.
Es gilt dies auch für die Mitnehmerkapselteile m, n. Im übrigen ist es für
die Erfindung belanglos, welche besondere Ausgestaltung insbesondere das Gehäuse
a des Druckknopfschalters hat. Dieser Teil, der im wesentlichen zum Tragen sämtlicher
Schalterteile dient, braucht nicht die Form eines Gehäuses, also eines Hohlkörpers
aufzuweisen, sondern kann mehr der Gestaltung eines Sockels, wie er bei Installationsschaltern
der verschiedensten Art üblich ist, angepaßt sein.