DE851083C

DE851083C - Kippschalter mit Tastkontakt

Info

Publication number: DE851083C
Application number: DEP28931A
Authority: DE
Inventors: Hanspeter Pauli
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1946-03-01
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1952-10-02
Also published as: FR965336A; BE480828A; CH251998A

Description

Kippschalter mit Tastkontakten für elektrische Apparate, die durch eine langsame, schleichende, mechanische Bewegung betätigt werden, haben den Nachteil, daß beim Ausschalten oder Umschalten der Kontaktdruck sich langsam auf Null reduziert. Dadurch wird die Bildung von Funken und ein schädlicher Kontaktabbrand begünstigt. Es sind Schalteinrichtungen bekannt, bei denen dieser Nachteil dadurch l>ehoben ist, daß während des Schaltvorganges die Abnahme des Kontaktdruckes und das Abheben des Kontaktes durch besondere Maßnahmen sehr rasch erfolgen. Die bekannten Einrichtungen sind jedoch verhältnismäßig kompliziert und für den Einbau in Geräte mit sehr gedrängtem Aufbau schlecht geeignet. Diesen Nachteil weist der Kippschalter der Erfindung nicht auf. Er hat weiter den Vorteil, daß der Aufbau gegenüber den bekannten Ausführungen einfacher ist und eine höhere Gleichmäßigkeit in der Fabrikation ergibt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kippschalter mit Tastkontakten, bei dem der bewegliche Kontakt so lange gegen einen feststehenden Kontakt gepreßt wird, bis der Kippvorgangeingesetzt hat und der bewegliche Kontakt darauf sehr rasch von einer Endlage in die andere gerissen wird.

Die Erfindung besteht darin, daß drei in einer Ebene, durch Anschläge begrenzte schwenkbare Glieder, von denen mindestens zwei Glieder eine gemeinsame Gelenkstelle haben, über zwei Koppelglieder elastisch gekoppelt sind, derart, daß eines der die gemeinsame Gelenkstelle aufweisenden schwenkbaren Glieder mit beiden Koppelgliedern und die beiden anderen mit je einem der Koppel-

glieder verbunden sind, wobei das erstere Glied in der Ruhelage entgegengesetzt zu den beiden andern ausgeschwenkt ist, und daß an einem der beiden nach der gleichen Seite ausgelenkten Glieder der Schaltkontakt angeordnet ist und am anderen die schalterbetätigende Kraft einwirkt.

Die schwenkbaren Glieder können stabförmig sein und an dem einen Ende drehbar gelagert oder verbiegbar eingespannt sein. Es können auch einseitig eingespannte Blattfedern verwendet werden. Die schwenkbaren Enden der Glieder weisen Drehlager oder Schneidenlager oder ähnliches auf, über welche die Verbindung elastisch mit den Koppelgliedern erfolgt. Die Kupplungen selber können elastisch sein. An Stelle der elastischen Kupplungen können auch elastisch nachgiebige Schwenkglieder verwendet werden.

An Hand von zwei Ausführungsbeispielen wird

die Erfindung näher beschrieben. Dabei sind alle

so diejenigen Schalterteile weggelassen, welche für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind.

In der Fig. ι ist die Seitenansicht und in der Fig. 2 die Draufsicht eines Ausführungsbeispiels dargestellt. 1, 2 und 3 sind die schwenkbaren Glieder. Das Schwenkglied 1 ist als stabförmiger Hebel ausgeführt und um die Achse 4 schwenkbar angeordnet. Es weist am Ende das Schneidenlager 5 auf. Die beiden anderen Schwenkglieder 2 und 3 sind als Federn ausgebildet und sind einseitig zwischen den Platten 8 und 18 fest eingespannt. Das freie Ende des Hebels 1 ist durch die Anschläge 6 und 7, desgleichen ist die Feder 2 durch die Anschläge 9 und 10 und die Feder 3 durch die Kontakte 11 und 12 in ihrer Auslenkung begrenzt. An der Feder 3 ist der Doppelkontakt 13 angebracht. Die rechteckförmiigeFeder3 ist in der Mitte und die Feder 2 ist U-förmig um die Feder 3 angeordnet.

Am Ende des Hebels 1 ist das Plättchen 5 als Schneidenlager angebracht. Zwischen diesem Schneidenlager und der gegenüberliegenden Schmalseite der Feder 2 ist mit elastischer Vorspannung die Feder 15 als elastisches Kuppelglied eingesetzt. Unter der Wirkung der Feder 15 wird der Hebel 1 und die Feder 2 nach entgegengesetzter Seite ausgelenkt. Der Drehpunkt am Schneidenlager und der Drehpunkt an der Schmalseite der Feder 2 bilden Gelenke, welche spielfrei dauernd unter einer federnden Vorspannung stehen. Ihre Auslenkung wird durch die Anschläge 6 bzw. 9 begrenzt. Ein weiteres elastisches Kuppelglied 16 ist unter Vorspannung zwischen der inneren Schmalseite der eingespannten Feder 2 und der äußeren Schmalseite der Rechteckfeder 3 eingesetzt. Unter der Wirkung der elastischen Vorspannung werden die Federn 2 und 3 nach entgegengesetzter Seite ausgelenkt. Die Auslenkung wird durch den Anschlag 9 und den Kontakt 12 begrenzt. Die mittlere Feder 2 steht dabei unter der Wirkung beider Kuppelglieder 15 und 16. Die elastischen Kuppelglieder können aus einer Blattfeder bestehen, die ringförmig gebogen ist. Die Federenden sind winklig abgebogen und bilden so ein Pfannenlager, welches das Schneidenlager des Hebels oder eine Kante der Federn 2 oder 3 aufnimmt.

Wirkt auf den Schwenkhebel 1 die schalterbetätigende Kraft P ein, so hebt sich der Hebel vom Anschlag 6 ab und bewegt sich gegen den Anschlag 7. Durch diese Hebelbewegung gelangt das Kuppelglied 15 in eine solche Lage zur Schwenkfeder 2, daß letztere eine plötzliche Kippbewegung ausführt und auf den Anschlag 10 umschlägt. Durch diese Kippbewegung der Feder 2 wird aber auch das elastische Kuppelglied 16 in eine solche Lage zur Feder 3 gebracht, daß auch diese Feder eine plötzliehe kontaktbewegende Kippbewegung ausführt und auf den Kontakt 11 als Anschlag umschlägt. Es sind also zwei Kippbewegungen vorhanden, wobei die eigentliche kontaktbewegende Kippbewegung der Feder 3 durch eine unmittelbar vorangehende Kippbewegung der zwischengeschalteten Feder 2 ausgelöst wird. Bei der Kippbewegung der Feder 3 erfolgt nun die Kraftabnahme des Kontaktdruckes unmittelbar vor der Kontaktabhebung sehr rasch, wodurch die Funkenbildung und der Kontaktabbrand auf ein Minimum reduziert wird. Die Raschheit der Kontaktbewegung ist vor allem unabhängig davon, wie rasch der Hebel 1 betätigt wird. Die Einrichtung eignet sich also ganz besonders gut für solche Einrichtungen, wo eine schleichende schalterbetätigende Kraft vorhanden ist, dagegen die Kontaktabhebung sehr rasch erfolgen soll.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden als Schwenkglieder drei an einer Seite gemeinsam eingespannte Blattfedern verwendet. Die Fig. 3 zeigt die Ansicht der Federanordnung in perspektivischer Darstellung unter Weglassung der Anschläge. Fig. 4 zeigt die Seitenansicht im betriebsmäßig durchgebogenen Federzustand in einer Anschlagstellung, also in einer betriebsmäßigen Ruhelage. Die drei Federn können durch Ausstanzen eines rechteckigen Blechstückes 21 in zusammenhängendem Zustande hergestellt werden. Man erreicht damit eine hohe Gleichmäßigkeit und billige Fabrikationsweise. Die Zunge 3 ist eine innere rechteckförmige Feder, der Teil 2 ist eine mittlere U-förmige Feder und der Teil 1 eine äußere U-förmige Feder. Die Federn sind mittels des zusammenhängenden Teiles des Bleches 21 zwischen den Platten 8 und 18 fest eingespannt. Die drei Federn 1, 2 und 3 klaffen unter der Wirkung der elastischen Kupplungsglieder 16 und 15 nach entgegengesetzten Seiten auseinander. Das elastische Glied 16 spreizt die Federn 2 und 3 auseinander, desgleichen das elastische Glied 15 die Federn 1 und 2. Als Kupplungsglieder eignen sich l>esonders gut aufgeschlitzte elastische Ringe. Die durch das Aufschlitzen entstehenden Enden sind winklig nach außen umgebogen, so daß an den Biegestellen ein Schneidenlager entsteht. In diesen Schneidenlagern liegen, unter dem Druck der Federkräfte, schneidenartig die Ränder der relativ dünnen Blattfedern 1, 2 und 3, An Stelle der Ringe können auch andere mit elastisch nachgiebigen Schneidenlagern versehene Kuppelglieder verwendet werden. Unter der Wirkung der Kuppelglieder werden die innere und

Claims

äußere Feder nach der einen Seite und die mittlere Feder nach der anderen Seite gelx>gen. Die Verbiegungen sind durch Anschläge begrenzt. An der inneren Feder ist der Schaltkontakt 13 !«festigt, der gegen den Kontakt 12 bzw. in der anderen Kipplage gegen den Kontakt 11 anstößt. Die Verbiegung der mittleren Feder 2 wird durch die Anschläge q und 10 und die der äußeren Feder 1 durch die Anschläge 6 und 7 l>egrenzt. Als Anschläge können Stellschrauben verwendet werden, deren äußeres Haltegewinde mit der Finspannstelle der Federn starr verbunden ist.

Die schalterbetätigende Kraft wirkt auf die Feder 1 ein. Wirkt diese Kraft P in der Richtung des Pfeiles in der Fig. 4, so hebt sich zunächst die Feder von Anschlag 6 ab und nähert sich der Lage der Feder 2. Nach Erreichen einer 1>estimmten Lage schnappt die Feder 2 plötzlich um. Sie hebt sich da-1 >ei sehr rasch vom Anschlag 9 ab und schlägt auf den Anschlag 10 auf. Während dieser Schnappbewegung der Feder 2 wird die Ringfeder 16 in eine solche Lage zur Kontaktfeder 3 gebracht, daß dabei der Druck der Feder 3 und damit des Kontaktes 13 auf den Kontakt 12 sich verringert, der Kontakt sich schließlich abhebt und unter der Kraftwirkung der Ringfeder 16 nach dem anderen Kontakt 11 umschlägt. Die Verringerung des Kontaktdruckes und das Umschlagen des Kontaktes erfolgt sehr rasch entsprechend der raschen Schnappbewegung der Feder 2. Die Feder 1 kann sehr langsam bewegt werden, trotzdem erfolgt die Abhebung der F'eder 3 sehr rasch. Eine schleichende Kontaktbewegung ist ausgeschlossen. Genau der gleiche Vorgang erfolgt aus Symmetriegründen in umgekehrter Richtung, wenn nach erfolgtem Umkippen von der anderen Seite eine Kraft auf die Feder 1 ausgeübt wird.

Mit der gleichen Wirkung könnten die Kontakte 13 l)zw. 12 und 11 an der Feder 1 angeordnet werden. In diesem Falle würde die schalterbewegende Kraft P auf die Feder 3 einwirken.

Der Kippschalter kann mit Vorteil überall da verwendet werden, wo die Schalterl>etätigung durch eine schleichende Bewegung erfolgt, z. B. bei Thermostaten oder bei Bimetallthermokontakten. In letzterem Falle kann die Feder 1 aus Bimetall hergestellt sein, und die schalterbetätigende Federbewegung kann durch innere Temperaturspannungen erzielt werden. Für diesen Zweck kann dieBimetallfeder vom Strom direkt durchflossen werden, oder es kann die Bimetallfeder durch eine aufgebrachte stromdurchflossene Heizwicklung geheizt werden.

Paten τ α νsρr Cc η ε :

ι. Kippschalter mit Tastkontakt, dadurch gekennzeichnet, daß drei in einer Ebene, durch Anschläge begrenzte schwenkbare Glieder, von denen mindestens zwei Glieder eine gemeinsame Gelenkstelle hal>en, ü1>er zwei Koppelglieder elastisch gekoppelt sind, derart, daß eines der die gemeinsame Gelenkstelle aufweisenden schwenkbaren Glieder mit beiden Koppelgliedern und die beiden anderen mit je einem der Koppelglieder verbunden sind, wobei das erstere Glied in der Ruhelage entgegengesetzt zu den beiden anderen ausgeschwenkt ist, und daß an einem der beiden nach der gleichen Seite ausgelenkten Glieder der Schaltkontakt angeordnet ist und am anderen die schalterbetätigende Kraft einwirkt.
2. Kippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der schwenkbaren Glieder starr und am nicht schwenkbaren Ende drehbar gelagert ist.
3. Kippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der schwenkbaren Glieder eine Blattfeder ist, welche am nicht schwenkbaren Ende fest eingespannt ist.
4. Kippschalter nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein starres Glied und zwei eine gemeinsame Einspannstelle aufweisende Blattfedern vorhanden sind.
5. Kippschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß um eine rechteckförmige innere Blattfeder eine U-förmige äußere Blattfeder angeordnet ist.
6. Kippschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der mit dem starren Glied nicht unmittelbar gekuppelten Blattfeder der Schaltkontakt angeordnet ist.
7. Kippschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei gemeinsam eingespannte Blattfedern vorhanden sind.
8. Kippschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß um einerechteckförmige innere eine U-förmige mittleie und um diese eine U-förmige äußere Blattfeder angeordnet ist.
9. Kippschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der inneren Blattfeder der Schaltkontakt angeordnet ist.
10. Kippschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren Blattfeder der Schaltkontakt angeordnet ist.
11. Kippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelglieder elastisch nachgiebig sind.
12. Kippschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelglieder aus ringförmigen Blattfedern bestehen, deren Enden winklig abgebogen sind.
13. Kippschalter nach Anspruch 4, dadurch ' gekennzeichnet, daß die Blattfedern aus einem an der Einspannstelle zusammenhängenden gestanzten Blechstück bestehen.
14. Kippschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern aus einem an der Einspannstelle zusammenhängenden gestanzten Blechstück bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Q 5378 9.