[0001] Die Erfindung betrifft einen Schnappschalter mit einem Gehäuse, bei dem eine Schaltbrücke
durch Federkraft in einem Lager abgestützt ist und der Schaltvorgang durch einen im
Gehäuse des Schalters geführten Bolzen auslösbar ist, welch letzterer seinerseits
durch einen, die Wand des Gehäuse durchsetzenden Stössel über den langen Hebelarm
eines im Gehäuse schwenkbar gelagerten ungleicharmigen Hebels betätigbar ist.
[0002] Zur Lösung des Schaltvorgangs bei Schnappschaltern ist es erforderlich, dass auf
den Betätigungsstössel eine Kraft einwirkt, die dazu ausreicht, um die Schnappfeder
über die Totlage zu bringen und gegebenenfalls eine zusätzliche Rückstellfeder zu
spannen. Die dazu aufzubringende Kraft ist um ein mehrfaches höher als die den Kontaktdruck
erzeugende Kraft. Wird also ein Mindestkontaktdruck gefordert, so setzt dies das Einwirken
einer entsprechend höheren Kraft auf den Betätigungsstössel voraus. In Fällen, in
denen zur Betätigung des Schalters nur geringe Kräfte zur Verfügung stehen, wie zum
Beispiel zur Auslösung des Schalters durch Druckwellen in dem ihn umgebenden Medium,
ist bei den herkömmlichen Ausführungsformen der erreichbare Kontaktdruck begrenzt.
[0003] Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Betätigungsstössel gegen das Gehäuse über
eine Druckfeder anzulegen, die im Sinne der Auslösung des Schaltvorganges soweit vorgespannt
ist, dass die in ihr gespeicherte Kraft geringer ist als die zur Auslösung des Schaltvorganges
erforderliche Kraft. Bei dieser Ausführungsform bedarf es dann nur noch einer geringen
zusätzlichen auf den Betätigungsstössel einwirkenden Kraft, um den Schaltvorgang auszulösen.
Um einen solchen Schnappschalter den jeweiligen Betriebsbedingungen besser anpassen
zu können, ist bei dieser Ausführungsform weiter vorgeschlagen worden, den Betätigungsstössel
nicht direkt, sondern über einen Hebel zu betätigen, an dem ein Hilfsstössel angreift
und an den Hebel eine gegen die Betätigung des Hilfsstössels einstellbar vorgespannte
Gegenfeder angreifen zu lassen. Diese Ausführungform hat den Nachteil, dass zwei Federn
vorhanden sind, die sich teilweise gegenseitig kompensieren und somit den Aufbau komplizieren
und verteuern. Darüber hinaus wird bei der Betätigung die Länge der Gegenfeder und
damit die in ihr gespeicherte Kraft wesentlich verändert.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schnappschalter der eingangs beschriebenen
Art so weiter auszubilden, dass nut eine Feder benötigt wird, deren Kraftinhalt sich
beim Betätigen nur unwesentlich ändert.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an den kürzeren Hebelarm
des Hebels eine im Sinne der Auslösung des Schaltvorganges gegen das Gehäuse vorgespannte
Zugfeder unter einem kleinen spitzen Winkel angreift und dass die auf den Hebel einwirkende
Komponente der in der Zugfeder gespeicherten Kraft geringer ist als die zur Auslösung
des Schaltvorganges erforderliche Kraft.
[0006] Der besondere Vorteil des erfindungsgemässen Schnappschalters ist darin zu sehen,
dass zur Auslösung des Schaltvorganges nur die eine Zugfeder erforderlich ist und
dass durch ihre besondere geometrische Anordnung zum Hebel die Verkürzung der Feder
beim Schaltvorgang und damit die Verminderung ihres Kraftinhaltes klein gehalten wird.
Dies erlaubt auch ein Schalten mit konstanten Drucken des Mediums.
[0007] Ein Ausführungsbeispiel eines Schnappschalters nach der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und nachfolgend beschrieben.
[0008] Ueber einem in einem Gehäuse 2 geführten Bolzen 1 wird ein im Gehäuse 2 des Schnappschalters
beweglich gelagerter stromleitender Bügel 3 mit einem Lager 28 um eine Kontaktschiene
26 geschwenkt. In dem Lager 28 ist in einem Schneidenlager 4 eine Kontaktbrücke 5
mit Schneiden 6 beweglich gelagert. Eine Schnappfeder 7 ist mit ihrem einen Ende 8
an einem im Gehäuse 2 abgestützten Bolzen 25 und mit dem anderen Ende 9 an der Kontaktbrücke
5 beweglich befestigt. Die Schnappfeder 7 hält somit das aus dem Bügel 3, dem Lager
28 und der Kontaktbrücke 5 bestehende Schnappsystem unter Vorspannung zusammen. Diese
Vorspannung baut an einem Kontaktpunkt 10 einer Kontaktschiene 27 einen Kontaktdruck
von x.cN auf. Der Kontaktdruck von x.cN bewirkt beispielsweise bei einem Auflagepunkt
11 des Bolzens 1 in Pfeilrichtung A eine Kraft von 8x.cN. Diese Kraft erfordert wiederum
eine Betätigungskraft von 8x.cN in Pfeilrichtung C.
[0009] Um nun die Betätigungskraft in Pfeilrichtung C von 8x.cN auf beispielsweise 2x.cN
zu vermindern, wird im Auflagepunkt 11 ein in einer Drehachse 12 beweglich gelagerter
L-förmiger Hebel 13 angelegt. An diesem Hebel greift eine Zugfeder 14 an, bei welcher
das eine Ende 14ʹ an der Winkelspitze 15 des L-förmigen Hebels 13 und das andere Ende
14ʺ an dem Angriffspunkt 16 an einem in Pfeilrichtung B verschiebbaren Lagerbolzen
17 angelegt ist und vermindert die Betätigungskraft in Pfeilrichtung C. Durch das
Hebelverhältnis der Hebel 13ʹ und 13ʺ wird an einer in dem längeren Hebelarm 13ʹ angebrachten
Sicke 18 eine in Pfeilrichtung E anstehende Kraft erreicht, die durch die angestrebte
Betätigungkraft von aussen über einen Stössel 19 mit 2x.cN in Pfeilrichtung E überwunden
werden kann. Die Bewegungsrichtung des Stössels 19 kann mit derjenigen des Bolzens
1 übereinstimmen oder davon abweichen.
[0010] Um die erforderlichen Betätigungskräfte über den Stössel 19 auf die Sicke 18 in Pfeilrichtung
E variabel zu gestalten, besteht eine Einrichtung durch die die Vorspannung der Zugfeder
14 verstellbar ist. Dies geschieht durch Verschieben des Lagerbolzens 17 in einer
in Pfeilrichtung B verlaufenden Führungsnut 20.
[0011] Eine Stellschraube 21 ist mittels eines Schraubendrehers (nicht dargestellt) über
einen Schraubenschlitz 22 drehbar. Ein auf der Stellschraube 21 aufgeschraubter Verstellteil
23 kann durch die Stellschraube 21 in Pfeilrichtung F bewegt werden. Der an der Kante
des Verstellteils 23 anliegende Lagerbolzen 17 verändert somit die Vorspannung der
Zugfeder 14. Die Kante 24 greift hierbei zweckmässig unter einem von 90° verschiedenen
Winkel zur Richtung der Führungsnut 20 an, damit der Lagerbolzen 17 spielfrei an einer
Seite der Führungsnut 20 anliegt.
1. Schnappschalter mit einem Gehäuse (2), bei dem eine Kontaktbrücke (5) durch eine
Schnappfeder (7) in einem Lager (28) abgestützt ist und der Schaltvorgang durch einen
im Gehäuse des Schalters geführten Bolzen (1) auslösbar ist, welch letzterer seinerseits
durch einen die Wand des Gehäuses durchsetzenden Stössel (19) über den langen Hebelarm
eines im Gehäuse schwenkbar gelagerten ungleicharmigen Hebel (13) betätigbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass an dem kürzeren Hebelarm (13ʺ) des Hebels (13) eine im
Sinne der Auslösung des Schaltvorganges gegen das Gehäuse (2) vorgespannte Zugfeder
(14) unter einem spitzen Winkel zum kürzeren Hebelarm (13ʺ) angreift und dass die
auf den Hebel (13) einwirkende Komponente der in der Zugfeder (14) gespeicherten Kraft
geringer ist als die zur Auslösung des Schaltvorganges erforderliche Kraft.
2. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (H),
mit welchem der Stössel (19) am längeren Hebelarm (13ʹ) des Hebels (13) angreift,
grösser ist als der Hebelarm (h) mit welchem der Bolzen (1) am Hebelarm (13ʹ) angreift.
3. Schnappschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (13) im
wesentlichen L-förmig ausgebildet und um eine im Gehäuse (2) abgestützte Drehachse
(12) nahe dem Ende des kürzeren L-Schenkels (13ʺ) drehbar ist, während die Zugfeder
(14) am Winkelspitz (15) des L-förmigen Hebels (13) angreift.
4. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Angriffspunkt
(16) der Zugfeder (14) am Gehäuse (2) entlang der Achse der Zugfeder verschiebbar
ist.
5. Schnappschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Angriffspunkt
(16) an einem in einer Führungsnut (20) des Gehäuses (2) verschiebbaren Lagerbolzen
(17) liegt.
6. Schnappschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung
des Lagerbolzens (17) mittels einer gegen die Achse der Zugfeder (14) geneigten Stellschraube
(21), z.B. mit einem Schraubenschlitz (22) erfolgt, wobei ein Verstellteil (23) mit
einer an den Lagerbolzen (17) angreifenden Kante (24) entlang der Stellschrauben (21)
verschiebbar ist.
7. Schnappschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante (24) des
Verstellteils (23) unter einem von 90° verschiedenen Winkel gegenüber der Richtung
der Führungsnut (20) an dem Lagerbolzen (17) angreift.