CH671480A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf eine Verwendung desselben gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 7.

Bekannt sind Dreh-, Kipp- und Drucktastenschalter, welche den Nachteil haben, dass der Kraftangriff zu ihrer Betätigung längs einer Linie (Gerade oder Kurve) erfolgen-muss, und in der Regel das Unterbrechen nicht mechanisch zwangsläufig erfolgt,

sondern ein Federelement aufweisen, das beim Bruch in der Ausschaltstellung noch zufällig Kontakt geben kann.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Schalter zu schaffen, dessen Betätigungsorgan aus einer Vielzahl verschiedener Richtungen beaufschlagt werden kann, um die Schaltfunktion zwangsläufig auszuführen. Erfindungsge-mäss wird diese Aufgabe gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Vorteilhaft ist die Verwendung eines erfindungsgemässen Schalters in einer einen Stromkreis aufweisenden Schutzvorrichtung für Maschinen gemäss dem Kennzeichen des Anspruches 7. Wird die Stange z.B. mit geringem Abstand vor dem Einlaufspalt eines Walzenpaares einer Druckmaschine angeordnet, bedarf es nur einer geringsten Verschiebung der Stange, um beim ohnehin kurzen Schaltweg des Schalters den Stromkreis zu unterbrechen. Wird beispielsweise ein Finger zwischen eine Walze und die Stange gezogen, übersetzt sich der Verschiebeweg der Stange beim Finger proportional zum Abstand vom Schalter, so dass dieser praktisch momentan den Stromkreis unterbricht und die Maschine abschaltet. Wird die Schutzvorrichtung entsprechend dem Anspruch 8 ausgestaltet, ergibt sich der genannte Übersetzungseffekt an jeder Stelle der Stange, so dass die Schutzvorrichtung praktisch in jeder gewünschten Empfindlichkeit ausgeführt werden kann.

Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 einen Querschnitt durch den rotationssymmetrischen Schalter mit geschlossenen und offenen Kontakten,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Anwendungsbeispiel und

Fig. 4 und 5 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel mit geschlossenen und offenen Kontakten.

Auf einem rotationssymmetrischen Grundkörper 1 mit einem Aussengewinde 2 ist ein Gehäusedeckel 3 mit einer Durchbrechung 4 aufgeschraubt. Grundkörper 1 und Gehäusedeckel 3 bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material. Im Grundkörper 1 sitzt axial ein Kontaktstift 5, der bei 6 an einen Stromkreis anschliessbar ist. Der Grundkörper bildet eine Ebene 7, die vom freien Ende 8 des Kontaktstiftes 5 überragt wird. Der Gehäusedeckel 3 ist mit einer zylindrischen Innenfläche 9 versehen innerhalb der ein scheibenförmiger Teil 10 des beweglichen Kontaktes 11 gelagert ist. Die periphere Fläche des scheibenförmigen Teils 10 ist im Querschnitt kreisförmig gerundet, wobei der Radius R mindestens näherungsweise gleich im Durchmesser des Teiles 10 ist. Der Teil 10 liegt zudem mit geringem Spiel im Gehäusedeckel 3, so dass er in der in Fig. 2 gezeigten Weise verschwenkt werden kann. Weiter weist er auf der der Ebene 7 zugewandten Seite einen Rand 12 auf, der seinerseits in einer zur Ebene 7 parallelen Ebene liegt. Axial an den scheibenförmigen Teil 10 des beweglichen Kontakts 11 schliesst eine Betätigungsnocke 13 an, deren äusseres Ende kugelig gerundet ist. Der seitliche Abstand zwischen der Betätigungsnocke 13 zur Durchbrechung 4 ist so gross, dass das scheibenförmige Teil 10 in der in Fig. 2 gezeigten Weise verschwenkt werden kann, in der es vom Ende 8 des Kontaktstiftes 5 abgehoben ist. Zwischen dem scheibenförmigen Teil 10 und dem Gehäusedeckel 3 ist weiter ein Moosgummiring 14 eingelegt, der beim Festschrauben des Gehäusedeckels 3 auf dem Grundkörper 1 auf Druck vorgespannt wird und das scheibenförmige Teil 10 gegen das Ende 8 des Kontaktstiftes 5 drückt, der als Abstandhalter wirkt, so dass zwischen dem Rand 12 und der Ebene 7 ein geringfügiger Abstand 15 besteht und ein Stromfluss vom festen zum beweglichen Kontakt 6 bzw. 11 möglich ist. Der feste Kontakt 5 und der bewegliche Kontakt 11 bestehen aus elektrisch leitendem Material. Ist der Schalter mit der Anschlussstelle 6 und dem Betätigungsnocken 13 in einen Stromkreis geschaltet, so bewirkt jede seitliche Kraftkomponente auf den Nocken 13 ein Verschwenken des scheibenförmigen Teils 10 entsprechend Fig. 2, wodurch der Rand 12 an einer

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Stelle mit der Ebene 7 des isolierenden Grundkörpers 1 zur Anlage kommt, wodurch sich der Teil 10 von der Ebene 7 derart abhebt, dass die Berührung mit dem festen Kontakt 5 aufgehoben (und damit der Stromkreis unterbrochen) wird.

Durch eine Veränderung des Abstandes 15 (in dem man den Kontaktstift 5 mehr oder weniger über die Ebene 7 vorstehen lässt) oder der Länge des Betätigungsnockens 13 oder des Durchmessers des scheibenförmigen Teils 10 und der übrigen Schalterteile kann die Empfindlichkeit des Schalters in weiten Grenzen variiert werden.

Fig. 3 zeigt eine Verwendung des Schalters nach Fig. 1 und 2 in einer Sicherheitsvorrichtung an einer Druckmaschine. An den Wangen 16 des Maschinenständers sind in symmetrischer Anordnung zwei Schalter befestigt. Diese sind in einem den Maschinenantrieb unterbrechenden Stromkreis 17 angeordnet. Die Betätigungsnocken 13 der beiden Schalter sind durch ein.lose darüber geschobenes Rohr 18 miteinander elektrisch leitend verbunden. Das Rohr ist möglichst nahe am Einlaufspalt zwischen zwei Druckwalzen 19 und in paralleler Ausrichtung zu diesen angeordnet. Die elastische Vorspannung der Moosgummiringe 14 muss dabei so gross sein, dass sich trotz des Gewichtes des Rohres 18 der feste und der bewegliche Kontakt 5 bzw. 11 berühren, bzw. der Rand 12 und die Fläche 7 parallel ausgerichtet sind und dadurch den Stromkreis 17 schliessen. Gelangt nun beispielsweise eine Bedienungsperson mit einem Finger oder einer Hand bei 20 zwischen das Rohr 18 und eine der beiden den Einlaufspalt bildenden Druckwalzen 19, so wird das Rohr 18 leicht von der Druckwalze 19 weg gedrückt, womit die Rohrenden die Betätigungsnocken 13 verschwenken. Da das Rohr 18 an seinen Enden gelenkig an den Betätigungsnocken 18 gelagert ist, erzeugt die bei 20 auftretende Verschiebung des Rohres 18 entsprechend den Abständen zu den Betätigungsnocken 13 (Rohrenden) eine Übersetzungwirkung, was ein praktisch momentanes Unterbrechen des Stromkreises wenigstens bei einem der beiden Schalter ermöglicht.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 bezeichnen gleiche Ziffern gleiche oder äquivalente Teile wie im Beispiel nach den Fig. 1 bis 3.

Ein Gehäusekörper 20 ist mit einem Sackloch 21 versehen, das eine zylindrische Innenfläche 9' bildet. In diesem ist der bewegliche Kontakt 11' angeordnet, der stirnseitig ein scheibenförmiges Teil 10' aus einem elektrisch leitenden Material aufweist. Die seitlich hochgezogenen Ränder des Teils 10' sind gerundet, wobei der Rundungsradius R' mindestens angenähert gleich dem Durchmesser des Teils 10' ist. Der der Ebene 7' des

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Sackloches 21 zugewandte Rand 12' des Teils 10' liegt ebenfalls in einer Ebene. Der bewegliche Kontakt 11' weist auf der dem Rand 12' abgewandten Seite eine Ringschulter auf, die in Berührung mit einem auf Druck vorgespannten Moosgummiring 14' steht, der sich seinerseits gegen eine von einem Sprengring 22 gehaltene Ringscheibe 23 abstützt. Der Sprengring 22 sitzt in einer in die zylindrische Innenfläche offenen Ringnut. Der bewegliche Kontakt 11' erstreckt sich durch den Moosgummiring 14', die Ringscheibe 23 und den Sprengring 22 nach aussen und bildet eine gelenkpfannenartige Betätigungsnocke

24 mit einer kreisrunden Zugangsöffnung, die durch eine Rippe

25 mit gerundetem Querschnitt begrenzt ist. Wird (wie beim Anwendungsbeispiel nach Fig. 3) ein Rohr 18' mit einem Ende in die Gelenkpfanne 24 geschoben, kann der bewegliche Kontakt 11' allseits verschwenkt werden, wobei der Moosgummiring 14' eine Rückstellkraft erzeugt, die den Rand 12' parallel zur Ebene T ausrichten will.

Die Ebene 7' des Sackloches 21 wird axial vom Ende 8' des festen Kontaktstiftes 5' überragt, der das nicht verschwenkte, scheibenförmige Teil 10' im Abstand 15' von der Ebene 7'

hält, wenn es unter dem gleichmässigen Druck des Moosgummiringes 14' gegen den Kontaktstift 5' gedrückt wird. Das äussere Ende des Kontaktstiftes 5' dient dem Anschluss eines elektrischen Leiters.

Um den elektrischen Stromkreis vom festen Kontakt 5' und dem beweglichen Kontakt 11' nicht über das Rohr 18' führen zu müssen (wie im Beispiel nach den Fig. 1 bis 3), ist im Boden des Gehäusekörpers 20 parallel zum festen Kontakt 5' eine zweite Bohrung 26 mit einem darin axial verschiebbaren Kontaktstift 27 vorgesehen. Der Kontaktstift 27 wird durch eine auf Druck vorgespannte Schraubenfeder 28 über die Ebene 7' hinaus in eine ständige Anlage mit dem scheibenförmigen Teil 10 gedrückt. Das äussere Ende des Kontaktstiftes 27 dient dem Anschluss eines elektrischen Leiters, wobei die erwähnten Leiteranschlüsse durch eine abnehmbare Schutzhaube 29 abgedeckt sind, welche lösbar mit dem Gehäusekörper 20 verbunden ist. Wird bei diesem Ausführungsbeispiel der bewegliche Kontakt 11' durch einen Druck auf das Rohr 18' verschwenkt, bleibt der Kontaktstift 27 stets in Berührung mit dem elektrisch leitenden, scheibenförmigen Teil 10', welches von der Spitze 8' des festen Kontaktstiftes 5' abgehoben wird. Bei einer Entlastung des Rohres 18' drückt der Moosgummiring 14' das scheibenförmige Teil 10' und den beweglichen Kontaktstift 27 zurück, bis es den Kontaktstift 5' wieder berührt und den Stromkreis schliesst.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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1. Schalter mit einem festen und einem beweglichen Kontakt (5, 11), dadurch gekennzeichnet, dass der feste Kontakt (8, 8' ) eine vom Schaltergehäuse gebildete Ebene (7, 7' ) mit einem stiftartigen Teil (8, 8') axial überragt, dass eine Seite des beweglichen Kontaktes (11, 11') einen kreisförmigen Rand (12, 12') aufweist, der parallel zur erwähnten Ebene (7, 7') orientiert ist, wobei der bewegliche Kontakt (11) mit der genannten Seite innerhalb des durch den Rand (12,12' ) gebildeten Kreises gegen das freie Ende des stiftartigen Teils (8) anliegt und durch ein Federorgan (14, 14' ) in Anlage gehalten ist, dass der bewegliche Kontakt (11, 11') auf der dem kreisförmigen Rand (12, 12') gegenüberliegenden Seite eine Betätigungsnocke (13, 24) aufweist, dass bei einem seitlichen Kraftangriff an der Betätigungsnocke (13, 24) des beweglichen Kontaktes (11, 11') dieser mit dem Rand (12, 12') die Ebene (7, 7') berührt und gegen die Wirkung des Federorgans (14, 14' ) vom stiftförmigen Teil (8) abhebt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsnocke (13, 24) durch eine Gehäuseöffnung von aussen zugänglich und allseits verschwenkbar ist, derart dass sich der elektrisch leitende Teil (10, 10) vom stiftartigen Teil (8, 8' ) abhebt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kontakt (11, 11') durch eine kreisförmige Scheibe (10, 10' ) und die axial daran befestigte Betätigungsnocke (13, 13') gebildet ist, und dass das Federorgan (14, 14') auf der dem festen Kontakt (5, 5') abgewandten Seite angeordnet ist.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse in axialer Ausrichtung mit dem erwähnten Rand (12, 12' ) eine innenzylindrische Wand (9, 9' ) bildet, und dass die periphere Fläche der Scheibe im Querschnitt die Form eines Kreisabschnittes aufweist, dessen Radius (R) mindestens angenähert gleich dem Durchmesser der Scheibe (10) ist.

5. Schalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmige Scheibe (10) und die Betätigungsnocke (13) elektrisch leitend verbunden sind.

6. Schalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (10' ) unabhängig von der Verschwenklage des beweglichen Kontakts (11') in Berührung mit einem Leiter (27) steht, der mit einem Anschlusskontakt verbunden ist.

7. Verwendung eines Schalters nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einer einen Stromkreis aufweisenden Schutzvorrichtung für Maschinen und Apparate, wobei der Schalter als Unterbrecherkontakt im Stromkreis angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Betätigungsnocke (13, 13') eine Stange (18, 18') mit ihrem einen Ende angelenkt ist, wobei der Schalter als Lager dieses Stangenendes dient, dass die Stange (18, 18') mit dem anderen Ende von einem Lagerkörper gehalten ist, und dass die Stange und der Lagerkörper einen Teil des Stromkreises bilden.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper ebenfalls ein Schalter gemäss den Ansprüchen 1 bis 4 ist, und dass das zweite Stangenende an dessen Betätigungsnocke (13, 13') angelenkt ist.