DE102017003982A1

DE102017003982A1 - Mikroschalter rationeller Bauart

Info

Publication number: DE102017003982A1
Application number: DE102017003982.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2018-10-25

Abstract

Die Erfindung betrifft die Entwicklung eines Mikroschalters möglichst rationeller Bauart mit minimalem Einsatz an Einzelteilen sowie einer Funktionsanforderung für die Schaltleistung und hoher mechanischer Lebensdauer für die Anzahl der Schaltzyklen. Weitergehend handelt es sich dabei um die Realisierung eines Schalters einer kleinen Bauart mit einem Größtmaß kleiner als 10mm. Dabei werden alle Funktionen eines vollwertigen Schalters sowohl für die Anwendungen in elektronischen Schaltkreisen als auch in elektrischen Schaltkreisen und zur Schaltung von hohen elektrischen Lasten wie Lampen etc, also Verbraucher mit Lastströmen > 1A, erfüllt. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird in der Art gelöst, dass ein Schalter mit kleinen Abmessungen realisiert wurde, welcher bei der Auslegung der kontaktgebenden Elemente das Funktionsprinzip des Federkontakts (6) verwendet, der direkt betätigt wird und selbstfedernd die Kontaktgabe herstellt.

Description

Schalter dieser Bauart sind als kleine Schalter für kleine Schaltleistung und somit nur zur Schaltung von geringen Schaltströmen geeignet. Der Aufbau solcher Schalter ist in der Regel als Schleifkontaktschalter realisiert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Schalter mit einem Federkontakt (6) in Verbindung mit Ankerkontakt (8) und damit mit neuer Funktionsart realisiert wurde, so dass die Funktionsbasis für hohe Lebensdauer (Anzahl Schaltzyklen) und höhere Schaltströme zu schalten, entwickelt wurde.
Vergleichbare Schalter, jedoch mit Gleitkontakten, wie Offenlegungsschrift DE40 14 730 A1 , wo ein Schalter der kleinen Bauart dargestellt ist, sind nicht geeignet für eine hohe Lebensdauer und sind nicht in der Lage höhere Schaltströme (z.B. >1 A) zu schalten.
Die Auslegung des Schalters rationeller Bauart ist durch einen Federkontakt (6), die durch eine Schweißverbindung, Lötververbindung oder anders gestaltete Verbindung mit dem Ankerkontakt (8) fest verbunden ist. Der Federkontakt ist für zwei Ausführungen des Schalters rationeller Bauart unterschiedlich ausgeführt. Es wurden separate Schalter für die Öffnerfunktion, 2, und eine weitere Ausführung für die Schliesserfunktion, 1 entwickelt.
Gemäß 1 wird die Schließerfunktion durch den Federkontakt (6) in der Art gestaltet, in dem der Federkontakt (6) durch den Stößel (5) in Zusammenwirken mit der Druckfeder (7) von der Kontaktauflage (9) auf den Unterkontakt (3) mittels Biegen der Blattfeder (6) nach oben sich in der Ruhelage (keinen elektrischen Durchgang) befindet und damit der Federkontakt (6) vorgespannt ist. Durch Betätigen des Stößels (5) mit dem Zusammendrücken der Druckfeder (7) wird der Federkontakt entlastet und zur Anlage (9) auf den Unterkontakt gebracht. In der Position ist der elektrische Kontakt gegeben und die Schließerfunktion ausgeführt.
Für das Erreichen einer hohen Lebensdauer ist es von hoher Bedeutung, dass der Federkontakt einen Bogen (10) aufweist, der für das Federverhalten des Federkontakts (6) eine langlebige Federeigenschaft gewährleistet.
Die weitere Ausführung des Öffnerschalters gemäß 2 wird durch den Federkontakt (12) in Verbindung mit dem Oberkontakt (11), der im Gehäuse (1) fixiert ist, realisiert. Die Funktion des Öffnerschalters, siehe 2, wird durch Vorspannen des Federkontakts (12) mittels des Stößels (5) in Zusammenwirkung mit der Druckfeder (7) damit eine Vorspannung des Federkontakts (12) auf der Anlage an der Kontaktposition (13) erreicht.
Die Vorspannung, d.h. nach oben das vorgspannte Federkontakt (12) ergibt einen Vorlauf des Stößels (5), bevor der Federkontakt (5) abhebt und der Stromkreis an der Kontaktposition (13) geöffnet wird, wobei die weitere Betätigung des Stößels (5) die Öffnungsdistanz zwischen dem Oberkontakt (11) und dem Federkontakt (6) größer wird, so dass die sichere elektrische Trennung des Stromkreises gegeben ist. In 2 befindet sich der Federkontakt (12) in seiner vorgespannten Position, Stromkries geschlossen. Bei Betätigen des Stößels (5) wird der Federkontakt (12) entlastet und kommt selbsttätig zurück in die herstellungsgemäß gebogene Ausführung, wobei der Federkontakt (12) durch seine Rückfederkraft für die Öffnung des Stromkreises verantwortlich ist. Auch hier wird durch die Art der Ausführung des Federkontakts mit Radius (10) eine hohe Lebensdauer (Anzahl Schaltzyklen >500.000) erreicht.
Bezugszeichenliste

1.: Gehäuse
2.: Deckel
3.: Unterkontakt
4.: Dichtung
5.: Stößel
6.: Federkontakt Schließer.
7.: Druckfeder
8.: Ankeranschluss
9.: Kontaktauflageposition Unterkontakt
10.: Radius (Halbkreis) Federkontakt
11.: Oberkontakt
12.: Federkontakt Öffner
13.: Kontaktauflageposition Oberkontakt
14.: Angriffspunkt Stößel (5) an Federkontakt (6) bzw. (12)
15.: Durchbruch durch den Stößel (5)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4014730 A1 [0003]

Claims

Es wurde ein Mikroschalter rationeller Bauart entsprechend 1, 2 und 3 entwickelt, der für die Anwendung als Mikroschalter mit der Erfüllung von hohen Anforderungen, wie der hohen Lebensdauer (>500.000 Schaltzyklen) und dem Schalten von kleinen Strömen (<5mA) als auch hohen. Strömen (>1A),bestehend aus dem Federkontakt (6) bzw. (12), damit festverbundenen Ankerkontakt (8), dem Unterkontakt (3), dem Oberkontakt (11), dem Stößel (5), der Druckfeder (7), der Dichtung (4), dem Deckel (2) und dem Gehäuse (1), geeignet ist.
Mikroschalter rationeller Bauart, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federkontakt (6) als Schließerkontakt 1 bzw. einen Federkontakt (12) als Öffnerkontakt, einen Radius (10), der einem Halbkreis gleicht, aufweist und beim Betätigen mittels des Stößels (5) eine Biegeverformung aufnimmt, wobei der Radius (10) die Aufnahme der Biegespannungen in der Kontaktfeder (6) bzw. (12) in der Weise über eine längere Strecke verteilt und die Federeigenschaft des Federkontakts (6) bzw. (12) begünstigt, so dass die Ermüdung des Kontaktfedermaterials weitreichend verhindert wird.
Mikroschalter rationeller Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (6) gemäß 1 eine Vorspannung aufweist, die beim Entlasten durch den Stößel (5) die selbstständige Schließung des Stromkreises, Unterkontakt (3) und des Federkontakts (6) an der Kontaktstelle (9) bewirkt, wobei die Federkraft der Kontaktfeder (6) auch die Kontaktkraft auf dem Unterkontakt (3) darstellt.
Mikroschalter rationeller Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkontakt (12) mittels Durchbiegung, die durch den Stößel (5) und der Druckfeder (7) bewirkt wird, die Kontaktkraft an der Position (13) bewirkt.
Mikroschalter rationeller Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkontakt (12) mittels Durchbiegung, die durch den Stößel (5) und der Druckfeder (7) bewirkt wird, einen Vorlauf (Start Betätigung bis zur Kontaktöffnung) ermöglicht, um die Sicherheit der Kontaktgabe zu gewährleisten.
Mikroschalter rationeller Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß 3 der Stößel (5) einen Durchbruch (15) aufweist, durch den die Kontaktfedern (6) bzw. (12) montiert werden können.
Mikroschalter rationeller Bauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß 3 die Federkontakte (6) bzw. (12) durch den Angriffspunkt (14) innerhalb des Durchbruchs (15) des Stößels die Schaltfunktion, d.h. die Kontaktöffnung bzw. die Kontaktschließung ausgeführt wird.