DE3413230A1

DE3413230A1 - Elektrischer schalter

Info

Publication number: DE3413230A1
Application number: DE19843413230
Authority: DE
Inventors: Fritz 7972 Isny Hetzer
Original assignee: ELOBAU ELEKTROBAUELEMENTE GmbH
Current assignee: ELOBAU ELEKTROBAUELEMENTE GmbH
Priority date: 1984-04-07
Filing date: 1984-04-07
Publication date: 1985-10-17

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter,
mit einem in einem Gehäuse gegen die Wirkung einer eingebauten Feder verschiebbaren Stößel, die eine Schulter des Stößels an einen Gehäuseabsatz drückt und mit im Gehäuse eingebauten beweglichen Kontaktzungen, die mit aus dem Gehäuse herausgeführten Anschlußfahnen elektrisch verbunden sind.
Solche als Tastschalter, Umschalter, Ein-Ausschalter usw. verwendbaren Stößelschalter sind bekannt.
Die Kontaktzungen werden mechanisch betätigt. Zur sicheren Betätigung ist ein maßgeblicher Stößelhub erforderlich. Die Schalter arbeiten nicht verschleißfrei. Die Schalthäufigkeit ist begrenzt und Störungen sind insbesondere beim Einsatz in verschmutzter Umgebung zu befürchten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stößelschalter zu schaffen, der diese Nachteile nicht hat und bei dem insbesondere die Schaltzungen gegenüber der Umgebungsatmosphäre absolut sicher geschützt sind.
Weiterhin soll die Ansprechgenauigkeit, also insbesondere der Schaltpunkt bezogen auf den Hub des Stößels verbessert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Gehäuse eine gasdichte Reedschaltampulle und am Stößel ein Dauermagnet befestigt sind.
Eine denkbare Lösung im Rahmen der Erfindung besteht darin, daß der Stößel seitlich ein Magnetstück trägt, das dicht benachbart dem Umfang der Reedschaltampulle im allgemeinen längs einer Mantellinie dieser Ampulle axial bewegt werden kann.Eine erheblich verbesserte Ausführung im Rahmen der Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse ein rohrförmiges Bauteil aufweist, in dem die Reedschaltampulle eingeschoben ist und daß der Stößel mindestens einen Ringmagneten aufweist, der das rohrförmige Bauteil umgibt. Die Reedschaltampulle ist in dem rohrförmigen Bauteil lagemäßig fixiert.
Im Gegensatz zu den bekannten mechanischen Schaltern bietet der erfindungsgemäße Stößelschalter erhebliche Vorteile. Dank der hermetischen Kapselung der Schaltampulle arbeiten die Kontakt zungen völlig verschleißfrei. Sie sind von der Umgebung abgeschlossen. Der Schalter kann daher auch in verschmutzter Umgebung eingesetzt werden. Die Betätigung der Kontakte erfolgt durch Magnetkraft. Der Stößel braucht diese Kraft nicht aufzubringen. Er ist lediglich von der Rückholfeder beaufschlagt. Der Verschleiß ist wesentlich herabgesetzt und die Genauigkeit des Einschaltpunktes wird wesentlich erhöht. Die Ausführung mit einem Ringmagneten bringt eine weitere Einengung der Schalthysterese und eine besonders kompakte Bauform. Weiterhin wird die Genauigkeit des Einschaltpunktes weiter erhöht. Außerdem läßt sich der Schalter besonders leicht justieren.
Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß das rohrförmige Bauteil ein in das Gehäuse eingefahrener Einsatz ist. Dieser Einsatz, der die Schaltampulle enthält ist im Gehäuse in Axialrichtung verstellbar angeordnet. Er kann z.B. verschraubbar sein, um die genaue Positionierung stufenlos vornehmen zu können. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der Einsatz einen verbreiterten, insbesondere rotationssymmetrischen Kopf aufweist, der in einer zur Rückseite hin offenen Gehäusekammer aufgenommen ist, in welcher sich mehrere Distanzringe befinden, wobei die Gehäusekammer von einem eingeklemmten oder verrasteten Deckel verschlossen ist, der die Kontaktfahnen trägt. Die Distanzringe können einzeln oder gruppenweise von der Rückseite des verbreiterten Kopfes zu dessen Vorderseite verlagert werden, sodaß der Einsatz im Gehäuse engstufig axial verstellt werden kann.
Weiterhin besteht eine Ausgestaltung der Erfindung darin, daß das rohrförmige Bauteil eine Ringschulter aufweist, an der sich die Schraubenfeder abstützt, die das rohrförmige Bauteil umgibt und deren anderes Ende an der Stirnfläche des Ringmagneten anliegt. Der Stößel ist vorzugsweise ebenfalls rohrförmig ausgebildet und ist in einer durchgehenden Axialbohrung des Gehäuses verschiebbar gelagert, wobei das innere Ende des rohrförmigen Stößels einen ringförmigen Absatz aufweist, in den oder auf den der Ringmagnet ein-bzw. aufgeschoben ist. Die Montage des Ringmagneten am innenseitigen Ende des Stößels ist somit sehr einfach möglich.
Schließlich besteht noch eine Ausgestaltung darin, daß das Gehäuse aus einem rohrförmigen Bauteil mit mehreren abgestuften Durchmessern besteht und daß im Bereich des aus dem Gehäuse austretenden Endes des Stößels zwischen diesem und der Gehäusewandung ein Ringkanal gebildet wird, der mit der Umgebung kommuniziert. Etwaige Fremdstoffe, die in den Ringkanal gelangen, können durch öffnungen in der Gehäusewand wieder austreten, insbesondere herausgedrückt werden, z.B. durch Pumpwirkung des Stößels, indem dessen innerer Hohlraum über Radialschlitze mit dem Ringkanal in Verbindung steht oder kommt. Der Ringkanal kann durch eine Ringnut an der Außenseite des Stößels oder der Innenseite des Gehäuses vorgesehen sein, kann aber auch durch die beiden stirnseitigen, ringförmigen Anlageflächen von Stößel und Gehäuse immer erst dann gebildet werden, wenn der Stößel seine Ruheposition verläßt.
Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.
Es zeigt Fig. 1 eine Längsschnittansicht durch den neuen Stößelschalter und Fig. 2 eine rückseitige Stirnansicht auf das verbreiterte rückseitige Ende des Stößelschalters der Fig. 1.
Ein rohrförmiges Gehäuse 10 mit äußerem Gewindeabschnitt 12 zum Befestigen des Gehäuses an einer Haltewand hat eine Hauptbohrung 14, in der ein zylindrischer Stößel 16 verschiebbar aufgenommen ist.
An die Hauptbohrung 14 des Gehäuses 10 schließt sich am vorderen Stirnende ein Bohrungsendabschnitt verkleinerten Durchmessers an und der Kopf 18 des Stößels 16 hat einen entsprechend verkleinerten Durchmesser, wobei eine Ringschulter 20 im Gehäuse 10 gebildet wird, die die Auswärtsbewegung des Stößels begrenzt, indem der äußere ringförmige Absatz zwischen Stößelkopf 18 und Stößelmantel an dieser Ringschulter zur Anlage kommt.
Der Stößel 16 ist ebenfalls rohrförmig ausgebildet und das rückwärtige Ende des Stößelmantels ist innenseitig abgesetzt, sodaß ein Ringraum größeren Durchmessers gebildet wird, in welchen zwei Ringmagneten 22 axial hintereinander eingeschoben und in geeigneter Weise durch Klemmung und/oder Klebung befestigt sind. Anstelle zweier hintereinanderliegender Ringmagneten kann auch ein einstückiger Ringmagnet gleicher Axiallänge verwendet werden. Die rückwärtige Stirnfläche des Stößels 16 schließt mit der rückwärtigen Stirnfläche des oder der Ringmagneten 22 bündig ab. An dieser gemeinsamen rückwärtigen Stirnfläche stützt sich eine Schraubenfeder 24 ab, deren anderes Ende an einem Absatz eines rohrförmigen Einsatzes 26 abgestützt ist, und zwar hat dieser rohrförmige Einsatz 26 einen hohlen, an der vorderen Stirnseite geschlossenen Schaft 28 und einen rückseitigen im Durchmesser verbreiterten Kopf 30. An dem zwischen Schaft und Kopf gebildeten stirnseitigen Absatz liegt die Schraubenfeder 24 an.
An die Hauptbohrung 14 des Gehäuses 10 schließt sich rückseitig eine dem Außendurchmesser des Kopfes 30 entsprechende Bohrung vergrößerten Durchmessers an, die in einem entsprechend verbreiterten Gehäusekopf 32 vorgesehen ist, welche eine Sechskant-Kontur 34 hat. Die im Durchmesser vergrößerte Gehäusebohrung wird durch einen Deckel 36 geschlossen, der im Gehäusekopf 32 eingerastet ist und sich mittels stirnseitiger Vorsprünge 38 am Kopf 30 des rohrförmigen Bauteils 26 verklemmt. Im Schaft 28 des rohrförmigen Bauteils 26 ist eine Reedschaltampulle 40 untergebracht und lagemäßig fixiert. Die beiden stirnseitig austretenden Kontaktzungen der Reedschaltampulle 40 sind mittels Anschlußdrähten (nicht dargestellt) mit Kontaktfahnen 42 verbunden, die am Deckel 36 angebracht sind.
Der Kopf 30 des rohrförmigen Bauteils 26 hat eine geringere Axialerstreckung als die sie aufnehmende Bohrung des Gehäusekopfes 32. Die Differenz wird durch Distanzringe 44 kompensiert, die in Fig.1 deckelseitig angeordnet sind. In dieser Stellung werden die Ringmagnete 22 den Reedschalter 40 bei der kleinsten Axialbewegung des Stößels 16 betätigen. Wird ein längerer Ansprechweg gewünscht können ein oder mehrere Distanzringe 44 zwischen Ringschulter des Gehäusekopfes 32 und Ringsabsatz des rohrförmigen Bauteils 26 angeordnet werden.
Der Stößelschalter erlaubt somit eine feinstufige Veränderung des Schaltpunktes bezogen auf den StöBelhub.
Der Innendurchmesser des Stößels 16 ist bei 46 veranschaulicht. Mehrere Axialnuten, deren Böden bei 48 veranschaulicht sind führen zu Offnungsschlitzen 50, im im Durchmesser verringerten Stößel kopf. Die Schlitze 50 münden im Ringspalt zwischen Stößelaußenfläche und Gehäuseinnenfläche und zwar im Bereich der Gehäuseringschulter 20, an der der stirnseitige Ringabsatz des Stößels (16) anliegt, wenn sich dieser in der Ruheposition befindet. Ebenfalls in diesem Axialbereich weist der Gehäusemantel am Umfang verteilte Radialkanäle 52 auf, die den genannten Ringspalt mit der Außenumgebung verbinden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel kommunizieren die Schlitze 50 mit den Radialkanälen 52,so daß der Innenraum des Stößels 16 ständig entlüftet ist. Beim Betätigen des Stößels 16 entsteht eine Pumpwirkung aufgrund deren Luft aus dem Stößelinnenraum in den sich zwischen Gehäuseringschulter 20 und gegenüberliegendem Ringabsatz des Stößels 16 bildenden Ringkanal gedrückt wird, aus dem sie durch die öffnungen 52 entweichen kann. Etwaige in den Ringspalt eingetretene Fremdstoffe werden bei Erreichen des Ringkanals ausgespült.
Der Stößel 16 wird vorzugsweise entgegen der Darstellung in Fig. 1 um bis zu 900 gedreht eingebaut, so daß die Schlitze 50 nun versetzt zu den öffnungen 52 liegen, der Stößelinnenraum somit in der Ruhestellung des Stößels gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Die Entlüfung mit der beschriebenen Spülwirkung findet erst in dem Moment statt, wenn der Stößel 16 seine Ruheposition verläßt, wobei der Ringkanal gebildet wird, der die Kommunikation nach außen herstellt.
Die stirnseitig geschlossene Innenbohrung des Schaftes 28 des rohrförmigen Bauteils 26 weist am vorderen Ende eine Einschnürung mit einem anschließenden Bohrungsabschnitt verringerten Durchmessers zur Aufnahme der Kontaktzunge auf. An der Einschnürung kommt die Reedschaltampulle 40 zur Anlage, womit eine definierte Axialstellung der Reedschaltampulle im rohrförmigen Bauteil für die Montage gewährleistet ist. In der Zeichnung ist die Ampulle während des Einschiebevorganges kurz vor Erreichen dieser Endstellung dargestellt. Die Bohrung des Schaftes 28 des rohrförmigen Bauteils 26 hat einen Durchmesser gleich dem Außendurchmesser der Ampulle 40, sodaß diese in der gewünschten Endstellung durch ausreichende Klemmung gehalten wird. Zusätzlich kann zur Lagesicherung Klebstoff verwendet werden. Die Innenbohrung des Schaftes 28 des Rohrförmigen Bauteils 26 hat eine Axialnut 54, in welderh der Anschlußdraht von der vorderen Kontaktzunge aufgenommen ist.
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Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Elektrischer Schalter, mit einem, in einem Gehäuse gegen die Wirkung einer eingebauten Feder verschiebbaren Stößel, die eine Schulter des Stößels an einen Gehäuseabsatz drückt und mit im Gehäuse eingebauten beweglichen Kontaktzungen, die mit aus dem Gehäuse herausgeführten Anschlußfahnen elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse 410) eine gasdichte Reedschaltampulle (40) und am Stößel (16) ein Dauermagnet (22) befestigt sind.
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) ein rohrförmiges Bauteil (26) aufweist, in dem die Reedschaltampulle (40) eingeschoben ist und daß der Stößel (16) mindestens einen Ringmagneten (22) aufweist, der das rohrförmige Bauteil (26,28) umgibt.
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Bauteil (26, 28) ein in das Gehäuse (10) eingefahrener Einsatz ist.
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (26) im Gehäuse in Axialrichtung verstellbar angeordnet ist.
5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Bauteil (26) eine Ringschulter aufweist, an der sich'die Schraubenfeder (24) abstützt, die einen hohlen Schaft (28) des rohrförmigen Bauteils (26) umgibt und deren anderes Ende an der Stirnfläche des Stößels (16) und/oder des an ihm angeordneten Ringmagneten (22) anliegt.
6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (16) rohrförmig ausgebildet ist und in einer durchgehenden Axialbohrung (14) des Gehäuses (10) verschiebbar gelagert ist und daß das innere Ende des rohrförmigen Stößels (16) einen ringförmigen Absatz aufweist, in den oder auf den der Ringmagnet (22) ein- bzw. aufgeschoben
7. Elektrischer Schalternach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (26) einen verbreiterten Kopf (30) aufweist, der in einer zur Rückseite offenen Gehäusekammer aufgenommen ist, in welcher sich mehrere Distanzringe befinden und daß die Gehäusekammer von einem verrasteten Deckel (36) verschlossen ist, der die Kontaktfahnen (42) trägt.
8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung für die Reedschaltampulle (40) im Schaft (28) des rohrförmigen Bauteils (26) eine Axialnut (54) zur Aufnahme eines Anschlußdrahtes aufweist.
9. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) ein rohrförmiges Bauteil mit mehreren im Durchmesser abgestuften Kammern ist, daß im Bereich des aus dem Gehäuse (10) austretenden Endes des Stößels (16) mindestens bei aus sen er Ruheposition herausb.ewegtem Stößel (16)zwischen Gehäuse (10) und Stößel (16) ein Ringkanal gebildet ist, der über radiale Kanäle (52) in der Gehäusewand mit der Umgebung kommuniziert.
10. Elektrischer Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal zwischen einer abgesetzten Außenschulter des Stößels (16) und einer inneren Ringschulter (20) des Gehäuses (10) gebildet wird, wenn sich der Stößel im Abstand von seiner Ruheposition befindet.
11. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Hohlraum des Stößels zur Umgebung entlüftet ist.
12. Elektrischer Schalter nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel mindestens einen Radialschlitz (50) oder eine öffnung in seiner Wandung aufweist die mit dem Ringkanal kommuniziert.