Kippwerk, insbesondere für eine Schaltvorrichtung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kipp- werk, insbesondere für eine Schaltvorrichtung, z. B. einen elektrischen Schalter.
Es sind Kippwerke und Kippschalter bekannt, die eine als zylindrisch oder kegelig gewölbtes Federblatt ausgebildete Kippfeder aufweisen, welche nach Leistung eines gewissen Widerstandes sprunghaft durchknickt. Zy lindrisch oder kegelig gewölbte Kippfedern haben z. B. gegenüber sphärisch gewölbten Federblättern den Vorteil, dass sie bei verhältnismässig grossen Nutzkräften auch grosse Verschiebungswege der Nutzkräfte ermöglichen.
Sie haben aber nur eine einzige stabile Form im unge- knickten Zustand, sofern nicht von aussen auf das Feder blatt einwirkende Kräfte die an sich unstabile geknickte Form stabilisieren. Erst durch das Zusammenwirken des gewölbten Federblattes mit einer zweiten Feder lässt sich ein Kippwerk mit zwei stabilen Stellungen schaffen, die je nach der Lage eines Betätigungsorgans miteinander abwechseln und z. B. bei einem elektrischen Schalter entsprechende Kontaktgaben ermöglichen.
Alle bekannten Kippwerke mit einem zylindrisch oder kegelig gewölbten Federblatt als Kippfeder sind mit dem Nachteil behaftet, dass sie eine zweite Feder benö tigen oder dass das Federblatt an zwei voneinander ent fernten Stellen beim Kippen durchknickt oder sich streckt. In beiden Fällen brauchen die Federn verhältnismässig viel Platz und ist für das Zusammenspiel der beiden Federn bzw. Federteile ein besonderer Mechanismus er forderlich, der zudem ziemlich genau ausgeführt sein muss, wenn nicht eine ungleiche Arbeitsweise bei in Mengen hergestellten Erzeugnissen in Kauf genommen werden soll.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht, ein Kippwerk mit zwei stabilen Stellungen und einer einzigen zylindrisch oder kegelig gewölbten Kippfeder zu schaffen, die an sich schon einen Kippmechanismus darstellt und somit für die Nutzkippbewegung keinen weiteren Mechanismus erfordert.
Erfindungsgemäss wird die genannte Aufgabe da durch gelöst, dass ein Federblatt inhärent zwei verschie dene stabile zylindrische oder kegelige Wölbungsformen aufweist, zwischen denen es elastisch sprunghaft kippbar ist. Zweckmässig kann das Federblatt in seinen zwei stabilen Formen zylindrische Wölbungen aufweisen, de ren Krümmungsachsen in zwei verschiedenen, vorzugs weise zueinander rechtwinkligen Richtungen verlaufen.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des erfindungsgemässen Kippwerkes erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein zweifachgewölbtes Federblatt in perspekti vischer Ansicht, wobei mit vollausgezogenen Linien die eine und mit gestrichelten Linien die andere Wölbungs form veranschaulicht ist; Fig. 2 ein Elementarteilchen des zweifachgewölbten Federblattes nach Fig. 1 in perspektivischer Ansicht; Fig. 3 ein Elementarteilchen eines anders ausgebil deten zweifachgewölbten Federblattes;
Fig. 4 die Kraft/Weg-Charakteristik eines zweifach gewölbten Federblattes; Fig. 5 bis 8 vier verschiedene Ausführungsformen des Federblattes in Draufsicht; Fig. 9 bis 13 verschiedene Ausführungsformen von als Kippschalter ausgebildeten Kippwerken mit einem zweifachgewölbten Federblatt.
Das Federblatt gemäss Fig. 1 besteht aus einem Blech stück 11, das eine annähernd quadratische Form auf weist und das in einer Richtung mit einem Krümmungs- radius R1 zylindrisch gewölbt ist. Das Blechstück 11 trägt bei seinen Ecken 12 eingenietete oder aufgeschweisste Kontaktstücke 14.
Gemäss Fig. 1 liegen die Ecken 12 etwa in einer Ebene 13, und somit befinden sich auch die Kontaktstück 14 etwa in einer Ebene parallel zur Ebene 13, aus der sich die Wölbung des Blechstückes 11 erhebt. Die Krümmungsachse 15 der mit voll ausgezoge nen Linien veranschaulichten Wölbung verläuft parallel bzw. rechtwinklig zu den Randkanten des Blechstückes 11. Das Blechstück 11 ist aus einem elastischen Material, z. B. Stahl oder Federbronze hergestellt und durch pla stische Verformung in die beschriebene Wölbungsform gebracht worden. Es leistet daher einem von aussen der Wölbung entgegenwirkenden Biegemoment bis zu einem bestimmten Grade Widerstand.
Sobald jedoch das Federblatt 11 durch das erwähnte Biegemoment annähernd in die ebene Form gebracht wird, kippt es in eine andere stabile Wölbungsform, wie sie z. B. in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist. Dabei wer den die vorderen und hinteren, bisher gekrümmten Rand kanten des Blechstückes 11 annähernd gerade, und die vorhin annähernd geraden Randkanten nehmen einen gekrümmten Verlauf an. Das Federblatt 1 ist dann mit einem Krümmungsradius R", in bezug auf eine Krüm- mungsachse 16 zylindrisch gewölbt.
Die Krümmungs- achsen 15 und 16 verlaufen wenigstens annähernd recht winklig zueinander und liegen auf entgegengesetzten Sei ten des Federblattes 11. Die gestrichelt dargestellte, ge kippte Wölbungsform mit dem Krümmungsradius R2 ist wieder stabil; auch sie wurde vorher durch plastische Verformung des Federblattes erzeugt. Das Federblatt 11 verharrt daher in dieser neuen Form, bis es durch ein von aussen aufgebrachtes Biegemoment zurückgebogen wird.
Die beschriebene Eigenschaft des Federblattes 11, in der gleichen Zone zwei verschiedene stabile zylin drische Wölbungsformen aufzuweisen, kann dadurch her beigeführt werden, dass ein ursprünglich ebenes Feder blatt einmal um eine zur Achse 15 parallele Achse und das andere Mal um eine zur Achse 16 parallele Achse gewölbt wird, wobei die Krümmungsradien nach Mass- gabe des elastischen Rückbiegungsbestrebens des Feder- blatten kleiner als die endgültigen Radien R1 bzw. R,; sein müssen.
Die beiden Wölbungen können nur nacheinan der durchgeführt werden und sind unter Umständen wechselweise mehrmals zu wiederholen. Eine besonders rationelle Verformung lässt sich bei bandförmigem Aus gangsmaterial bewerkstelligen, indem dieses im Durch zugsverfahren, z. B. mittels eines Ziehsteines, quergewölbt und anschliessend durch Umlenkführung über eine zylin drische Rolle längsgewölbt wird, wonach das Bandmate rial in einzelne Blätter der gewünschten Form zerschnit ten wird.
In jedem Elementarteilchen des Federblattes 11 ge- mäss Fig. 1, von denen eines in Fig. 2 vergrössert darge stellt ist, wirken dauernd innere Spannungen. Das darge stellte Elementarteilchen hatte ursprünglich die Gestalt eines Würfels mit quadratischen Flächen und zueinander rechtwinklig verlaufenden Kanten, wobei die Kantenlänge gleich der Materialstärke des Federblattes war. Bei der Verformung des Federblattes durch Wölbung um die Achse 15 wurde die untere Fläche in x-Richtung ver kürzt, die obere jedoch verlängert. In den übrigen Koor- dinaten-Richtungen y und z blieben die Abmessungen praktisch unverändert.
Beim Verformen des Federblattes durch Wölbung um die Achse 16 wurde die untere Fläche des Elementarteilchens in der z-Richtung verlängert, die obere Fläche jedoch verkürzt, wie in Fig. 2 mit gestri chelten Linien gezeigt ist.
Hat das Federblatt 11 die in Fig. 1 mit voll ausgezo genen Linien dargestellte Wölbungsform, so ist das Ele mentarteilchen gemäss Fig. 2 in der unteren und der oberen Fläche in z-Richtung auf Druck bzw. Zug ge spannt. Ist hingegen das Federblatt gemäss den gestri chelten Linien in Fig. 1 gewölbt, so ist das Elementar teilchen nach Fig. 2 in der unteren und der oberen Fläche einer Zug- bzw. Druckspannung in x-Richtung unter worfen.
Diese innere Spannungen in x- bzw. z-Richtung entstehen jeweils, wenn das Federblatt aus der um die Achse 15 bzw. 16 gewölbten Form in die ebene Form ge bracht wird, und nehmen während dieser Abflachung des Federblattes zu; in der ebenen Form des Federblattes heben sie sich in ihrer Wirkung auf die Form des Feder- blatten auf, was einer labilen Form und damit einer Kipp- lage des Federblattes gleichkommt. Wird von dieser Form aus die Biegung des Federblattes um die Achse 15 bzw. 16 durch ein äusseres Biegemoment eingeleitet, so bleiben die inneren Spannungen in der z- bzw. x-Richtung un verändert und somit ohne Wirkung auf die weitere Bie gung des Federblattes latent bestehen.
Die Spannungen in der x- bzw. z-Richtung, die nun die weitere Biegung um die Achse 15 bzw. 16 bewirken, nehmen dabei ab, bis das Federblatt seine stabile Form angenommen hat.
Die resultierende Federcharakteristik ist in Fig. 4 durch die Kurve 17 dargestellt, wo auf der Abszisse der Weg S eines Punktes, z. B. einer Ecke des Federblattes 11 und auf der Ordinate die Federkraft in diesem Punkt des Federblattes aufgetragen sind.
Sobald eine bestimmte kritische Grösse FG der äusse- ren Kraft (Fig. 4) überschritten wird und sich das Feder blatt seiner ebenen Form nähert, fangen die bei der vor ausgegangenen Kippbewegung entstandenen und seither latent vorhandenen inneren Spannungen im Federblatt an, im gleichen Sinne wie die genannte äussere Kraft zu wirken. Diese Wirkung nimmt bis zum Erreichen des Kippunktes, der durch den Schnittpunkt des fallenden Teiles der Kennlinie mit der Abszissenachse gekennzeich net ist, noch zu und überwiegt nach Überschreiten des Kippunktes gegenüber den bei der beschriebenen Abfla chung entstandenen, nunmehr in steigendem Mass latent gebundenen inneren Spannungen des Federblattes.
Durch eine sprunghafte bewegung nimmt nun das Federblatt seine andere Wölbungsform an. Die dabei nach aussen freiwerdende Kraft steigt bis zum Wert Fr; und fällt dann bis auf den Nullpunkt, welcher der neuen stabilen Form des Federblattes entspricht. Diese neue stabile Form kann durch eine äussere, entgegengesetzt gerich tete Kraft wieder in Richtung der ursprünglichen Form verändert werden; sobald die äussere Kraft die Grösse der Kraft Fh übersteigt, kippt das Federblatt wieder in die ursprüngliche Form zurück. Bei einem anderen Angriffs punkt der äusseren Kraft auf das Federblatt ist selbst verständlich auch der erforderliche Weg S unterschied lich, bis der Kippunkt erreicht ist; der ganze Vorgang wickelt sich dann gemäss einer anderen Kurve ab, wie z.
B. durch die gestrichelte Kurve 18 in Fig. 4 ange deutet ist.
Bei jedem Kippen gibt das Federblatt seine während des vorangegangenen Kippens aufgenommene Energie wieder ab. wobei dann die Kräfte als Nutzkräfte in Kipp- richtung eine Anwendung finden können, z. B. für eine elektrische Kontaktgabe, für eine optische Signalisierung oder für die Betätigung von Ventilen.
Die Betätigungskräfte, die zur Bewirkung des Kip- pens des Federblattes erforderlich sind, sowie die Nutz kräfte verlaufen zweckmässigerweise im wesentlichen rechtwinklig zur Federblattebene bzw. zu einer den beiden Wölbungsformen gemeinsamen Tangentialebene des Fe derblattes, damit die Ausbeute der inneren Spannung beim Kippen am grössten ist.
Als Angriffsstelle der genannten Betätigungs- und Nutzkräfte sowie der Reaktionskräfte an der Befesti gungsstelle des Federblattes kommen insbesondere die Randzonen und etwa die Mitte des Federblattes in Frage.
Geht die Wirkungsebene der Kräfte durch eine der Krümmungsachsen 15 und 16 des Federblattes, so zeigt seine Feder-Kennlinie einen extrem unsymmetrischen Verlauf, etwa wie die Kurve 17: auf der einen Seite des Kippunktes entsteht eine schmale und hohe Kraftspitze mit dem Maximum FG, während auf der anderen Seite der Verlauf verhältnismässig flach und breit ist, mit einem niedrigeren Kraftmaximum F"_, .
Wo symmetrische Verhältnisse der Kennlinie des Fe derblattes in bezug auf seinen Kippunkt erwünscht sind, wie etwa Kurve 18 zeigt, muss die Kraftebene bzw. Mo mentebene so liegen, dass sie mit den beiden Krüm- mungsachsen 15 und 16 des Federblattes gleiche Winkel einschliesst, wobei dann für eine in bezug auf die Kraft ebene symmetrische Form des Federblattes, auch die Krümmungsradien Rl und R2 gleich sein müssen, damit die Kippkräfte FG und FIS bei gleich grossen Wegen S gleich sind.
Besonders gut ausgeprägt lassen sich die erwähnten symmetrischen Verhältnisse bei der bisher beschriebenen Ausführung des Federblattes mit auf ver schiedenen Seiten des Federblattes liegenden Krüm- mungsachsen 15 und 16 erzielen. Diese Ausführung gibt auch den Vorteil relativ grosser Wege der die Nutzkräfte abgebenden Punkte des Federblattes.
Es ist auch eine andere Ausbildung des Federblattes mit zwei auf der gleichen Seite desselben verlaufenden, z. B. sich rechtwinklig kreuzenden Krümmungsachsen der bei den stabilen Wölbungsformen möglich.
Ein Elementarteilchen eines solchen Federblattes ist in Fig. 3 dargestellt. Die Verhältnisse sind ähnlich wie beim Elementarteilchen nach Fig. 2: bei dem mit voll ausgezogenen Linien dargestellten Zustand, welcher der Krümmung des Federblattes um die Achse 15 in Fig. 1 entspricht, ist wiederum die obere Fläche des Elementar teilchens in x-Richtung verlängert und die untere Fläche verkürzt.
Im anderen Zustand gemäss den gestrichelten Linien in Fig. 3 ist jedoch die obere Fläche in z-Richtung gedehnt und die untere verkürzt; das ist der Fall, wenn das Federblatt um eine Krümmungsachse gewölbt ist, die in Fig. 1 unterhalb des Federblattes rechtwinklig zur Achse 15 verläuft.
Die Kraft/Weg-Charakteristik des Federblattes, wie sie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt ist, hängt natürlich so wohl von der Dicke als auch von der Form des Feder blattes ab. Vier verschiedene Grundformen von Feder blättern 11 sind in Aufsicht in den Fig. 5 bis 8 ersichtlich. Bei den Ausführungsformen nach Fig. 5, 6 und 8 weist das Federblatt 11 zwei oder vier Kontaktstücke 14 und eine Befestigungs-Ausnehmung 19 auf. Die annähernd quadratische Form gemäss Fig. 5, ähnlich wie in Fig. 1, eignet sich vorzüglich zum Tätigen der Kontaktgabe an mehreren Kontaktstellen.
Die beiden Krümmungsachsen verlaufen rechtwinklig zueinander und etwa parallel bzw. rechtwinklig zu den Rändern, wie es die mit dünnen Linien angedeuteten Wölbungen ersichtlich machen.
Wenn bei einem Federblatt gemäss Fig. 5 zwei diago nal gegenüberliegende Ecken je symmetrisch abgeschnit ten sind, entsteht ein schmales Federblatt gemäss Fig. 6. Wenn zwei diagonal gegenüberliegende Ecken je unsym metrisch abgeschnitten sind und die Befestigungs-Aus- nehmung 19 aus der Mitte versetzt ist, ergibt sich die Form gemäss Fig. 7, bei der aber nur noch an einer Ecke ein Kontaktstück vorhanden ist. Bei den zwei letzter wähnten Formen verlaufen die Krümmungsachsen der Wölbungen nur noch zum Teil parallel zu den Rändern.
Hingegen verlaufen die Krümmungsachsen des an nähernd quadratischen Federblattes gemäss Fig. 8 in Richtung der Diagonalen von einer Ecke zur andern. Die unterschiedlichen Wölbungs-Richtungen bzw. -Formen ergeben Unterschiede in der Charakteristik für die Ecken des Federblattes. In diesem Falle, zum Unterschied von der Feder nach Fig. 5, verschieben sich beim Wechsel aus der einen in die andere stabile Form die vier Ecken in bezug auf die Mitte des Federblattes nach einem sehr ungleichen Verlauf, und zwar je zwei auf einer Diagonale liegende Ecken unterschiedlich zu den auf der andern Diagonale liegenden Ecken.
Eine symmetrische Kennlinie mit auf beiden Seiten des Kippunktes hohen schmalen Kraftspitzen lässt sich bei einer solchen Federart und wenn die beiden Krümmungsachsen auf verschiedenen Seiten des Federblattes verlaufen, erreichen, wenn man z. B. die Betätigungskräfte in der Mitte wechselweise auf beiden Seiten des Federblattes und die Nutzkräfte nur als Druckkräfte auf der jeweils konkaven Seite des Federblattes wirken lässt, so dass vor dem Kippen nur die beiden auf der einen Diagonale liegenden Ecken und nach dem Kippen nur die beiden auf der anderen Dia gonale liegenden Ecken gedrückt werden. Die prinzipielle Funktionsweise ist jedoch immer dieselbe.
Dies gilt auch für Sonderausführungen bei Federblättern, deren zwei Krümmungachsen nicht parallel zur Ebene des noch unge- wölbten Federblattes und/oder nicht rechtwinklig zuein ander verlaufen.
Als Anwendungsbeispiel der beschriebenen Feder blätter 11, mit auf verschiedenen Seiten des Federblattes verlaufenden Krümmungsachsen, in Kippwerken sind in Fig. 9 bis 13 elektrische Kippschalter dargestellt, die gewisse Unterschiede aufweisen. Das Federblatt 11 ist jeweils, ausgenommen in Fig. 13, nur im Schnitt gezeich net, und die weiter hinten sichtbaren unterschiedlichen Konturen je nach der Wölbungsart sind dabei wegge lassen, einerseits weil verschiedene Möglichkeiten gege ben sind und andererseits der besseren Übersichtlichkeit wegen, was ebenfalls für die mit gestrichelten Linien sym bolisch angedeuteten Kipplagen der Federblätter gilt.
Gemäss Fig. 9 sind in einem Gehäuse 20 mehrere an gegenüberliegenden Seiten angeordnete Kontaktstücke 21 und 21a befestigt, die feststehend sind und zu denen von aussen elektrische Leitungen führen. Das Federblatt 11 mit seinen Kontaktstücken 14 ist z. B. gemäss Fig. 5 oder 6 ausgebildet und auf einem Stössel 22 befestigt, welcher durch die Wände des Gehäuses 20 lose hindurchgeführt ist und an seinen Erden Ansätze 23 für die Handbetäti gung aufweist.
Durch Verschieben des Stössels 22 in Fig. 9 nach rechts kippt das Federblatt 11 in seine zweite stabile Wölbungslage 11', und es kommen die Ansätze 23, der Stössel 22 und das gekippte Federblatt 11 in die ge strichelt gezeichnete Lage, wobei die Kontaktstücke 14 des Federblattes sich von den feststehenden Kontakt stücken 21 abheben und mit den feststehenden Kontakt stücken 21a an der gegenüberliegenden Seite des Gehäu ses 20 in Berührung treten (14'). Der Einsatzpunkt der äusseren Kraft auf das Federblatt 11 ergibt sich bei der Betätigung des Stössels 22 an der Stelle, wo das Feder blatt 11 am Stössel 22 befestigt ist. Da das Federblatt 11 in beiden Stellungen unter elektrischer Spannung sein kann, müssen das Gehäuse 20 und die Ansätze 23 aus Isoliermaterial bestehen.
Ein Vorteil dieses Kippschalters ist, dass alle ein Kontaktstück 14 tragenden Ecken des Federblattes individuell federn und daher einen einwand freien Kontaktdruck gewährleisten. Werden bei Verwen dung eines Federblattes nach Fig. 5 zwei Kontaktstücke 14 elektrisch vom Federblatt isoliert, und miteinander verbunden, so können mit diesem Schalter beispielsweise zwei voneinander getrennte Stromkreise bei je zweifacher Unterbrechung gleichzeitig umgeschaltet werden.
Gemäss Fig. 10 trägt ein Isoliergehäuse 20 innen die beiden feststehenden Kontaktstücke 21 und 21a, sowie einen elektrisch leitenden Lagerbock 27, in welchem eine Achse 28 drehbar gelagert ist. Auf der Achse 28 sitzt eine Nabe 26, die nach oben geschlitzt ist und in diesem Schlitz das Federblatt 11 trägt. Letzteres ist durch ein Niet 26a an der Nabe 26 gesichert und mittels der Nabe 26 und der Achse 28 mit dem Lagerbock 27 elektrisch leitend verbunden. Auf der hinteren Seite trägt die Achse 28 in fester Verbindung einen Betätigungshebel 31. Die beiden Enddrehlagen der Achse 28 sind durch am Boden des Gehäuses 20 anschlagende Fortsätze 26b und 26c der Nabe 26 festgelegt.
Vom Lagerbock 27 und von den Kontaktstücken 21 und 21a führen elektrische Leitungen nach aussen.
Wenn der Hebel 31 aus seiner mit ausgezogenen Li nien gezeichneten Lage in die gestrichelt gezeichnete La ge 31' geschwenkt wird, so schwenkt die Nabe 26 samt dem in ihr eingespannten Teil des Federblattes 11 mit. Dabei kippt das Federblatt 11 mit seinem Kontaktstück 14 in die gestrichelt dargestellte zweite stabile Lage 11', 14'. Während vorher die Kontaktgabe mit dem feststehen den Kontaktstück 21 erfolgte, geschieht sie jetzt mit dem Kontaktstück 21a. Das Federblatt 11 hat hier etwa die Form nach Fig. 7, wobei aber die Ausnehmung 19 aus dem mittleren Teil nach dem linken Rand versetzt ist.
In Fig. 11 ist das Beispiel eines Wippenschalters ge zeigt. Das nach Fig. 7 ausgebildet Federblatt 11 ist hier in seinem mittleren Teil mittels eines Niets 33 auf einem im Gehäuse 20 festsitzenden Blechsockel 32 elektrisch leitend aufgenietet. Eine Betätigungswippe 25 ist in eine Ausnehmung 24 des Gehäuses 20 eingesetzt und darin seitlich geführt. An einem Schenkel der Wippe 25 ist in einer Nut 29 das eine Ende des Federblattes 11 einge rastet. Die Nut 29 ist V-förmig ausgebildet, derart dass das Federblatt in der Nut frei schwenken kann.
Die Wippe 25 stützt sich nach unten mit zwei seitlichen Wan gen 30 auf das Federblatt 11; gegen Verschiebung nach oben ist sie durch einen hakenförmigen Ansatz 25a ge sichert, der unter einen pilzförmigen Kopf des Niets 33 greift. Die Abstützpunkte der Wangen 30 auf dem Feder blatt 11 liegen in Fig. 11 vor und hinter dem Niet 33 und somit etwas links von der Mitte der Wippe 25. In seinen zwei stabilen Lagen ist das Federblatt 11 nicht nur in der Längsrichtung (Fig. 11), sondern auch in der Querrichtung nach unten oder oben gewölbt. Die Wan gen 30 kommen daher je nach der Wölbung des Feder blattes nach unten oder oben, tiefer oder höher zu liegen.
Durch diese Anordnung der Abstützpunkte der Betäti gungswippe ist es möglich zu erreichen, dass die Wippe 25, wie in Fig. 11 gezeigt, in ihren beiden Endlagen mit ihrer Mitte gleich hoch liegt, wie wenn sie dort ein ru hendes Schwenklager hätte.
Am Beispiel gemäss Fig. 12 ist gezeigt, wie ein Feder blatt etwa nach Fig. 7 ausgenützt werden kann, um einen Umschalter mit Schnappschaltung in beiden Kipprichtun- gen und mit Rückführung eines nur in einer Richtung wirkenden Betätigungsorgans zu schaffen, ohne dass eine besondere Rückführungsfeder erforderlich wäre. Das Fe derblatt 11 ist an seinem linken Ende mittels eines Niets 34 auf einem Sockel 35 befestigt. Am rechten Ende trägt das Federblatt 11 ein Kontaktstück 14, dem feststehen den Kontaktstücke 21 und 21a zugeordnet sind, die dem Kontaktstück 14 nur ein kleines Bewegungsspiel lassen.
Zwischen der Mitte und dem eingespannten Ende des Federblattes 11 liegt ein im Gehäuse 20 geradegeführter Betätigungsstössel 36 auf dem Federblatt auf. Drückt der Stössel nicht nach unten, so nimmt das Federblatt 11 die mit ausgezogenen Linien gezeichnete Form an, d.h. es ist auf seiner ganzen Länge konvex nach oben gewölbt. Eine durch entsprechende Montage erzielte Vorspannung gewährleistet einen genügenden Kontaktdruck mit dem Kontaktstück 21.
Beginnt der Stössel nach unten zu drük- ken, so flacht sich das Federblatt zunächst in der Zone um die Druckstelle herum ab und krümmt sich dann in dieser Zone konvex nach unten. Druckt der Stöss21 35 noch weiter, so kippt das Federblatt, wobei das Ende mit dem Kontaktstück 14 sich wie der mittlere Teil konvex nach unten krümmt, wodurch das Kontaktstück 14 sprunghaft vom Kontaktstück 21 abgehoben und nach oben gegen das Kontaktstück 21a bewegt wird bis es die Lage 14' erreicht.
Die neue in Fig. 12 gestrichelt ge zeichnete Form 11' des Federblattes weist am rechten Ende und in der Mitte eine nach unten konvexe Krüm mung auf, während sie am linken Ende eine gegenüber der Anfangslage 11 verstärkt nach oben konvexe Krüm mung zeigt. Weicht der Stössel 36 nach oben zurück, so findet das Spiel im umgekehrten Sinne lediglich durch die elastische Wirkung des Federblattes statt.
Ein ähnlich wirkender Mechanismus kann bei sonst gleicher Anordnung mit einem Federblatt gemäss Fig. 7 erreicht werden, wenn das Federblatt in seinem mittleren Teil ruhend, etwa wie nach Fig. 11 eingespannt und in der nicht betätigten Lage konvex nach unten gewölbt ist, wobei vorteilhaft das linke Ende des Federblattes durch eine ruhende Stütze dauernd nach oben etwas vorgespannt, d.h. über die der inhärenten stabilen Wöl bungsform entsprechende Lage hinaus nach oben ge drückt wird. Die Betätigung kann dann durch stärkeres bzw. schwächeres Drücken von oben auf die obere oder untere Ecke des Federblattes erfolgen, wonach das Fe derblatt in die nach oben konvexe Form bzw. in die nach unten konvexe Form kippt.
Ein Kippwerk mit hohen schmalen Kraftspitzen zu beiden Seiten des Kippunktes lässt sich erreichen durch Anwendung eines Federblattes gemäss Fig. 8 in der in Fig. 13 gezeigten Weise. Den Kontaktstücken 14 ist nur auf der jeweils konkaven Seite des Federblattes ein Paar feststehender Kontaktstücke 21 bzw. 21a zugeordnet. In der mit ausgezogenen Linien gezeichneten Form 11 ist das Federblatt längs seiner in der Zeichenebene liegen den Diagonale nahezu gestreckt, und die beiden auf dieser Diagonale liegenden Kontaktstücke 14 drücken mit gros- ser Kraft gegen die beiden feststehenden Kontaktstücke 21.
In der gestrichelt gezeichneten Form 11' des Feder blattes ist dieses längs seiner rechtwinklig zur Zeichen ebene stehenden Diagonale nahezu gestreckt und drückt mit seinen auf dieser Diagonale liegenden, in Fig. 13 nicht sichtbaren zwei Kontaktstücken ebenfalls mit gros- ser Kraft gegen die beiden auf der in Fig. 13 rechten Federblattseite liegenden feststehenden Kontaktstücke 21a, von denen in Fig. 13 nur das hintere zum Teil sicht bar ist.
Das Kippen des Federblattes kann mittels eines gleichen Mechanismus wie in Fig. 9 durch Hin- und Her schieben eines Stössels 22 herbeigeführt werden, wobei in diesem Falle aber der Verschiebungsweg verhältnis- mässig klein ist. Als Federkennlinie gilt hier auf jeder Seite des Kippunktes der Kraft/Weg-Verlauf desjenigen Kontaktstück-paares, das auf der betreffenden Seite des Kippunktes mit den feststehenden Kontaktstücken in Berührung tritt.
Das erfindungsgemässe Kippwerk kann natürlich auch für eine andere als die in den Fig. 9 bis 13 beispielsweise gezeigte Art seiner mechanischen Betätigung vorgesehen werden. So ist es z. B. möglich, das Federblatt 11 unmit telbar durch magnetische Felder, durch den Druck von Flüssigkeiten oder Gasen oder durch Temperaturände- rungen, wobei das Federblatt aus Bimetall hergestellt ist, zu betätigen. Es sind auch andere Befestigungsarten des Federblattes möglich, z. B. die Einspannung am Rand in schwenkbare Backen, wobei die Betätigung durch Krafteinwirkung in der Mitte und die Auswirkung der Nutzkräfte am gegenüberliegenden Rand des Federblattes oder umgekehrt erfolgen kann.
Bei fester Einspannung des Federblattes am einen Rand kann die Betätigung auch an der gleichen gegenüberliegenden Randstelle, wo das Federblatt die Nutzkräfte abgibt, erfolgen; in diesem Fall ist aber der Bewegungsverlauf der die Nutzkräfte abgebenden Stelle des Federblattes von der Betätigungs art abhängig.
Es können auch andere als die beschriebenen Feder blattformen in Frage kommen, so etwa die kreisrunde oder ovale Form oder die Form eines gleichschenkligen Dreieckes, indem in Fig. 7 die linke Ecke abgeschnitten und die Betätigungskraft an der obern oder untern Ecke angesetzt wird.
Die Vorteile des erfindungsgemässen Kippwerkes er geben sich aus der Möglichkeit, bei denselben Dimensio nen des Kippwerkes grössere Nutzkräfte, z. B. Kontakt drücke, bzw. grössere Federwege zu erzielen oder mehr Kontakte mit dem gleichen Kontaktdruck aufzubauen, ohne dass besondere Mechanismen erforderlich sind.
Tilting mechanism, in particular for a switching device. The present invention relates to a tilting mechanism, in particular for a switching device, e.g. B. an electrical switch.
Rocker mechanisms and rocker switches are known which have a toggle spring designed as a cylindrically or conically arched spring leaf, which suddenly buckles after a certain resistance is provided. Zy lindrisch or conically curved toggle springs have z. B. compared to spherically curved spring leaves the advantage that they also allow large displacement paths of the useful forces with relatively large useful forces.
However, they only have a single stable shape when they are not bent, provided that external forces acting on the spring leaf do not stabilize the bent shape, which is inherently unstable. It is only through the interaction of the curved spring leaf with a second spring that a tilting mechanism with two stable positions can be created, which alternate with one another depending on the position of an actuating element and, for B. enable corresponding contact making in an electrical switch.
All known tilting mechanisms with a cylindrically or conically curved spring leaf as a tilt spring have the disadvantage that they require a second spring or that the spring leaf buckles or stretches at two distant points when tilting. In both cases, the springs require a relatively large amount of space and a special mechanism is required for the interaction of the two springs or spring parts, which must also be carried out fairly precisely, if an unequal working method is not to be accepted for products manufactured in large quantities.
The present invention makes it possible to create a tilting mechanism with two stable positions and a single cylindrically or conically curved tilting spring, which in itself already represents a tilting mechanism and thus does not require any further mechanism for the useful tilting movement.
According to the invention, the stated object is achieved in that a spring leaf inherently has two different stable cylindrical or conical curvature shapes, between which it can be tilted elastically abruptly. The spring leaf in its two stable forms can expediently have cylindrical curvatures, de ren axes of curvature extending in two different, preferably mutually perpendicular directions.
Embodiments of the tipping mechanism according to the invention are explained with the aid of the drawing. 1 shows a double-arched spring leaf in a perspective view, one being illustrated with full lines and the other arching shape with dashed lines; FIG. 2 shows an elementary particle of the double-arched spring leaf according to FIG. 1 in a perspective view; 3 shows an elementary particle of a differently ausgebil Deten double-arched spring leaf;
4 shows the force / displacement characteristic of a double-arched spring leaf; 5 to 8 four different embodiments of the spring leaf in plan view; 9 to 13 different embodiments of tilting mechanisms designed as toggle switches with a double-arched spring leaf.
The spring leaf according to FIG. 1 consists of a sheet metal piece 11 which has an approximately square shape and which is cylindrically curved in one direction with a radius of curvature R1. The sheet metal piece 11 has riveted or welded contact pieces 14 at its corners 12.
According to FIG. 1, the corners 12 lie approximately in a plane 13, and thus the contact pieces 14 are also approximately in a plane parallel to the plane 13 from which the curvature of the sheet metal piece 11 rises. The axis of curvature 15 of the curvature illustrated with full lines NEN runs parallel or at right angles to the edge edges of the sheet metal piece 11. The sheet metal piece 11 is made of an elastic material, for. B. made of steel or spring bronze and made by pla tical deformation in the arch shape described. It therefore offers up to a certain degree resistance to a bending moment counteracting the curvature from the outside.
However, as soon as the spring leaf 11 is brought approximately into the flat shape by the aforementioned bending moment, it tilts into another stable curvature shape, as it is, for. B. in Fig. 1 is shown in dashed lines. Here who the front and rear, previously curved edge of the sheet metal piece 11 is approximately straight, and the previously approximately straight edge edges assume a curved course. The spring leaf 1 is then curved cylindrically with a radius of curvature R ″ in relation to an axis of curvature 16.
The axes of curvature 15 and 16 run at least approximately at right angles to one another and lie on opposite sides of the spring leaf 11. The tilted curvature shown in dashed lines with the radius of curvature R2 is stable again; it was also created beforehand by plastic deformation of the spring leaf. The spring leaf 11 therefore remains in this new shape until it is bent back by an externally applied bending moment.
The described property of the spring leaf 11 to have two different stable cylindrical curvature shapes in the same zone can be brought about by the fact that an originally flat spring leaf once around an axis parallel to the axis 15 and the other time around an axis parallel to the axis 16 is arched, the radii of curvature being smaller than the final radii R1 or R, according to the elastic tendency of the spring leaves to bend back; must be.
The two arches can only be carried out one after the other and may have to be repeated several times alternately. A particularly efficient deformation can be achieved with strip-shaped output material from by this in the passage method, z. B. by means of a drawing die, arched transversely and then longitudinally arched by deflection guide over a cylin drical roller, after which the tape mate rial is cut into individual sheets of the desired shape.
In each elementary particle of the spring leaf 11 according to FIG. 1, one of which is shown enlarged in FIG. 2, internal stresses act continuously. The illustrated elementary particle originally had the shape of a cube with square surfaces and edges running at right angles to one another, the edge length being equal to the material thickness of the spring leaf. During the deformation of the spring leaf by arching around the axis 15, the lower surface was shortened ver in the x-direction, but the upper one was lengthened. In the other coordinate directions y and z, the dimensions remained practically unchanged.
When the spring leaf is deformed by curving about the axis 16, the lower surface of the elementary particle was lengthened in the z-direction, but the upper surface was shortened, as shown in FIG. 2 with dashed lines.
If the spring leaf 11 has the curvature shape shown in FIG. 1 with fully drawn out lines, the ele mentarteilchen according to FIG. 2 in the lower and upper surface in the z-direction on pressure or train ge tensioned. If, however, the spring leaf is curved according to the dashed lines in FIG. 1, the elementary particles according to FIG. 2 are subjected to tensile or compressive stress in the x-direction in the lower and upper surfaces.
These internal stresses in the x and z directions arise when the spring leaf is brought from the arched shape about the axis 15 or 16 ge into the flat shape, and take during this flattening of the spring leaf to; In the flat shape of the spring leaf, their effect on the shape of the spring leaf is canceled out, which equates to an unstable shape and thus a tilted position of the spring leaf. If the bending of the spring leaf around the axis 15 or 16 is initiated from this form by an external bending moment, the internal stresses in the z or x direction remain unchanged and thus latent without any effect on the further bending of the spring leaf consist.
The tensions in the x or z direction, which now cause the further bending about the axis 15 or 16, decrease until the spring leaf has assumed its stable shape.
The resulting spring characteristic is shown in Fig. 4 by the curve 17, where on the abscissa the path S of a point, z. B. a corner of the spring leaf 11 and on the ordinate the spring force at this point of the spring leaf are plotted.
As soon as a certain critical magnitude FG of the external force (Fig. 4) is exceeded and the spring leaf approaches its flat shape, the internal tensions that have arisen during the previous tilting movement and have been latent since then begin in the same sense as to act the named external force. This effect increases until the tipping point is reached, which is marked by the intersection of the falling part of the characteristic curve with the abscissa axis, and after the tipping point is exceeded it predominates over the internal tensions that have arisen during the flattening described and are now increasingly latent of the spring leaf.
With a sudden movement, the spring leaf now takes on its other curvature shape. The force released to the outside increases up to the value Fr; and then falls to the zero point, which corresponds to the new stable shape of the spring leaf. This new stable shape can be changed back in the direction of the original shape by an external, oppositely directed force; as soon as the external force exceeds the magnitude of the force Fh, the spring leaf tilts back into its original shape. At a different point of application of the external force on the spring leaf, the required path S is of course also different until the tipping point is reached; the whole process then takes place according to a different curve, such as
B. by the dashed curve 18 in Fig. 4 is indicated.
With each tilt, the spring leaf releases the energy it had absorbed during the previous tilt. where the forces can then be used as useful forces in the tilting direction, e.g. B. for making electrical contact, for optical signaling or for actuating valves.
The actuating forces required to cause the spring leaf to tilt, as well as the useful forces, expediently run essentially at right angles to the spring leaf plane or to a tangential plane of the spring leaf common to the two arching shapes, so that the yield of the internal tension is greatest when tilting .
In particular, the edge zones and approximately the center of the spring leaf come into question as the point of application of the aforementioned operating and useful forces and the reaction forces at the fastening point of the spring leaf.
If the plane of action of the forces goes through one of the axes of curvature 15 and 16 of the spring leaf, its spring characteristic curve shows an extremely asymmetrical course, something like curve 17: on one side of the tipping point there is a narrow and high force peak with the maximum FG, while on the other hand the course is relatively flat and wide, with a lower maximum force F "_,.
Where symmetrical relationships of the characteristic curve of the spring leaf with respect to its tipping point are desired, such as curve 18 shows, the force plane or moment plane must be such that it forms the same angle with the two axes of curvature 15 and 16 of the spring leaf, whereby then for a shape of the spring leaf that is symmetrical in relation to the force, the radii of curvature R1 and R2 must also be the same so that the tilting forces FG and FIS are the same with the paths S being the same.
The above-mentioned symmetrical relationships can be achieved particularly well in the previously described design of the spring leaf with axes of curvature 15 and 16 lying on different sides of the spring leaf. This design also gives the advantage of relatively large paths of the points of the spring leaf which emit the useful forces.
There is also a different design of the spring leaf with two on the same side of the same, z. B. at right angles intersecting axes of curvature possible in the stable arching shapes.
An elementary particle of such a spring leaf is shown in FIG. The conditions are similar to those of the elementary particle according to FIG. 2: in the state shown in full lines, which corresponds to the curvature of the spring leaf about the axis 15 in FIG. 1, the upper surface of the elementary particle is again extended in the x direction and the lower surface is shortened.
In the other state according to the dashed lines in FIG. 3, however, the upper surface is stretched in the z-direction and the lower surface is shortened; this is the case when the spring leaf is curved around an axis of curvature which, in FIG. 1, runs at right angles to the axis 15 below the spring leaf.
The force / displacement characteristic of the spring leaf, as shown for example in Fig. 4, depends of course on the thickness as well as on the shape of the spring leaf. Four different basic forms of spring leaves 11 can be seen in plan view in FIGS. In the embodiments according to FIGS. 5, 6 and 8, the spring leaf 11 has two or four contact pieces 14 and a fastening recess 19. The approximately square shape according to FIG. 5, similar to that in FIG. 1, is particularly suitable for making contact at several contact points.
The two axes of curvature run at right angles to one another and approximately parallel or at right angles to the edges, as can be seen from the curvatures indicated by thin lines.
If in a spring leaf according to FIG. 5 two diagonally opposite corners are each symmetrically cut off, a narrow spring leaf according to FIG. 6 is created. If two diagonally opposite corners are each cut off asymmetrically and the mounting recess 19 is offset from the center 7 results, in which, however, a contact piece is only present at one corner. In the case of the last two forms mentioned, the axes of curvature of the bulges are only partially parallel to the edges.
In contrast, the axes of curvature of the almost square spring leaf according to FIG. 8 run in the direction of the diagonals from one corner to the other. The different curvature directions or shapes result in differences in the characteristics for the corners of the spring leaf. In this case, in contrast to the spring according to FIG. 5, when changing from one stable shape to the other, the four corners move with respect to the center of the spring leaf in a very unequal course, namely two each on a diagonal Corners different from the corners lying on the other diagonal.
A symmetrical characteristic with high, narrow force peaks on both sides of the tipping point can be achieved with such a type of spring and when the two axes of curvature run on different sides of the spring leaf, if one z. B. allows the operating forces in the middle to act alternately on both sides of the spring leaf and the useful forces only as compressive forces on the concave side of the spring leaf, so that before tilting only the two corners lying on one diagonal and after tilting only the two on the other diagonal corners are pressed. However, the basic functionality is always the same.
This also applies to special designs for spring leaves, the two axes of curvature of which do not run parallel to the plane of the non-curved spring leaf and / or not at right angles to one another.
As an application example of the spring leaves 11 described, with axes of curvature extending on different sides of the spring leaf, in tilting mechanisms, electrical toggle switches are shown in FIGS. 9 to 13, which have certain differences. The spring leaf 11 is in each case, except in Fig. 13, only in section drawn, and the different contours visible further back depending on the type of curvature are omitted, on the one hand because different possibilities are given and on the other hand because of the better clarity, which is also applies to the tilted positions of the spring leaves, symbolically indicated by dashed lines.
According to FIG. 9, a plurality of contact pieces 21 and 21a, which are arranged on opposite sides and which are fixed and to which electrical lines lead from the outside, are fastened in a housing 20. The spring leaf 11 with its contact pieces 14 is z. B. according to Fig. 5 or 6 and attached to a plunger 22 which is loosely passed through the walls of the housing 20 and has on its earth lugs 23 for the Handbetäti supply.
By moving the plunger 22 in Fig. 9 to the right, the spring leaf 11 tilts into its second stable curvature position 11 ', and there come the lugs 23, the plunger 22 and the tilted spring leaf 11 in the position shown in dashed lines, the contact pieces 14 of the Spring leaf from the fixed contact pieces 21 lift off and with the fixed contact pieces 21a on the opposite side of the hous ses 20 come into contact (14 '). The application point of the external force on the spring leaf 11 results when the plunger 22 is actuated at the point where the spring leaf 11 is attached to the plunger 22. Since the spring leaf 11 can be under electrical voltage in both positions, the housing 20 and the lugs 23 must be made of insulating material.
An advantage of this toggle switch is that all corners of the spring leaf bearing a contact piece 14 are individually sprung and therefore ensure perfect contact pressure. When using a spring leaf according to FIG. 5, two contact pieces 14 are electrically isolated from the spring leaf and connected to one another, this switch can be used to switch, for example, two separate circuits with two interruptions at the same time.
According to FIG. 10, an insulating housing 20 carries the two stationary contact pieces 21 and 21a on the inside, as well as an electrically conductive bearing block 27 in which an axis 28 is rotatably mounted. A hub 26 is seated on the axle 28 and is slotted upwards and carries the spring leaf 11 in this slot. The latter is secured to the hub 26 by a rivet 26a and is electrically conductively connected to the bearing block 27 by means of the hub 26 and the axle 28. On the rear side, the axle 28 carries an actuating lever 31 in a fixed connection. The two end rotational positions of the axle 28 are fixed by extensions 26b and 26c of the hub 26 which abut against the bottom of the housing 20.
Electrical lines lead to the outside from the bearing block 27 and from the contact pieces 21 and 21a.
When the lever 31 is pivoted from its position shown in solid lines into the dashed La ge 31 ', the hub 26 pivots along with the part of the spring leaf 11 clamped in it. The spring leaf 11 tilts with its contact piece 14 into the second stable position 11 ', 14' shown in dashed lines. While the contact was previously made with the fixed contact piece 21, it is now done with the contact piece 21a. The spring leaf 11 here has approximately the shape according to FIG. 7, but the recess 19 is offset from the middle part to the left edge.
In Fig. 11, the example of a rocker switch is ge shows. The spring leaf 11 designed according to FIG. 7 is riveted in its middle part in an electrically conductive manner by means of a rivet 33 on a sheet metal base 32 which is firmly seated in the housing 20. An actuating rocker 25 is inserted into a recess 24 of the housing 20 and guided laterally therein. On one leg of the rocker 25, one end of the spring leaf 11 is locked in a groove 29. The groove 29 is V-shaped so that the spring leaf can pivot freely in the groove.
The rocker 25 is based down with two lateral Wan conditions 30 on the spring leaf 11; it is secured against displacement upwards by a hook-shaped projection 25a which engages under a mushroom-shaped head of the rivet 33. The support points of the cheeks 30 on the spring leaf 11 are in front of and behind the rivet 33 and thus somewhat to the left of the center of the rocker 25 in FIG. 11. In its two stable positions, the spring leaf 11 is not only in the longitudinal direction (FIG. 11 ), but also curved upwards or downwards in the transverse direction. The cheeks 30 therefore come to lie depending on the curvature of the spring sheet down or up, lower or higher.
By this arrangement of the support points of the Actuate supply rocker, it is possible to achieve that the rocker 25, as shown in Fig. 11, is at the same height in its two end positions with its center, as if it had a resting pivot bearing there.
The example according to FIG. 12 shows how a spring leaf, for example according to FIG. 7, can be used to create a changeover switch with snap-action in both tilt directions and with return of an actuator acting only in one direction, without a special return spring would be required. The Fe derblatt 11 is attached at its left end by means of a rivet 34 on a base 35. At the right end, the spring leaf 11 carries a contact piece 14, which are fixed to the contact pieces 21 and 21a, which leave the contact piece 14 only a small amount of play.
Between the center and the clamped end of the spring leaf 11, an actuating plunger 36, which is guided straight in the housing 20, rests on the spring leaf. If the plunger does not press down, the spring leaf 11 assumes the shape drawn in solid lines, i.e. it is convex upwards along its entire length. A preload achieved by appropriate assembly ensures sufficient contact pressure with the contact piece 21.
If the plunger begins to press down, the spring leaf flattens out first in the zone around the pressure point and then curves convexly downwards in this zone. If the Stöss21 35 presses even further, the spring leaf tilts, whereby the end with the contact piece 14 curves convexly downwards like the middle part, whereby the contact piece 14 suddenly lifts off the contact piece 21 and moves upwards against the contact piece 21a until it reaches the Position 14 'reached.
The new form 11 'of the spring leaf, shown in dashed lines in FIG. 12, has a downwardly convex curvature at the right end and in the middle, while at the left end it shows an upwardly convex curvature compared to the initial position 11. If the plunger 36 moves back upwards, the play in the opposite direction takes place only through the elastic effect of the spring leaf.
A similarly acting mechanism can be achieved with an otherwise identical arrangement with a spring leaf according to FIG. 7, if the spring leaf is at rest in its middle part, for example as shown in FIG. 11, and is convexly curved downwards in the non-actuated position left end of the spring leaf is constantly biased slightly upwards by a resting support, ie on the inherent stable curvature shape corresponding position is also pushed upwards ge. The actuation can then be done by stronger or weaker pressure from above on the upper or lower corner of the spring leaf, after which the Fe derblatt tilts into the upwardly convex shape or into the downwardly convex shape.
A tipping mechanism with high, narrow force peaks on both sides of the tipping point can be achieved by using a spring leaf according to FIG. 8 in the manner shown in FIG. The contact pieces 14 are assigned a pair of fixed contact pieces 21 and 21a only on the concave side of the spring leaf. In the form 11 drawn with solid lines, the spring leaf is almost stretched along its diagonal lying in the plane of the drawing, and the two contact pieces 14 lying on this diagonal press with great force against the two stationary contact pieces 21.
In the dashed form 11 'of the spring leaf, this is almost stretched along its diagonal perpendicular to the plane of the drawing and, with its two contact pieces lying on this diagonal, not visible in FIG. 13, also presses with great force against the two on the In Fig. 13 right spring leaf side lying fixed contact pieces 21a, of which in Fig. 13 only the rear is partially visible bar.
The tilting of the spring leaf can be brought about by means of the same mechanism as in FIG. 9 by sliding a plunger 22 back and forth, but in this case the displacement path is relatively small. The spring characteristic is the force / displacement curve of that contact piece pair that comes into contact with the fixed contact pieces on the relevant side of the tilt point on each side of the tilt point.
The tipping mechanism according to the invention can of course also be provided for a type of mechanical actuation other than that shown in FIGS. 9 to 13, for example. So it is e.g. B. possible to actuate the spring leaf 11 directly by magnetic fields, by the pressure of liquids or gases or by temperature changes, the spring leaf being made of bimetal. Other types of fastening of the spring leaf are also possible, e.g. B. the clamping at the edge in pivoting jaws, the actuation can be done by force in the middle and the effect of the useful forces on the opposite edge of the spring leaf or vice versa.
When the spring leaf is firmly clamped at one edge, actuation can also take place at the same opposite edge point where the spring leaf emits the useful forces; in this case, however, the course of movement of the point of the spring leaf releasing the useful forces is dependent on the type of actuation.
There can also be other spring leaf shapes than those described, such as the circular or oval shape or the shape of an isosceles triangle by cutting off the left corner in FIG. 7 and applying the actuating force to the upper or lower corner.
The advantages of the inventive Kippwerkes he give themselves from the possibility of the same Dimensio NEN of the Kippwerk greater useful forces, z. B. Press contact, or to achieve greater spring travel or to build up more contacts with the same contact pressure without special mechanisms being required.