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Mehrpoliger elektrischer Schalter mit zur Sockelgrundfläche paralleler
Schaltwalze
| Die Erfindung bezieht sich auf einen m.ehr- |
| poligcn elektrischen Schalter mit einer parallel zur |
| Sockelgrundfläche gelagerten, zwischen zwei durch |
| Anschläge festgelegten Endstellungen hin und her |
| drehbaren Schaltwalze (Walzenschalter). Bei einem |
| bereits bekannten Schalter dieser Art ist der Bedie- |
| nungshebel mit der Schaltwalze in beiden Rich- |
| tungen zwanhsläutig verbunden. Die Walze wird |
| dabei in ihren Endstellungen durch eine oder zwei |
| federbelastete Rollen verrastet, die in Ausneh- |
| inungen am Umfang der Walze oder einer damit |
| verbundenen Rastenscheibe eingreifen. Diese Aus- |
| führung hat den Fachteil, daß die Schaltwalze in |
| Zwischenstellungen festgehalten werden kann, was |
| leicht ein Verschmoren der Kontakte zur Folge hat. |
| Bei eitlem anderen bekannten Walzenschalter ist |
der Bedienungshebel mit der Walze über eine in beiden Richtungen wirksame Drehfeder
gekuppelt, und die Walze wird in ihren Endstellungen durch ein Gesperre festgehalten,
das jeweils beim Spannen der Drehfeder ausgerückt wird. Hier ist zwar ein Festhalten
der in beiden Richtungen sprunghaft verstellten Walze in Zwischenstellungen nicht
möglich, jedoch ist die Lebensdauer beschränkt, und es besteht der Nachteil, daß
der Schalter bei einem Bruch der die Walze mit ihrem Bedienungshebel kuppelnden
Drehfeder überhaupt nicht mehr geschaltet werden kann.
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Die I3rfindung bezweckt, die Nachteile beider bekannten Ausführungen
zu beseitigen und einen Walzenschalter zu schaffen, bei dem einerseits die Schaltbewegung
wenigstens auf einem Teil, nämlieh
etwa der zweiten Hälfte, des
Schaltweges sprunghaft erfolgt und ein Festhalten oder Festsetzen der Schaltwalze
in Zwischenstellungen unmöglich gemacht ist, während aber anderseits der Schalter
auch bei einem etwaigen Bruch der die Sprungbewegung herbeiführenden Feder noch
geschaltet werden kann. Die Erfindung bezweckt weiter, einen Schalter mit diesen
Eigenschaften so auszubilden, daß er eine gedrungene, raumsparende Bauform und insbesondere
eine verhältnismäßig kleine Grundfläche erhält.
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Das Neue am Erfindungsgegenstand liegt im wesentlichen darin, daß
die mit ihrem Bedienungsliebel in beiden Richtungen zwangsläufig verbundene Schaltwalze
unter dem Einfluß einer Kippfeder in Gestalt einer federnd zusammendrückbaren Stelze
steht, die mit ihrem einen Ende am Schaltersockel und mit ihrem anderen Ende an
der Schaltwalze oder gegebenenfalls auch einer damit zwangsläufig gekuppelten Scheibe
verschwenkbar gelagert ist, derart, daß sie beim Hinundherdrehen der Walze zwischen
zwei auf entgegengesetzten Seiten einer Totpunktstellung liegenden Stellungen hin
und her schwingt. Die vorzugsweise mit Vorspannung eingesetzte Kippfeder wird in
der ersten Hälfte der Schaltdrehung zusätzlich gespannt. Nach Überschreitung ihrer
Mittelstellung übt sie auf die Schaltwalze ein Drehmoment in Richtung der jeweiligen
Schaltbewegung aus und bewegt desliall) die Walze sprunghaft in ihre andere Endstellung.
Ein Festhalten oder Festsetzen in einer Zwischenstellung ist dabei praktisch nicht
möglich. Dieser Erfolg kann noch dadurch gesteigert werden, daß eine an der Stelze
drehbar gehaltene Rolle, die in eine zur Lagerung der Stelze dienende Ausnehmung
der Schaltwalze oder auch einer mit der Walze verbundenen Scheibe eingreift, in
der genannten Ausnehmung in Umfangsrichtung der Walze ein reichliches Spiel hat,
während die Ausnehmung zweckmäßig an ihrem Grunde etwas hohl gekrümmt ist. Durch
diese Ausbildung wird, wie weiter unten ausführlicher gezeigt, erreicht, daß die
Stelze etwa in der Mittelstellung der Walze dieser gegenüber etwas voreilen und
somit frühzeitig in eine zur Ausübung eines wirksamen Drehinoments im jeweiligen
Schaltsinne geeignete Stellung gelangen kann.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß
bei an .sich bekannter Anordnung des Bedienungshebels an der Vorderseite der Schaltwalze
und auf der Mitte der Walzenlänge die federnd zusammendrückbare Stelze hinter der
Schaltwalze an einer zwischen deren Enden liegenden Stelle angeordnet ist. Dadurch
erzielt man eine gedrängte Bauart des Schalters und ins-1),--sondere eine verhältnismäßig
kleine Ausdehnung in 1Zichtung der Walzenachse.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Dabei zeigt Fig. i einen Längsschnitt des Schalters nach der Linie A-A in Fig. 2
und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie B-B in Fig. i, während in den Fig. 3
bis 5 die Schaltwalze und die nur schematisch angedeutete Stelze in drei verschiedenen
Stellungen wiedergegeben sind; die Fig. 6 zeigt eine etwas andere Art der Lagerung
der federnden Stelze am Sockel, F-ig. 7 eine Stirnansicht des am Sockel gelagerten
Endes der Stelzenfeder.
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Der Schalter hat einen im wesentlichen kreisförmigen, jedoch an zwei
gegenüberliegenden Seiten abgeflachten Isolierstoffsockel i, der an seiner Vorderseite
eine muldenförmige Vertiefung 2 zum Eingriff einer Isolierstoffschaltwalze 9 bis
i i enthält. An den Enden der Mulde 2 sind am Sockel i zwei Metallböckchen 3 befestigt,
in denen eine vierkantige Schalterwelle 4 mit ihren zylindrischen Enden drehbar
gelagert ist. An jeder Längsseite der Mulde 2 trägt der Sockel i eine Reihe von
beispielsweise drei Anschlußklemmen, die je mit einem in der Mulde liegenden federnden
Kontakt in Verbindung stehen. Die Kontakte wirken mit den Eiiden von an der Schaltwalze
vorgesehenen Kontaktbrücken zusammen. Sowohl die Anschlußklemmen als auch die Kontakte
und Kontaktbrücken sind auf der Zeichnung nicht mit dargestellt.
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Auf der Vierkantwelle 4 sitzt die Schaltwalze 9 bis i i, die quer
zur Welle mehreremal geteilt ist und aus drei zylindrischen Teilen 9 aus keramischem
Werkstoff und zwei zwischen diesen Teilen liegenden und sie im Abstand haltenden
Scheiben io und i i aus Kunstliarzpreßstoff besteht. Die keramischen Teile 9 tragen
die Kontaktbrücken, während vorn an den beiden Scheiben io, i i ein flacher Handhebel
12 und eine zylinderabschnittförmige Platte 13 sitzen, die dazu bestimmt ist, die
für den Handhebel nötige Durchtrittsöffnung in der Schalterkappe oder im Deckel
der Schalterdose abzudecken. Der Handhebel 12 und die Platte 13 bilden mit den beiden
Scheiben io, ii ein gemeinsames Preßstück. Alle Teile 9 bis i i der Schaltwalze
umgreifen die Vierkantwelle 4 mit einem auf diese passenden Vierkantloch, so daß
sie durch die Welle zwangsläufig bzw. formschlüssig auf Mitdrehen gekuppelt sind.
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Die Scheibe io hat an der Unter- oder Hinterseite der Schaltwalze
einen Randausschnitt 14, in den ein am Grunde der Sockelhöhlung 2 vorgesehener Vorsprung
oder Nocken 15 eingreift. Durch das Zusammenwirken dieses Nockens mit -den Ausschnittkanten
der Scheibe io wird die Drehung der Schaltwalze auf etwa 6o° begrenzt. Die Scheibe
i i, die zweckmäßig etwas breiter ist als die Scheibe 9, dient zum Angriff einer
nach Art einer Kippfeder wirkenden, federnd zusammendriickbaren Stelze 17, 18, die
zwischen der Walze 9 bis i i und dem Sockel i eingeschaltet ist und von einer am
Grund der Höhlung 2 vorgesehenen Sockelaussparung 16 von etwa trapezförmigem Querschnitt
aufgenommen wird. Die Stelze besteht aus einer vorzugsweise nach ihrem vorderen
Ende hin kegelig sich verjüngenden Druckfeder 17 ans schraubenförmig gewundenem
Draht und einer in deren vorderes Ende eingesteckten kurzen, flachen Stange 18.
Mit ihrem hinteren Ende sitzt die Feder 1 7 auf einem Metallstopfen
i9,
mit dessen Hilfe sie am Sockel i verschwenkbar gelagert ist. Der Stopfen i9 greift
zu (lern Zweck mit einem an seiner kegeligen Stirnfläche vorgesehenen, kugelig gerundeten
Zapfen 20 in eine entsprechende pfannenartige Vertiefung am (runde der Sockelaussparung
16 ein. An ihrem vorderen Ende trägt die Stelze eine aus zwei kleinen Kreisscheiben
und einer diese verbindenden Achse bestehende Rolle 21, die an der Stange 18 dadurch
drehbar gehalten ist, daß ihre Achse von einem Schlitz des Stangenendes aufgenommen
wird. Mit der Rolle 21 ist die Stelze an der Schaltwalze verschwenkbar gelagert,
indem die Rolle in eine Ausnehmung 22 am Rande der Scheibe i t eingreift.
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Die Anordnung der federnd zusammendrückharen Stelze 17, iS ist, wie
ersichtlich, so, daß die Stelze bei der Drehung der Schaltwalze aus der einen in
die andere Schaltstellung oder umgekehrt zwischen zwei schrägen Endstellungen hin
und her schwingt, die auf entgegengesetzten Seiten einer \Tittelstellutig liegen.
in der die Stelze mit Bezug auf die Schaltwalze ihre Totliunktlage hat. Infolgedessen
wird die schon mit etwas Vorspannung eingesetzte Stelzenfeder 17 beim ersten Teil
der Drehung der Schaltwalze 9 bis i i zusätzlich gespannt, so (laß sie nach Überschreiten
ihrer Totpunktlage imstande ist, auf die Walze ein kräftiges Drehmoment im Sinne
ihrer Weiterdrehung in die andere Endstellung auszuüben. Der zweite Teil der Bewegung
der Schaltwalze erfolgt dementsprechend unter dein Einfluß der Stelzenfeder sprunghaft.
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Die zum Eingriff der Rolle 21 dienende AusnehinUng 22 hat in Umfangsrichtung
der Walze 9 bis 12 eine größere Weite oder Länge als der Rollendurchmesser beträgt,
so daß die Rolle in dieser Richtung in der Ausnehmung ein reichliches Spiel hat.
Zugleich ist die Ausnehmung 22 an ihrem (runde leicht hohl gekrümmt. Das ergibt
eine besondere vorteilhafte .\rl)eitsweise der federnden Stelze. Beim Entfernen
der Schaltwalze aus ihrer jeweiligen Endstellung, also z. 13. beim Drehen in der
Richtung des in Fig.3 eingezeichneten Pfeilesa, nimmt die Schaltwalze finit der
Endkante x ihrer Ausnehmung 22 die Rolle 21 und damit die Stelze 17, 18 mit. Etwa
bei I?rreichen der Mittelstellung der Walze bildet der Grund der Ausnehmung 22 mit
Bezug auf die Rolle eine schiefe Ebene, auf der die Rolle 21 unter dein Druck der
Stelzenfeder 17 an das andere Ende der Ausnehmung läuft und sich an deren Endkante
- #, anlegt (Fig..I). Die Stelze eilt also gegenüber der Schaltwalze vor,
wodurch sie sehr zeitig, nämlich schon bei der Mittelstellung der Schaltwalze in
eine Stellung gelangt, in der sie ein wirksames Drehmoment auf die Walze auszuüben
vermag. Die von der federnden Stelze herbeigeführte sprunghafte Bewegung setzt also
besonders frühzeitig, nämlich wesentlich früher ein als bei einer praktisch spiellosen
Lagerung der Stelze an der Walze. Damit ist, wie leicht ersichtlich, erreicht, claß
die sprunghafte Bewegung der \N'alze sich über einen sehr großen Teil des Schaltweges,
nämlich praktisch über den halben Schaltweg erstreckt. Wie weiterhin leicht ersichtlich,
ist bei der Ausführung des Schalters nach der Erfindung ein Festhalten oder Festsetzen
der Schaltwalze in einer Zwischenstellung nicht möglich. Endlich wird die Walze
in ihrer jeweiligen Schaltstellung zuverlässig gehalten, indem die Stelze stets
die eine oder andere Endkante des Ausschnittes 14 der Scheibe io an den Nocken 15
andrückt. Da die Schaltwalze mit ihrem Bedienungshebel in beiden Richtungen zwangsläufig
verbunden ist, wird der Schalter durch einen etwaigen Bruch der die Sprungbewegung
herbeiführenden Feder noch nicht unbrauchbar, vielmehr kann er nach wie vor geschaltet
und deshalb bis zum Ersatz der gebrochenen Feder durch eine neue weiterbenutzt werden.
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In Fig. 6 und 7 ist eine etwas andere Ausführung der Lagerung der
Stelze am Sockel gezeigt. Am hinteren Ende der Schraubenfeder 17 ist das Ende 23
des diese bildenden Drahtes einwärts abgewinkelt und in die Durchmesserrichtung
der Feder gestellt. Die Feder greift mit dem quer stehenden Drahtende 23 in eine
rillenförmige Aussparung eines am Grund der Sockelaussparung 16 vorgesehenen, etwa
keilförmigen Vorsprunges 2,4 ein, so daß die Feder unmittelbar am Sockel gelagert
ist, der in Fig. 1 und 2 gezeigte Stopfen also fortfällt.
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Natürlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das dargestellte
und beschriebene Beispiel, vielmehr sind mancherlei Abänderungen desselben sowie
andere :'\usführungsformen möglich. So könnte in Fig. i und 2 der zur Lagerung der
Stelze dienende Stopfen i9 auch mit einer an seiner etwa dachförmigen Stirnfläche
vorgesehenen Rippe in eine pfannenartige Rille am Sockel eingreifen. Statt daß die
Lagerstelle der Stelze 17, 18 am Sockel genau in der zur Sockelgrundfläche senkrechten
Achsenebene der Schaltwalze liegt, wie im dargestellten Beispiel, könnte sie gegenüber
dieser Ebene auch nach einer Seite etwas versetzt sein, so daß die beiden Endstellungen
der Stelze unsymmetrisch zur Totpunktstellung angeordnet sind. Man erzielt. dann
bei der einen Schaltbewegung, z.13. beim Ausschalten, eine über einen größeren Teil
des Schaltweges reichende Sprungbewegung, während in der anderen Richtung, z. 13.
Beim Einschalten, der sprunghaft zurückgelegte Teil des Schaltweges entsprechend
kürzer ausfällt. Wenn auf eine kleine Grundfläche des Schalters kein besonderer
Wert gelegt wird, kann die Stelze 17, 18 statt an einem Teil der Schaltwalze selbst
auch an einer besonderen Scheibe gelagert sein, die neben der Schaltwalze uridrehbar
auf der Schalterwelle sitzt.