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Elektrisches Sprungschaltelement
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Sprungschaltelement, insbesondere für Fahrschalter von elek- trisch betriebenen Fahrzeugen, das in einem im wesentlichen rechteckigen, schachtelartigen Gehäuse un- tergebracht ist und eine zwischen zwei Festkontaktpaaren verschiebbare Kontaktbrücke aufweist.
Durch den immer umfangreicheren Einsatz von Sprungschaltelementen, insbesondere auf nicht sta- I tionären Anlagen, z. B. als Steuerelemente für Fahrschalter von elektrisch betriebenen Schienenfahrzeu- gen, ergibt sich die Notwendigkeit, die Abmessungen der Sprungschaltelemente so klein und die zulässi- gen Stromstärken so gross wie möglich zu halten. Anderseits werden an die Sprungschaltelemente weitere
Anforderungen gestellt, welche die Erfüllung der ersten Forderung erschweren. So müssen z. B. alle elek- trischen Anschlüsse und alle Befestigungsglieder der Schaltelemente von einer Ebene her zugänglich sein, innerhalb der Kontur des Gehäuses liegen und für ihren Einbau möglichst grosse Toleranzen zulassen.
Fer- ner darf die zusätzliche Erwärmung der Kontaktteile durch Schaltlichtbogen bei häufigen Schaltungen mit Überlast keinen nachteiligen Einfluss auf den Sprungmechanismus ausüben. Wenn weiterhin berücksichtigt wird, dass durch die geringen Abmessungen der Schaltelemente deren Lebensdauer und Schalthäufigkeit nicht verringert werden darf, sondern möglichst erhöht werden soll, so ergibt sich, dass diese Forderun- gen mit den bekannten Konstruktions- und Herstellungsmethoden nicht erfüllt werden können.
So werden z. B. häufig die Schaltbrücken als Federkontakt ausgebildet, deren Querschnitt durch die zulässige Biegebeanspruchung bzw. durch die geforderte Lebensdauer begrenzt ist. Damit ist auch die zu- lässige Strombelastbarkeit durch die mechanischen Erfordernisse gegeben. Es ist weiterhin bekannt, bei
Sprungschaltelementen die elektrischen Anschlussstücke so auszubilden und anzuordnen, dass sie im Innern des Gehäuses, welches die Form einer Schachtel hat, die Kontaktteile und ausserhalb des Gehäuses die elektrischen Anschlussteile tragen. Diese bekannte Ausbildung der Anschlussstücke ergibt aber zusätz- lich zur Kontaktstelle eine als zusätzliche Warmequelle wirkende Ubergangsstelle.
Weiterhin ergibt sich aus der Forderung, den Raumbedarf der Sprungschaltelemente klein zu halten, die Notwendigkeit, die elektrischen Anschlussteile der Sprungschaltelemente paarweise nebeneinander anzuordnen. Auch dadurch werden die Querschnitte der stromführenden Teile notwendigerweise sehr klein und die Nennstromstärke des Elementes meist auf etwa 6 Ampere begrenzt.
Durch die Erfindung wird ein neuer Weg zur Lösung der Aufgabe beschritten, elektrische Sprungschalt- elemente, bei denen eine Sprungschalteinrichtung über eine Totpunktstellung bewegt werden muss, um die Sprungschaltung einzuleiten, in gedrängte Bauart bei hoher Strombelastbarkeit herzustellen.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Festkontaktpaare unterschiedlich lange Anschluss- stücke tragen, die in Aussparungen und Öffnungen der Gehäusewand eingelegt sind und die nach derselben
Seite weisende, in der Symmetrieebene des Gehäuses liegende und von dieser aus ohne Öffnen des Schal- tergehäuses zugängliche Anschlussschrauben tragen, wobei die Achse des die Kontaktbrückebetätigenden
Betätigungsstössels in der genannten Symmetrieebene liegt und das schachtelartige Gehäuse senkrecht zu dieser Ebene die kleinste Abmessung besitzt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Betätigungsstössel für das Element an der
Seite des Gehäuses liegt, die den Anschlüssen für die Festkontakte abgewandt ist, so dass der Zugang zu der Betätigungseinrichtung und zu den Anschlüssen unbehindert von zwei verschiedenen Seiten erfolgen
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kann. Die Elemente nach der Erfindung lassen sich daher auch besonders leicht zu mehreren in Reihe montieren, schalten und betätigen.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung und Anordnung der Anschlussstücke und des Schaltmechanis- musses des Sprungschaltelementes ist es möglich, die für andere, keine Sprungschalteinrichtungen besitzenden Schaltelemente bereits bekannte Schalenbauweise auch für Sprungschaltelemente zu verwenden.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht hiezu darin, dass das Gehäuse des Sprungschalt- elementes in oder parallel zu der Symmetrieebene geteilt ist und aus zwei Seitenschalen besteht, die mit
Durchbrüchen und Aussparungen zur Aufnahme, lagerichtigen Halterung und gegebenenfalls Führung der
Kontaktstücke, der Sprungschalteinrichtung mit Kontaktbrücke und etwaiger Halteglieder versehen sind.
Vorzugsweise besteht das Gehäuse aus zwei in sich gleichen, mittels Verzapfungen lagerichtig zusammen- steckbaren Seitenschalen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- spieles erläutert und beschrieben. In der Zeichnung zeigt : Fig. l eine Ansicht des Sprungschaltelementes, wobei die vordere Seitenschale abgenommen ist, Fig. 2 eine Seitenansicht des Sprungschaltelementes,
Fig. 3 eine Draufsicht des Sprungschaltelementes, Fig. 4 einen Schnitt IV-IV, Fig. 5 einen Schnitt V-V und Fig. 6 einen Schnitt VI-VI durch die Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Sprungschaltelement mit abgenommener vorderer Seitenschale 1 dargestellt. Wenn die Seitenschalen aus transparentem Kunststoff hergestellt werden, wird der Vorteil erzielt, dass Abnüt- zungserscheinungen an den Kontakten und den übrigen Verschleissteilen, welche zu einem Ausfall oder
Störung führen können, von aussen rechtzeitig erkannt werden können.
Zur Erzielung einer minimalen Einbaubreite der Sprungschaltelemente sind die Anschlüsse treppen- förmig ausgebildet. Die Festkontaktstücke, u. zw. die oberen Kontaktstücke 2 und die unteren Kontakt- stücke 3, tragen an ihren inneren, dem Stössel 4 zugewandten Seiten, die Kontaktniete 5, aussenliegend die Anschlussschrauben 6. Die Aussparungen 7 der Seitenschalen l legen die Anschlussteile der Kontakt- stücke 2, 3 nach aussen hin zur Aufnahme der Anschlussleitungen frei. Eine leichte Abbiegung der unteren
Kontaktstücke 3 schafft für den Anschluss dieser Schaltstücke einen grösseren Anschlussraum. Die an den
Aussparungen 7hochgezogenen Stege 8 der Seitenschalen 1 verhindern beim Anziehen der Anschlussschrau- ben 6 ein seitliches Herausquetschen der Anschlussleitungen.
Zwischen beiden Anschlussstücken 2, 3 wird die Kontaktbrücke 9, die an ihren äusseren Enden beidsei- tig die Kontaktniete 10 trägt, vom Stössel 4, der in beiden Seitenschalen 1 geführt ist, bewegt. Die durch die Aussparungen 12 verschmälerte Kontaktbrücke 9 liegt in einer Vierkantöffnung 13 des Stössels 4, wobei die beiden Aussparungen 12 ein seitliches Verschieben der Kontaktbrücke 9 verhindern. Eine Druckfeder
14 presst die Kontaktbrücke 9 gegen die obere Fläche der Vierkantöffnung 13, wodurch eine freie Beweg- lichkeit der Kontaktbrücke 9 erzielt wird und somit ein gleichmässiges Aufliegen der Kontaktbrücke 9 auf den Festkontaktstücken 2, 3, auch bei durch Fertigungstoleranzenbedingtem unterschiedlichem Kontaktab- stand erreicht wird.
Am unteren Ende des Stössels 4 sowie an den beiden Seitenstegen des Bügels 15 sind schneidenförmige Vertiefungen 16 eingepresst, zwischen welchen die Sprungfedern 17 eingespannt werden. Um auch bei einigen Millionen Schaltungen eine einwandfreie Lagerung der Sprungfeder 17 in den Vertiefungen 16 des
Stössels 4 zu erreichen, wird der Stössel 4 aus verschleissfestem Kunststoff, vorzugsweise aus mit Graphit durchsetztem Polyamid, hergestellt. Der Bügel 15 trägt mit diesem fest verbunden den Betätigungsstössel
18 und ist in einer, in den Seitenschalen 1 eingelegten Polyamidbuchse 19 gelagert.
Eine zwischen dem Kopf 20 des Betätigungsstössels 18 und von Gehäuseansätzen 21 lagerichtig gehaltene Druckfeder 22 drückt den Bügel 15 gegen die untere Fläche der in den Seitenteilen 1 vorgesehenen Aussparung 23, in welche die Sprungschalteinrichtung elektrisch vollkommen von den Kontaktteilen 2, 3 und 9 getrennt und mit der Kontaktbrücke 9 nur über Stössel 4 verbunden, eingelegt ist.
Wird der Stössel'18 entgegen der Kraft der Druckfeder 22 gedrückt, wird mit dieser Bewegung der Bügel 15 nach oben verschoben. Wenn bei dieser Bewegung der Punkt erreicht wird, in welchem die Schneidenlagerung der Sprungfedern 17 in den Vertiefungen 16 des Bügels 15 in oder über die Höhe der Schneidenlagerung der Sprungfeder l7in den Vertiefungen 16'des Stössels 4 kommt, wird eine zur ursprünglichen Kraftrichtung der Sprungfeder 17 entgegengesetzte Kraft wirksam, welche die Kontaktbrücke 9 von den oberen Festkontakten 2 löst und gegen die unteren Festkontakte 3 presst.
Mit Verzapfung 27 werden die beiden Seitenschalen 1 beim Zusammenstecken lagerichtig fixiert, und zur mechanischen Verbindung der beiden Seitenschalen 1 werden in Bohrungen 28, die zentrisch in der Verzapfung 27 angebracht sind, Rohrniete 29 eingesteckt und vernietet.
In weiteren Aussparungen der Seitenschalen 9 werden die Befestigungsglieder 24, im gezeigten Bei-
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