<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einem aus mindestens zwei Teilen zu- sammengesetzten Gehäuse, in welchem als Untergruppen eine Schaltereinrichtung mit mindestens einem Schaltelement, eine mechanische Vorrichtung zur Betätigung der Schaltereinrichtung, minde- stens ein Schalthebel, dessen Schwenkachse in einem Lagerstück gelagert ist, und eine Einrichtung zur Steuerung der Ver- und Entriegelung der mechanischen Vorrichtung durch ein Hemmwerk, sowie weiters Eingangs- und Ausgangs-Anschlussteile eingebaut sind.
Elektrische Schaltgeräte, wie z. B. Zeitschaltgeräte, und unter diesen vor allem Treppenlicht- - Zeitschalter, sind bisher hauptsächlich mit grösseren Gehäusen ausgestattet gewesen, die je nach ihrer Verwendung für Schalttafel-Einbau oder Aufputz-Montage entweder völlig verschieden kon- struiert oder mit verschiedenen Montageteilen, z. B. am Fussende, ausgestattet waren. Im Zuge der
Entwicklung, wobei solche Schaltgeräte in einem möglichst kleinen Gehäuse in einer Form ähnlich den Sicherungsautomaten in der Schmalbauweise entsprechend einem genormten Teilermass für Schalttafel-Einbau eingebaut sein sollen, sind die Gehäuse stetig kleiner geworden, so dass einer aus der Sicht der Funktions-Zuverlässigkeit und der Wartungsfreundlichkeit angestrebten Konstruktion immer engere Grenzen gesetzt waren.
Damit hat sich zunächst die Problematik ergeben, dass entweder die optimale Zuordnung der
Untergruppen in einem solchen Schaltgerät und eine eventuell notwendige Justierung unmöglich sind oder eine zweckmässige Aufteilung des Gehäuses, die mit Rücksicht auf die Zugänglichkeit der Untergruppen erwünscht wäre, nicht erreicht werden kann. Mit der Entwicklung des Marktes zu den kleineren Gehäusen im genormten Teilermass hat aber gerade die zweckmässige Aufteilung in einen im wesentlichen haubenförmigen und einen andern Teil besonders grosse Bedeutung gewonnen, wobei auch die Art der dabei vorgesehenen Montage-Hilfsmittel sehr wichtig ist.
Treppenlicht-Zeitschalter bestehen in aller Regel aus einem elektromagnetisch angetriebenen Anker und einem dadurch betätigten Hemmwerk, das dabei in eine Arbeitslage gebracht wird, aus der es nach einer einstellbaren Zeit in die Ruhelage zurückkehrt. Der zeitabhängig zu schaltende Stromkreis wird so mit der Einschaltung und Erregung des elektromagnetischen Ankersystems geschlossen, indem entweder der Anker unmittelbar oder mittelbar die Schaltereinrichtung beaufschlagt oder das Hemmwerk mit der Schaltereinrichtung entsprechend gekuppelt ist.
Als Hemmwerke haben sich bei den hier in Rede stehenden Zeitschaltgeräten sowohl rein mechanische und pneumatische bzw. pneumatisch-mechanische Hemmwerke als auch elektronische Hemmwerke in der Praxis an sich gut bewährt, wenn auch von der Kostenseite her bisher das pneumatische Hemmwerk die meisten Vorzüge aufweist. Als rein mechanische Hemmwerke sind Laufwerke bekannt, die, ähnlich wie Uhrwerke aufgebaut, durch die Elektromagnet-Anker-Gruppe vorgespannt, d. h. aufgezogen werden, wobei die Laufzeit einstellbar ist, nach deren Ablauf eine Kipphebelbewegung die ruckartige Ausschaltung bewirkt.
Sowohl beim pneumatischen als auch beim rein mechanischen Hemmwerk ist in dieser Weise die Schaltereinrichtung mittels Hebel mit Kippeigenschaften oder ähnlichen Elementen mit den mechanisch bewegten Teilen so gekuppelt, dass die vorherbestimmte Einschaltdauer durch einen möglichst sprunghaften Schaltvorgang beendet wird ; das Schaltelement für die zeitabhängige Schaltung des Verbraucher-Stromkreises wird entweder vom Hemmwerk oder von der Elektromagnet-Anker-Gruppe betätigt.
Elektronische Hemmwerke bestehen meist aus einer Schaltungsanordnung mit RC-Glied und Kaltkathoden-Röhre, die ebenfalls den Schaltungs-Kippvorgang bewirkt, und sie arbeiten z. B. mit einem Wechselspannungs-Relais mit zwei Arbeitsstellungen oder einem andern bistabilen Relais zusammen. Neuerdings gibt es auch rein elektronische Schaltungen, deren Einschaltzeit durch eine einstellbare Zählerschaltung vorgewählt wird und die somit mit einem einfachen Starkstrom-Relais, gegebenenfalls auch einem Halbleiterschalter, auskommen. Zu den elektronischen Hemmwerken sind auch Bimetall-Vorrichtungen, gegebenenfalls mit mehreren hintereinander angeordneten Bimetall-Streifen, deren Auslenkungen sich addieren, zu rechnen.
Bei allen bisher bekannten und auf dem Markt verfügbaren, einschlägigen Zeitschaltgeräten sind die einzelnen Komponenten im Gehäuse, z. B. mit Schrauben, einzeln montiert oder lediglich eingelegt ohne besondere Lagensicherung, weshalb für die Herstellung eine erhebliche Arbeitszeit notwendig ist und die betreffenden Arbeitskräfte über Spezialkenntnisse verfügen müssen, da sie
<Desc/Clms Page number 2>
jeweils auf eine genaue Anpassung und Justierung bei der Montage achten müssen, wenn nicht die
Betriebszuverlässigkeit gefährdet sein soll.
In der DE-AS 1036974 ist beispielsweise eine Gehäuseanordnung beschrieben, bei der eine zur
Erzielung eines zusätzlichen Schutzes dienende Abdeckplatte an Haltewinkeln mit Hilfe von Schrau- ben befestigt wird. Die Haltewinkel werden ihrerseits in Führungen an der Wand des Gehäusekör- pers eingeschoben. Im übrigen ist in dieser DE-AS 1036974 über die Befestigung von elektrischen
Schalteinrichtungen u. dgl. im Gehäuseinneren keine Aussage gemacht.
Aus der DE-AS 2062653 ist weiters eine Vorrichtung zur Aufnahme von Leiterplatten bekannt, wobei ein Einschubrahmen mit zwei parallelen Führungsschienen und einer sich quer erstreckenden
Isolierstoffleiste, die mittels gesonderten Befestigungselementen in Form von U-förmigen Klammern an einem Gestell befestigt wird, vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung sind keine beweglichen Tei- le, wie Schaltereinrichtungen, vorgesehen bzw. berücksichtigt.
In der DE-OS 1440163 ist eine nach dem Baukastenprinzip aus mehreren Gerätebausteinen auf- gebaute elektrische Verteilung beschrieben, wobei in einem Gerätebaustein unbewegliche Elemente, z. B. Sicherungen, eingegossen sind und ein anderer Gerätebaustein aus mehreren Giessharzteilen zusammengefügt ist und zur Aufnahme von nicht näher gezeigten Geräten mit beweglichen Teilen dient. Die Giessharzteile sind dabei miteinander verschweisst und verklebt, und ein Abschlussdeckel wird mittels Schrauben befestigt.
Ferner ist aus der DE-OS 1540230 bereits ein Kunststoff-Kasten für die Unterbringung elektri- scher Apparate, wie Messgeräte, Schalter u. dgl., bekannt, wobei im Kasten eine Montageplatte vor- gesehen ist, an der die unterzubringenden Apparate befestigt, insbesondere angeschraubt, werden und die ihrerseits an Abstützungen angeschraubt sind, die zugleich über bügelartige Arme den Kastendeckel halten, der an ihnen angeschraubt wird und der aus Abdichtungsgründen an seinem dem Bodenteil zugewendeten Rand, so wie der Rand des Bodenteiles, abgestuft ist.
Bei einer andern bekannten Elektroinstallationseinrichtung (DE-OS 1590282) ist eine Art Bajonettverschluss für eine zum Verputzen auf eine Dose aufzusetzende Abdeckhaube vorgesehen ; die Dose ist dabei in herkömmlicher Weise mit Bohrungen für die Befestigung von Halteschrauben, zur Anbringung eines Schalters, Steckdosen, od. dgl., versehen.
In der DE-OS 2162144 ist ein geteiltes Gehäuse geoffenbart, wobei die Gehäuseteile, d. h. Gehäusehalbschalen, durch zusätzliche Verbindungselemente, nämlich einen Bügel bzw. eine Klammer, miteinander verbunden und zusammengehalten werden. Im Gehäuse sind bloss mehr oder weniger lose Leiterplatten eingelegt, bei denen eine Fixierung durch Anschlussschrauben erfolgt, die von oben her in mit den Leiterplatten verbundene Kontaktstücke und in die Gehäusewand eingeschraubt werden.
Aus der DE-OS 2209786 ist ein zweiteiliges Gehäuse bekannt, in dem ein Leiterplatten-"Rahmen", der verlötet ist, eingesetzt und darin unter anderem mittels Kerbstiften in nicht im einzelnen dargestellter Weise fixiert wird. Weiters sind mit Anschlussklemmen - für die Schraubbefestigungen vorgesehen sind-verbundene Kontaktfedern vorhanden, die als Klemmelemente insofern wirken, als sie die Leiterplatten bzw. deren untere Randteile gegen Stützleisten klemmen und dabei an einer Klemmleiste anliegen.
In der DE-OS 2220850 ist ein an sich mit einem Schaltgerät nicht vergleichbarer mehrteiliger, zerlegbarer Socken für Kabelverteilerschränke beschrieben, dessen Einzelteile im Hinblick auf eine leichte Zerlegung und billige Herstellung aus thermoplastischem geschäumtem Material bestehen sollen. Als Befestigungseinrichtung für den auf den Sockel aufzusetzenden, im übrigen nicht näher beschriebenen Kabelverteilerschrank sind Metallbuchsen bzw. U-förmige Eisen vorgesehen.
Aus der CH-PS Nr. 558091 ist schliesslich ein einfacher Stapelbehälter bekannt, der für die Installation von-ebenfalls nicht näher geoffenbarten-elektrischen Einrichtungen dient, wobei Bohrungen für Schraubbefestigungen für diese elektrischen Einrichtungen vorgesehen sind.
Allen diesen bekannten Vorrichtungen ist somit gemein, dass-sofern überhaupt über die Befestigung der elektrischen Einrichtungen aneinander bzw. in einem Gehäuse etwas ausgesagt wirdfür diese Befestigung übliche zusätzliche Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben, herangezogen werden. Dies bringt die bereits erwähnten Nachteile hinsichtlich der Montage und Wartung bzw. Reparatur mit sich.
<Desc/Clms Page number 3>
Es ist nun Ziel der Erfindung, ein elektrisches Schaltgerät der eingangs angeführten Art zu schaffen, bei dem die einzelnen Komponenten durch die Einbringung in das Gehäuse zwangsweise einander zugeordnet werden und sich Toleranzen der einzelnen geometrischen Abmessungen entweder automatisch, d. h. ohne besondere Massnahmen, ausgleichen oder wenigstens nicht störend auf die
Funktion des Schaltgerätes auswirken können.
Das erfindungsgemässe Schaltgerät der eingangs angeführten Art ist hiezu dadurch gekennzeich- net, dass als weitere Untergruppe ein zur Blockierung einer Funktion der Schaltereinrichtung in einer ihrer Betriebsarten vorgesehener weiterer Schalthebel eingebaut ist, der in seiner Blockie- rungsstellung mit einem Arm das bzw. ein Schaltelement der Schaltereinrichtung unabhängig von der Betriebsstellung der mechanischen Vorrichtung zur Betätigung der Schaltereinrichtung und von der Betriebsstellung der Einrichtung zur Steuerung der Ver- und Entriegelung beaufschlagt, und dass die Untergruppen aneinander und/oder an einen Teil des Gehäuses formschlüssig angepasst und ausgebildet und dadurch je zwangsweise in jeweils einer andern Untergruppe bzw. im betreffenden
Teil des Gehäuses selbsttätig justierend und haltend eingebaut sind.
Zufolge einer solchen Ausbil- dung wird eine einwandfreie Herstellung mit einfacheren Hilfsmitteln als bisher und ohne besonders geschulte Arbeitskräfte ermöglicht, d. h. eine Einsparung von Material und Kosten besonders bei den hier in Rede stehenden Geräten, bei denen es auf besonders gute Masshaltigkeit und Gleichmä- ssigkeit ankommt, erzielt. Wesentlich im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen ist dabei also, dass eine zwangsweise Zuordnung von Baugruppen des elektrischen Schaltgerätes entweder durch bauliche Vereinigung von Untergruppen - wie im Fall von praktisch übereinstimmenden Abmessun- gen-und/oder durch formschlüssige Steckbarkeit in andern Bestandteilen herbeigeführt werden soll.
Dabei sind hier grundsätzlich mehrere Wege möglich, die getrennt, d. h. unabhängig voneinan- der, oder kombiniert beschritten werden können, nämlich die bauliche Vereinigung eines gehäusefesten Teiles mit einem Gehäuseteil, und die formschlüssige Ausbildung einer Untergruppe, damit sie in einem Bestandteil formschlüssig eingesteckt werden kann, z. B. durch an sich passende Formgebung bzw. mittels Formstücken, Nasen, Nuten od. dgl. Elementen. Diese Massnahmen können einzeln oder kombiniert, zweckmässigerweise auf die vorhandenen Untergruppen, wie z.
B. die mechanische Vorrichtung zur Betätigung der Schaltereinrichtung, die Einrichtung zur Steuerung der Ver- und Entriegelung derselben, die Schaltereinrichtung und/oder die Anschlussteile, sowie auf die Gehäuseteile und den Schalthebel für die Blockierung der Schaltereinrichtung angewendet werden. Der zur Blockierung einer Funktion der Schaltereinrichtung in der gewünschten Betriebsart vorgesehene Schalthebel kann mit Hilfe gesonderter Betriebsmittel, z. B. mechanischer Betriebsmittel, betätigt werden, und die erreichte Blockierung ist insbesondere dort von Bedeutung, wo eine Möglichkeit für eine wahlweise Dauerschaltung ohne Einfluss der Einrichtung zur Steuerung der Ver- und Entriegelung der mechanischen Vorrichtung vorgesehen sein soll, also z.
B. bei einem mit einem Hemmwerk für Zeitschaltung ausgestatteten Treppenlicht-Zeitschalter für eine wahlweise Umschaltung auf Dauerlicht.
Es ist demgemäss herstellungstechnisch von besonderem Vorteil, wenn die formschlüssig angepassten Untergruppen mittels einstückiger Abstandsstücke und/oder Nuten ineinander bzw. im betreffenden Gehäuseteil einsteckbar ausgebildet sind. Ebenso ist es hier vorteilhaft, wenn zumindest eine der formschlüssig angepassten Untergruppen mindestens teilweise mit einer andern Untergruppe und/oder einem Gehäuseteil einstückig ist. Ferner ist es hier auch günstig, wenn zumindest eine der formschlüssig angepassten Untergruppen mindestens zwei Steckteile aufweist, die zueinander und/oder zum betreffenden Teil des Gehäuses formschlüssig ausgebildet sind. Auch ist es insbesondere von Vorteil, wenn zumindest eine der formschlüssig angepassten Untergruppen einen einstückig angeformten Anschlagsansatz für die gegenseitige Abstandshalterung besitzt.
Um den Zusammenbau bzw. die Montage zusätzlich zu erleichtern, kann mindestens eine Untergruppe und/oder der Oberteil des Gehäuses in an sich bekannter Weise aus Klarsichtmaterial hergestellt werden.
Die Erfindung eröffnet somit Konstruktions- und Fertigungswege, die bisher dem kostengünstigen Einbau von Baugruppen der elektrischen Schaltungstechnik und der zugehörigen Elektromechanik in ein relativ kleines Gehäuse mit vorgeschriebenen Höchstabmessungen, unter anderem wegen der Mindestgrösse einzelner selbständig als Einheit ausgebildeter Komponenten, verschlossen waren.
<Desc/Clms Page number 4>
In Zusammenhang mit dem für die Blockierung einer Funktion der Schalteinrichtung vorge- sehenen weiteren Schalthebel ist es für eine baulich besonders einfache Ausgestaltung von Vor- teil, wenn als weiterer Schalthebel ein Kipphebel vorgesehen ist, der auf einer zwei parallele Wän- de des einen Gehäuseteiles verbindend dort angeformten Achse gelagert ist und die dazwischenlie- gende Wand dieses Gehäuseteiles von aussen einsteckbar und eine auf der entgegengesetzten Seite angeformte Halbnabenschale durchragt, wobei er durch eine zwischen einer Nut des Kipphebels und einem Halteschlitz in einem zwischen den genannten parallelen Wänden des einen Gehäuseteiles form- schlüssig von der entgegengesetzten Seite eingesteckten Haltestück eingespannte Kippfeder an die
Achse angedrückt und bistabil vorgespannt ist.
Dabei kann das Haltestück mit mindestens einer
Wand des einen Gehäuseteiles, insbesondere des Oberteiles, einstückig sein. Im Hinblick auf die automatische, zwangsweise gegenseitige Zuordnung und Justierung der Komponenten des Schaltgerä- tes ist es hier weiters auch vorteilhaft, wenn Anschläge für den Kipphebel einerseits durch ein
Endstück, insbesondere Formstück, einer Kontaktfeder des von ihm beaufschlagten Schaltelementes der Schaltereinrichtung und anderseits durch eine Kante eines gehäusefesten Teiles gebildet sind.
Auch ist es zu diesem Zweck besonders günstig, wenn auf eine Kontaktfeder des Schaltelementes am freien Ende ein mit dem Kipphebel zusammenarbeitendes Formstück, vorzugsweise aus isolieren- dem Kunststoff, aufgesteckt ist, das eine Nut zur Führung des das Schaltelement bei der Blockierung beaufschlagenden Armes des Kipphebels aufweist, welche Nut auf der Seite des freien Endes der Kontaktfeder eine Begrenzungswand aufweist, die als Anschlag dient.
Bei jeder besonderen Kombination von einzelnen der vorbeschriebenen Besonderheiten bestehen die erreichbaren Vorzüge vor allem darin, dass der Raumbedarf - wenn mehrfach vorkommende Teilstücke einstückig vereinigt werden-in optimaler Weise an die gegebenen Umstände, d. h. Grenzabmessungen, angepasst werden können. Dies hat den weiteren Vorteil zur Folge, dass sich das Schaltgerät so mit einfacheren Hilfsmitteln einwandfrei fertigstellen und damit kostengünstiger herstellen lässt, als es mit den bisherigen Konstruktionen möglich ist. Zusätzlich sind die Montagearbeiten, wie bereits erwähnt, auf ein blosses Zusammenstecken beschränkt, ohne dass es einer besonderen Justage oder Befestigung bedarf.
Dabei kann weiters ohne den bisher notwendigen kostspieligen Aufwand von Spezial-Arbeitskräften und deren Arbeitszeit und ohne zusätzlichen Materialaufwand die vom Markt her notwendige Typen-Vielfalt, teilweise lediglich durch unterschiedliche Montage gewisser Baugruppen oder Bestandteile, verwirklicht werden. Darüber hinaus erübrigt sich der üblicherweise notwendige Aufwand für die justierbare Befestigung der Komponenten, weil nämlich die notwendige Genauigkeit und Beständigkeit der räumlichen Zuordnung von Untergruppen des elektrischen Schaltgerätes von selbst zwangsweise erreicht wird. Schliesslich wird es ermöglicht, den Raumbedarf der Baugruppen des elektrischen Schaltgerätes überhaupt spürbar zu vermindern und auch im Zusammenhang damit Einsparungen zu erreichen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen noch weiter erläutert. Dabei zeigen in den Zeichnungen : Die Fig. la das Schaltbild eines Zeitschaltgerätes mit elektronischem Hemmwerk und bistabilen Wechselspannungs-Relais, Fig. 1b das Schaltbild eines Zeitschaltgerätes mit elektronischem Hemmwerk und sogenanntem Selbsthalte-Relais, Fig. 1c das Schaltbild eines Zeitschaltgerätes mit mechanischem oder pneumatischem Hemmwerk für Vierpunkt-Schaltung, Fig. ld das Schaltbild eines Zeitschaltgerätes ähnlich Fig. 1c, jedoch für Dreipunkt-Schaltung, Fig. 2a einen Längsschnitt durch ein Zeitschaltgerät mit pneumatischem Hemmwerk im kompletten Aufbau in Arbeitslage des Hemmwerkes, bei Dauerlichtschaltung bzw.
bei Dauerbetriebsstellung ohne Rücksicht auf die Betriebsstellung von Magnet oder Hemmwerk, Fig. 2b einen Teil-Längsschnitt durch dieses Zeitschaltgerät, u. zw. in einer Lage ohne Blockierung, Fig. 2c einen Längsschnitt gemäss der Linie A-A in Fig. 2d durch den haubenförmigen Gehäuse-Oberteil dieses Schaltgerätes, Fig. 2d einen Querschnitt durch diesen haubenförmigen Oberteil gemäss der Linie B-B in Fig. 2c, Fig. Sa einen Längsschnitt durch ein Zeitschaltgerät mit einem pneumatischen Hemmwerk und einem Schalthebel in der Ruhestellung, Fig. 3b einen entsprechenden Längsschnitt durch dieses Zeitschaltgerät, wobei nun jedoch die Arbeitsstellung kurz vor dem Einrasten des Gleithebelarmes veranschaulicht ist, Fig.
So ebenfalls einen entsprechenden Längsschnitt, wobei nun die StelLung nach dem Einrasten des Gleithebelarmes veranschaulicht ist, die Fig. 4a, 4b und 4e jeweils den zugehörigen Schalthebel, u. zw. Fig. 4a in einer Ansicht, in ausgeschwenkter Stellung des Nockens,
<Desc/Clms Page number 5>
Fig. 4b ebenfalls in einer Ansicht, in Ruhe- bzw. endgültiger Arbeitsstellung, und Fig. 4e in einer Draufsicht, Fig. 5a einen Querschnitt durch den haubenförmigen Oberteil des Gehäuses des Zeitschaltgerätes, gemäss der Linie A-A in Fig. 5b, zur Veranschaulichung einer gegenüber Fig. 2d etwas modifizierten Ausführungsform, Fig. 5b einen zugehörigen Längsschnitt gemäss der Linie B-B in Fig.
Sa bzw. in Fig. 5c, und Fig. 5c einen weiteren, zugehörigen Teil-Querschnitt durch diesen Gehäuse-Oberteil, u. zw. gemäss der Linie C-C in Fig. 5b.
In den Fig. la bis 1d sind Schaltbilder wiedergegeben, die für Zeitschaltgeräte typisch sind ; die Fig. la und 1b beziehen sich dabei auf Zeitschaltgeräte mit elektronischem Hemmwerk, während bei den Fig. 1c und Id ein mechanisches oder pneumatisches Hemmwerk vorausgesetzt ist.
An Stelle eines Hemmwerkes für eine Umschaltung in Abhängigkeit von einem Zeitverlauf kann aber ohne weiteres auch ein Hemmwerk eingesetzt werden, das auf eine bestimmte vorgegebene Menge, eine mechanische oder eine elektrische Grösse od. dgl. reagiert ; die nachstehend näher erläuterte Ausbildung des Schaltgerätes als Zeitschaltgerät hat somit lediglich den Charakter eines Ausführungsbeispiels, an Hand dessen sich die vielfältigen vorteilhaften Verwertungsmöglichkeiten des grundlegenden Erfindungsgedankens besonders anschaulich aufzeigen lassen.
In Fig. la ist das Stromversorgungsnetz, z. B. von einer Wechselstromquelle, an Leitungen - l- (Phase) und-2- (Null) angeschlossen, die durch den eigentlichen Verbraucherkreis, nämlich eine Lampe-3-in Serie mit einem Arbeits-Schaltkontakt-4-- überbrückt sind ; letzterer wird von einem Relais -5- betätigt, das in Reihe mit einem Schutzkontakt-6-üblicher Art und einem Tastenschalter-8-ebenfalls in einem Zweig zwischen den Leitungen --1 und 2-- liegt und von der Bauart eines Umschaltrelais mit zwei Wicklungen und einem zusätzlichen Impulskontakt (Kontakt für kurzzeitige Stromimpulse) ist.
Parallel hiezu liegen ein nichtlinearer Widerstand - 9-, der zur Strombegrenzung bei langdauernder Tastenbetätigung dient, und eine Anzeigeglimm- lampe-10-.
Nach Betätigung des Tastenschalters-8-wird der Arbeitskontakt-4-geschlossen, so dass an einem Knotenpunkt-11-zwischen der Lampe -3-- und dem Arbeitskontakt-4-Spannung anliegt, wodurch über einen festen Widerstand -12- und einen einstellbaren Widerstand -13-- so- wie einen Gleichrichter -14-- ein Kondensator -15-- je. nach der Einstellung des Widerstandes - mehr oder weniger langsam aufgeladen wird.
Bei Erreichen der Zündspannung einer zum Kon- densator-15-in Serie mit der zweiten Wicklung -16-- des Relais parallelgeschalteten Schaltdiode-17-wird diese gezündet, und der Kondensator-15-wird über die zweite Wicklung - -16- entladen ; dadurch wird das Umschaltrelais-5-- aus seiner mechanischen Verriegelung in
EMI5.1
h.- über den zusätzlichen Impulskontakt -7-- und einen Widerstand -7a-- bis auf die Löschspannung der Schaltdiode-17-entladen, wie durch eine strichpunktierte Linie-18-- angedeutet ist.
Wesentlich weniger aufwendig als die Schaltung gemäss Fig. la ist diejenige gemäss Fig. 1b, weil dort das kostenaufwendige Relais-5-mit zwei Wicklungen und Impulskontakt durch ein diesem funktionstechnisch äquivalentes einfaches Remanenz-Relais z. B. ein Haftrelais mit elektrischer bzw. magnetischer Verriegelung, ersetzt ist. Das Schaltungsprinzip ist im übrigen praktisch gleichartig demjenigen der Fig. la : Der Verbraucher, nämlich eine Lampe-20--, liegt in
EMI5.2
zeichneten Wechselstromquelle führen.
Bei Betätigung eines Tastenschalters-25-, dem eine Anzeigeglimmlampe parallelgeschaltet sein kann, lädt die Phasenspannung auf der Leitung --23-- über einen Gleichrichter-26-, einen einstellbaren Widerstand -27-- sowie die Wicklung des Remanenz- -Relais-19-- und zu dieser parallelgeschaltete Widerstände --28, 29-- (letzterer wieder vom nichtlinearen Strombegrenzungs-Typ) und schliesslich einen Gleichrichter --30-- einen Kondensator --31-auf. Genau wie im Beispiel der Fig. la wird dieser Kondensator --31-- bei Erreichen der Zündspannung einer Schaltdiode-32-über diese und die Wicklung des Remanenz-Relais --19-- entladen.
Da jetzt der Strom durch die Wicklung in entgegengesetzter Richtung fliesst, wird das Remanenz-Re-
<Desc/Clms Page number 6>
lais-19-in seinen Ruhezustand zurückgeführt, d. h. entriegelt, und der ARbeitskontakt geöffnet.
Die Verzögerungszeit wird an dem einstellbaren Widerstand --27-- voreingestellt.
In den Schaltungsbeispielen der Fig. la und 1b sind somit die zu den RC-Gruppen --33 bzw.
33'-gehörenden Schaltungsteile die eigentlichen elektronischen Hemmwerke. Es erübrigen sich hier weitere erläuternde Ausführungen, dass und wie diese zeitabhängig wirkenden elektronischen Hemmwerke durch rein elektronische Hemmwerke, z. B. auf der Basis von Impulszählschaltungen, oder auch durch solche ersetzt sein können, deren Steuerungs-Funktion, wie bereits erwähnt, von andern Grössen als der Zeit bestimmt bzw. beeinflusst wird.
In Fig. 1c ist der eigentliche Verbraucherstromkreis, enthaltend zwei Lampen --34, 35--, über eine Klemme "1", einen Arbeitskontakt-36-und eine Klemme "2" eines Relais --39-- an Leitungen --37-- (Phase "Ph) bzw. --38-- (Null "N") des Wechselstromnetzes angeschlossen ; der Arbeits- kontakt-36-ist mit dem Relais --39-- einfacher Bauart, z.
B. vom Tauchanker-Prinzip, mechanisch gekuppelt, wie die Stange-40-an Stelle der meist üblichen Bewegungsgruppe andeuten soll ; von ihm wird aber auch, wie mit einer strichlierten Linie --41-- veranschaulicht ist, ein Hilfskontakt -42-- betätigt, der in Verbindung mit einer weiter unten noch näher zu beschreibenden besonderen mechanischen Kupplung eine Überlastung der Wicklung des Relais --39-- bei längerdauernder Betätigung eines von mehreren Tastenschaltern --32, 44-- verhindert, über welche die Wicklung des Relais -39-- zwischen den Leitungen --37-- ("Ph") und --38-- ("N") des Wechselstromnetzes angeschlossen ist.
Die "Vierleiterschaltung" der Fig.1c unterscheidet sich, wie bereits die Bezeichnung sagt, nur durch den zusätzlichen Stromkreis über einen Schalter --45-- und eine Lampe-46--, deren Schaltungszustand vom Relais --39-- also unabhängig ist, von der "Dreileiter-
EMI6.1
genau entspricht.
Die elektrischen Schaltungen gemäss Fig. lc und ld enthalten also keine Schaltungsteile, die eine zeitliche oder andersartige "Verzögerung" der Rückkehr des Arbeitskontaktes in seinen Ausgangs-Betriebs-Zustand bewirken; diese "Verzögerung" muss demnach durch eine mechanische oder eine pneumatische, jedenfalls eine zusätzliche oder getrennte Vorrichtung herbeigeführt werden.
Ein Teil der nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles beschriebenen Details betrifft gerade diese Besonderheiten, die auch auf"Verzögerungs"-bzw. Hemmwerke andern Prinzips sinngemäss übertragen werden können.
Gemäss den Fig. 2a bis 2d ist eine Elektromagnet-Anker-Gruppe --101-- mit einem Spulenkörper --102--, einer Wicklung -103-- und einem Tauchanker --104-- mit einer Vorspannfeder --105-- am unteren Ende und ein Hemmwerk --106-- pneumatischer Bauart mit einem Zylinder --107--, einem Kolben-108-, einem Luftkissen-109-, einer Dichtungsscheibe --110-- als Dichtungsventil und einer einstellbaren Luftaustrittsöffnung -111-- am oberen Ende auf der rechten Seite eines zweiteiligen Gehäuses mit einem haubenförmigen Oberteil -112-- und einem Fussteil --113-- untergebracht. Die Elektromagnet-Anker-Gruppe --101-- und das Hemmwerk --106-- sind also bei diesem Ausführungsbeispiel sowohl an den einen Teil, nämlich den Oberteil --112--,
als auch an den andern Teil des zweiteiligen Gehäuses, nämlich den Fussteil --113--, so angepasst, dass sie formschlüssig einsteckbare Untergruppen bilden bzw. enthalten.
Gemäss den Fig. 2a bis 2d ist der Zylinder-107-des Hemmwerkes-106-ein gehäusefester Bestandteil, der mit dem Gehäuse-Oberteil einstückig vereinigt ist und der als zugehörigen darin beweglich geführten Funktionsteil den Kolben -108-- enthält. Der technische Vorteil liegt auf der Hand : Es erübrigt sich die - masshaltige - Montage des Zylinders im Gehäuse.
Im übrigen ist der Kolben -108-- mit dem Tauchanker --104-- durch eine Kolbenstange --114-- verbunden und somit zumindest teilweise mit diesem Funktionsteil identisch, wobei er mehreren Funktionen - nämlich auch als Lagerelement für einen zu einer Schaltereinrichtung --120-- gehörenden Hebel --115-- mit einem Führungskopf --116-- zwischen der Unterfläche --117-- des Kolbens --108-- und einer gleichzeitig die Vorspannfeder --105-- haltenden Kopfplatte --118-- des Tauchankers --104-- - dient.
Im linken Teil -119-- des Gehäuses sind die Schaltereinrichtung --120-- mit einem Schalt- element -121-- für den zeitabhängig zu schaltenden Strom und einem Schalterblock --122-- sowie elektrische Anschlussteile --123-- ebenfalls raumangepasst untergebracht, wobei sie teilweise-wie
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
-122- - als Formstück-128- des Zylinders-107-der Zylinder-Kolben-Gruppe, und die Spindel --127- ist durch das Gehäuse hindurch einstellbar eingelassen, wobei der Boden --128-- des Zylinders --107-- mit dem Gehäuse-Oberteil, u. zw. dem Deckel-129-des Oberteiles-112-, identisch ist.
Im Boden-130-des Gehäuses ist an der Stelle der Bohrung --131- des Spulenkörpers - für den Tauchanker --104-- eine Dämpfungsscheibe --132-- aus elastischem Werkstoff, wie Gummi, gummiähnlichem Kunststoff od. dgl., in einer Nut --133-- eines Ringwulstes --134-- eingelegt, auf dem der Spulenkörper --102-- ohne zusätzliche Hilfsmittel zwangsweise passend aufliegt und damit bzw. mit Unterstützung der Nut-133-zentriert wird.
Zur mechanisch gesondert einstellbaren Blockierung des Schaltelementes -121- der Schalter- einrichtung -120- in einer seiner Schaltstellungen, die im Fall eines Treppenlicht-Zeitschalters für die wahlweise Dauerlicht-Schaltung erwünscht, aber keineswegs auf eine solche spezielle Anwendung der Ausserbetriebsetzung der Automatik durch Vorwahl beschränkt ist, ist ein weiterer Schalthebel, u. zw. ein Kipphebel-135-, vorgesehen, der in Fig. 2a in Blockierungsstellung wiedergegeben ist, und der mit einem Arm --136-- eine Kontaktfeder --137-- des im Schalterblock --120-- gehaltenen Schaltelementes -121- beaufschlagt ;
die Kontaktfeder -137- ist an ihrem freien Ende mit einem auf sie aufgesteckten Formstück --138-- aus isolierendem Werkstoff ausgestattet, das eine Nut-139-aufweist, die den Arm --136-- des Kipphebels --136-- führt, wobei eine Begrenzungswand-140-als Anschlag für den Arm-136-dient.
Der Kipphebel-135-ist mit einem Schlitzlager-141-auf einer Achse-142-so gelagert, dass er von aussen eingesteckt werden kann und dann durch die zwischen zwei parallelen Wänden --143,144--, von denen nur die eine sichtbar ist, liegende Gehäusewand, nämlich den Deckel - 129-des Oberteiles-112-, ragt. Ausser mittels des Armes -136-- ist der Kipphebel-135auch durch eine wannenförmige Führungsnase --145-- mit einer Stirmwand --146-- geführt, die an der Innenseite des Deckels-129-angeformt ist.
Die Achse --142- ist an den Wänden -143, 144-- angeformt und verbindet diese ; auf ihr ist der Kipphebel-135-mit einer Halbnabenschale-147-
EMI7.2
drückt und bistabil vorgespannt ; die Kippfeder-148-ist zwischen den Wänden --143,144--, d.h. mittels eines von der der Halbnabenschale-147-entgegengesetzten Seite eingesteckten Halte- stückes-149-mit einem Halteschlitz-150-, und einer Nut --151-- des Kipphebels --135-- eingespannt. In der in Fig. 2b wiedergegebenen Lage ohne Blockierung des Schaltelementes --121-- liegt
EMI7.3
dient gleichzeitig als Anschlag für den in Fig. 2a wiedergegebenen Hebel-115--.
Aus Fig. 2c und 2d ist auch die bereits erwähnte wannenförmige Führungsnase --145-- mit der Stirnwand-146-zu ersehen, ebenso wie die Achse -142-- und das Haltestück --149-- mit dem Halteschlitz-150-, das von unten, d. h. von der der Halbnabenschale --147-- entgegengesetzten Seite, in den Oberteil --112-- des Gehäuses formschlüssig eingesteckt ist.
Zweckmässigerweise ist mindestens eine Untergruppe, vorzugsweise ein Teil des Gehäuses, z. B. der Oberteil-112-, aber eventuell auch andere Teile, die z. B. als Lagerstück, als Führungsstück oder als Haltestück dienen, aus einem Klarsichtwerkstoff hergestellt.
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
-121-- komplettHemmwerk --106-- näher beschrieben. Dabei sind diese Bauteile in Fig. 3a für die Ruhestellung, in Fig. 3b für die Arbeitsstellung kurz vor und in Fig. 3c nach dem Einrasten wiedergegeben.
Die Schwenkachse --235-- des Schalthebels --115-- ist in einem Lagerstück mit einem Ober- teil -236-- und einem (strichliert gezeichneten) Unterteil --237-- gelagert. Der Schalthebel --115-enthält ausser dem bereits erwähnten Führungskopf --116-- am längeren Arm --238-- eine gekrümmte Gleitfläche -240-- an einem kürzeren Arm-239-, der somit als Gleithebelarm wirkt, sowie einen Nocken-241--, der ebenfalls auf der Schwenkachse --235-- gelagert ist, und einen kurzen Arm-242-. Die Kontaktfedern eines Ruheschaltelementes --243-- liegen mit der Wicklung --103--
EMI8.2
dem Netz in Reihe.
Wenn durch Drücken des Tasters der Stromkreis der Wicklung --103-- geschlossen wird, wird der Tauchanker -104-- in das Innere des Spulenkörpers --102-- gezogen, wobei die Vorspann- feder --105-- zusammengedrückt und der Kolben --108-- im Zylinder --107-- nach unten bewegt wird, wobei durch die Dichtungsscheibe --110-- das Luftkissen --109-- aufgefüllt und ein Ausströmen des Luftkissens wegen der Ventilwirkung der Dichtungsscheibe und der kleinen Luftaustrittsöff- nung -111-- zunächst verhindert wird (Fig. 3b). Dabei wird durch den Kolben --108-- und die Kopfplatte --118-- der Führungskopf --116-- und mit ihm der Schalthebel --115-- mit seinem kürzeren Arm-239-- um die Schwenkachse-235-im Uhrzeigersinn geschwenkt.
Der kürzere Arm --239-gleitet mit seiner gekrümmten Gleitfläche -240-- an einem auf der einen Kontaktfeder --244-- des
EMI8.3
springt der Nocken -241-- unter der Vorspannung einer Feder-248--, die in Fig. 3b erkennbar ist, ebenfalls im Uhrzeigersinn, bis sein Anschlag -249-- am kürzeren Arm --239-- anstösst (Fig.
3c). Von jetzt an gleitet der Nocken --241--, wenn das Luftkissen --109-- durch den Kolben - unter der Wirkung der Vorspannfeder --105-- durch die verstellbare Luftaustrittsöffnung - -111- je nach deren freigegebenem Querschnitt mehr oder weniger schnell herausgedrückt wird, am Formstück --245-- entlang entgegen dem Uhrzeigersinn, wobei der Kolben --108-- und der Schalt- hebel -115-- langsam in ihre Ruhelage (Fig. 3a) zurückkehren. Erst wenn der Nocken --241-- mit
EMI8.4
drückten Taster geschlossen ist), so dass die Wicklung --103-- auch bei längerem Drücken des Tasters nicht überlastet werden kann.
Die Betätigung des Ruheschaltelementes --243--, die auch in anderer Weise als Schutzschaltung wirken kann, dauert ersichtlich nur eine verhältnismässig kurze Zeit während eines Teiles des Hubes des Kolbens-108-, nämlich so lange, als eine Nachschaltung ausgeschlossen sein darf.
In Fig. 4a bis 4c ist der Schalthebel (-115-- in Fig. 2 und 3) in ausgeschwenkter Stellung des Nockens-241- (Fig. 4a) und in Ruhe- und endgültiger Arbeitsstellung - bis auf die absolute Ninkellage - (Fig. 4b) gesondert dargestellt.
Die Schwenkachse --235-- ist auf der Seite des Schalthebels --115-- mit einem Stummel - 253-- von grösserem Durchmesser, und auf der andern Seite mit einem Stummel --254-- von kleinerem Durchmesser ausgestattet. Auf diesem Stummel --254-- mit dem kleineren Durchmesser ist der locken-241-- mit der mit ihm einstückig vereinigten Feder --248--, die an einem Zapfen --255-mliegt, gelagert (Fig. 4c). Die unterschiedlichen Durchmesser der Schwenkachsen-Stummel auf beilen Seiten erleichtern die Montage, weil dadurch eine Vertauschungsgefahr ausgeschlossen ist.
<Desc/Clms Page number 9>
Durch die Feder-248-wird der Nocken-241-mittels eines Anschlages --256-- in der Ruhe- lage bzw. endgültigen Arbeitsstellung gegen den kürzeren Arm --239-- mit der gekrümmten Gleitflä- che -240- gedrückt und bei der Rückkehr des Schalthebels -115-- von dem kürzeren Arm --239-- mitgenommen.
Mit dem Nocken -241-- ist der kurze Arm --242-- einstückig vereinigt, so dass auch dieser zuerst dessen verzögerte Auslenkung und. dann die langsame Rückkehr des Schalthebels - mitmacht.
EMI9.1
che und trotzdem zuverlässige Weise eine ruckartige Hebelbewegung und damit Schalterbetätigung mit zeitlich genauer Einstellung, wobei zwei Untergruppen durch die Einbringung in das Gehäuse zwangsweise justiert werden und sich Toleranzen der einzelnen geometrischen Abmessungen entweder automatisch, d. h. ohne besondere Massnahmen, ausgleichen oder wenigstens nicht störend auf die
Funktion des Schaltgerätes auswirken können.
Die zwangsweise Zuordnung und Justierung der Untergruppen ist auch aus den Fig. 5a bis 5e erkennbar, in denen der Schalterblock -252- als aus zwei Abstands-Formteilen-257, 258- mit
Schlitzen-259 bis 262-four die hier nicht näher gezeigten Kontaktfedern veranschaulicht ist, wo-
EMI9.2
gesteckt sind (vgl. Fig. 5c). Die beiden Abstands-Formteile-257, 258- sind einander durch Zapfen -267, 268- in Sackbohrungen-269, 270- und weiters dem Gehäuse-Oberteil --112-- durch mit des- sen Wänden einstückig vereinigten Anschlagleisten-271, 272- unverwechselbar zwangsweise zugeord- net.
Gemäss Fig. 5b ist weiters der Abstands-Formteil --257-- des Schalterblockes --252- einstückig mit dem Unterteil-237-des Lagerstückes mit einer Halbnabenschale --273-- für die in Fig. 5b nicht näher dargestellte Schwenkachse des Schalthebels (-115-in Fig. 2 und 3). Weiters ist auch eine Anschlagsnase-274-für den hier nicht gezeigten Spulenkörper (-102-in Fig. 2) der Elektro- magnet-Anker-Gruppe (-101-in Fig. 2) einstückig angeformt. Dadurch wird eine zwangsweise Ju- stierung und Zuordnung des Schalterblockes --252-- zum Schalthebel (--115-- in Fig.2) und Tauch- anker (-104-in Fig. 2) erreicht.
Der Unterteil -237-- des Lagerstückes für die Schwenkachse - ist in einem entsprechenden Schlitz mit einer oberen Halbnabenschale-275-des Oberteiles - -236-, d. h. zwischen Stegen-276, 277- und mit ihm damit der Schalterblock -252-- zusätzlich zwangsweise zentriert eingesteckt, und somit sind Schalterblock, Schalthebel und Gehäuse sowie
Elektromagnet-Anker-Gruppe nochmals zwangsweise einander zugeordnet, ohne dass es einer beson- deren Justierung bedarf.
Dem gleichen Zweck dient ein Vorsprung --278-- am Schalterblock --252--, mit dem zusätz- lich eine Passung zwischen den Seitenwänden und Nasen in dem nicht dargestellten andern Teil
EMI9.3
angebracht, die ebenfalls wieder zur Genauigkeit der Zuordnung der Untergruppen des Schaltgerätes beitragen.