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Vorrichtung an elektrischen Schaltern.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an elektrischen Schaltern, durch welche eine Momentanumschaltung erzielt werden kann, ohne dass die stromführenden Kontakte selbst federnd ausgeführt sein müssen. Das für die Erfindung ckarakteristische Merkmal besteht darin, dass die Bewegung des Schaltergriffes auf die beweglichen Kontakte mittels eines weichen elastischen Materials, wie Kautschuk o. dgl., übertragen wird, dessen Elastizität, eventuell durch Einschaltung einer Metallfeder entsprechend verstärkt, genügt, um die erforderliche Bewegung an den Kontakten hervorzubringen. Man erreicht dadurch eine sehr einfache und-billige Konstruktion für elektrische Schalter, deren aus Metall gefertigte Teile gestanzt werden können und keine weitere Verarbeitung vor der Verwendung mehr benötigen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in Fig. i und 2 an einer Ausführungsform eines
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Isolierkappe dargestellt. Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, angewendet an Glühlampenfassungen mit Hahn. Bei der Ausführungsform nach Fig. i sind die aus Metall ausgeführten Teile des Schalters auf einem isolierenden Sockel 1, z. B. aus Porzellan, angebracht, welcher durch eine aus isolierendem Material bestehende Kappe 2 überdeckt ist ; ausserhalb dieser befindet sich ein Griff 3, Zur Betätigung des Schalters. Dieser Griff ist fest aufmontiert'auf der Achse 4, um welche die beweglichen Kontakte 5, an um die Achse a lose drehbar angeordneten Armen 6 befestigt, rotieren. An einer zentral von der Oberseite des Sockels hervorstehenden Nabe 7 ist eine Metallplatte 8 angebracht, gegen welche die unter sich verbundenen Arme'6 anliegen..
Sowohl in der Metallplatte 8 wie auch in den Armen 6 sind Aussparungen und entsprechende Zähne angebracht, welche zwar die Drehung der Arme zulassen, die, Arme aber in bestimmten, Lagen aufhalten, so dass die Drehung stufenartig in, der'bei A1. Isschaltern üblichen Weise erfolgt. An der gezeigten Ausführungsform umfasst die Stufe einen Winkel von go0 und die Arme 6 werden durch die oben genannten Aussparungen und Zähne entweder in der in Fig. 2 dargestellten Lage oder aber in einer dazu senkrechten Lage festgestellt. Die festen Kontakte 9 sind im gleichen Abstand wie die Kontakte 5 rund um die Achse 4 herum angeordnet.
Nach der Erfindung überträgt man die Bewegung von dem Griffe 3 und der Achse 4 zu den Armen 6 und den beweglichen Kontakten 5 mit Hilfe eines aus weichem, elastischem Material, wie Kautschuk oder künstlichem Kautschauk, bestehenden Zylinders 10, welcher den über der Nabe 7 befindlichen Teil der Achse 4 umschliesst. Auf der oberen Seite des Zylinders 10 ist eine Metallscheibe 11 mit hervorstehenden Zapfen 12 angeordnet, welche in den Zylinder 10 eindringen und dadurch eine Drehung der Metallscheibe auf dem Zylinder verhindern. Durch die Achse 4 ist auf der oberen Seite der Metallscheibe 11 ein Stift 13 gesteckt, welcher gegen Sperrzähne 14 in der Metallscheibe 11 stösst und die Metallscheibe 11 bei Drehung der Achse nur in einer Richtung mitnimmt.
An den Armen 6 sind ebenfalls Zapfen 15 vorhanden, welche in die untere Seite des Zylinders 10 hineindringen und dadurch eine Drehung desselben gegen die Arme verhindern.
Die beschriebene Ausführungsform arbeitet nun folgendermassen : Wenn der Griff 3 betätigt wird, überträgt die Metallscheibe 11 eine drehende Kraft auf den Zylinder 10, aber infolge der an den Aussparungen und Zähnen in den Armen 6 und der Metallscheibe 8 gegeneinander gestellten Flächen wird eine Drehung der Arme 6 zunächst so lange verhindert, bis die weiter oben angegebene, drehende Kraft einen gewissen Maximalwert erreicht hat. Bis jedoch dieser Wert erreicht ist, hat sich der obeie Teil des Zylinders 10 infolge der Elastizität des Materials gegen den unteren Teil des Zylinders verdreht. Sobald der Maximalwert der drehenden Kraft erreicht ist, werden die Arme plötzlich um einen Winkel von go0 herumgeworfen ; gleichzeitig nimmt die Metallscheibe 11 wieder ihre ursprüngliche Lage gegen die Arme 6 ein.
Bei fortgesetzter Einwirkung auf den Griff 3 in der gleichen Drehrichtung wiederholt sich dieses Spiel, und zwar jedesmal nur um eine Stufe von je 900 Drehungswinkel, wodurch der Schalter jeweils den Strom ein-oder ausschaltet.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung der Kontakte ist der Schalter zweipolig und die beweglichen Kontakte sind derart ausgeteilt, dass sie in eingeschaltetem Zustand zwei nebeneinander liegende feste Kontakte verbinden können ; natürlich kann aber dasselbe Modell auch für drei-und einpolige Schalter angewendet werden. Im ersteren Falle müssen drei Arme 6 mit unter sich gleichen Winkelabständen vorhanden sein, im letzteren Falle kann die zeirhnerisrh dlrgestellte Ausfi. ihrungsfo-m derart geändert werden. dass zwei
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diametral gegeneinander stehende Kondakte 9 weggelassen werden und die Kontakte S unter sich verbunden werden, was zweckmässig durch Verbindung der Arme 6 geschieht.
Dadurch dass die Scheibell durch stärkeres oder geringeres Zusammenpressen des Zylindersl0 stärker oder schwächer gegen die Arme 6 und diese wiederum mehr oder weniger stark gegen die Scheibe 8 gepresst werden, kann der erforderliche Maximalwert der Drehkraft nach Bedürfnis geändert werden. Bei grösseren Schaltern muss dieser Druck relativ gr. oss sein und es empfiehlt sich daher, um das elastische Material zu schonen, für diese Fälle eine besondere Spiralfeder 16 aus Metall anzubringen, welche um den Zylinder 10 gelegt, mit den Enden an der Scheibe 11 bzw. an den Armen 6 befestigt wird.
Diese Feder hat dann den Zweck, zu verhindern, dass das Material des Zylinders 10 über die Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht wird, und wird unmittelbar vor Bewegungsbeginn der Arme den Kraftzuschuss momentan überführen, welcher notwendig ist, um die Arme von der Scheibe 8 loszureissen. Bei kleineren Schaltern ist die Feder in den meisten Fällen nicht erforderlich.
Aus vorstehendem geht hervor, dass die Kontakte 5, damit sich die Arme 6 von der Scheibe 8 losmachen können, von den Kontakten 9 etwas abgehoben werden müssen ; hiebei würde aber ein Lichtbogen zwischen den Kontakten entstehen, wenn dies nicht in der einen oder anderen Weise verhindert werden würde. Eine einfache Lösung zur Unterdrückung dieses Lichtbogens besteht darin, dass der eine der Kontakte mit einem vertikalen Teil versehen wird, welcher gegen einen vertikalen Teil des andern Kontaktes anliegt. In der Zeichnung sind die Kontakte 5 als Lamellen ausgeführt, von welchen die innere (17) höher ist als die übrigen, also die Kontakte 9 überlappt und gegen ihre Innenseite schleift.
Dasselbe kann auch erreicht werden, wenn die äussere Lamelle entsprechend verlängert wird, oder wenn die festen Kontakte mit einer aufwärtsstehenden Kante versehen werden, welche gegen die beweglichen Kontakte anliegt. Die mit vorstehenden Lappen 18 versehenen Lamellen werden zweckmässig aus gestanzten Metallblättern hergestellt-, wobei die Lappen zweckmässig durch entsprechende Öffnungen in einer isolierenden Platte 19, z. B. aus Porzellan, durchgesteckt und an den entsprechenden Enden des Armes 6 befestigt werden. Durch die an der Oberseite der Platte hervorstehenden Lappen 18 sind Stifte 20 hindurchgesteckt, die zum Festhalten der Lamellen an den Platten dienen. Die Arme 6 sind etwas federnd, wodurch der erforderliche Druck zwischen den festen und beweglichen Kontakten gesichert ist.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Erfindung bei einem Schalter angewendet, der mit einer Glühlampenfassung der gewöhnlichen Ausführungsform, einer sogenannten Lampenfassung mit Hahn, kombiniert ist. Der Strom wird in bekannter Weise von den Leitungen 21 zu der Lampe 22 vermittelst eines Mittelkontaktes 23 und der Lampenfassung 24 übergeleitet, welche in vorliegendem Ausführungsbeispiel mit Gewinde, analog der Edisonfassung, ausgeführt ist, aber natürlich auch in anderer Form, z. B. als Bajonettfassung, Anwendung finden kann. Der Sockel 25 besteht, wie gewöhnlich, aus isolierendem Material, z. B. aus Porzellan, und der aus Messing bestehende Fassungsmantel zeigt die gewöhnliche Form.
Die Leitungen 21 werden an die auf dem Sockel montierten, festen Kontakte 26 angeschlossen ; die beweglichen Kontakte 27 bestehen aus je einem Metallblatt, welches an den aus weichem, elastischem Material, wie Kautschuk o. dgl., gefertigten Teilen 28 befestigt ist. Diese sind mit den Enden in den Sockel montiert, so dass sie normal das Bestreben haben, die Lage einzunehmen, welche die Zeichnung aufweist, aber infolge ihrer Elastizität in der Mitte auseinanderbewegt werden können, so dass die Kontakte 27 gegen die Kontakte 26 gepresst werden. Diese Bewegung wird erreicht durch ein prismatisches Endstück bekannter Art, welches auf die Achse 30, die mit Handgriff versehen ist, aufgesetzt ist und durch Sperreinrichtungen in gewissen Lagen angehalten wird.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Prisma 29 viereckig, und umschliesst jede Drehungsstufe einen Winkel von 450 ; diese Einzelheit kann sich natürlich ändern. Die Kontakte 27 sind dauernd in Berührung mit den Schleifkontakten 31 bzw. 32, von denen der eine mit dem Mittelkontaktstück 23 verbunden ist und der andere mit dem Gewinde 24.
Auch diese Ausführungsform zeigt einen zweipoligen Schalter ; für vorliegenden Zweck dürfte aber ein einpoliger Schalter vollkommen genügen. Bei einem einpoligen Schalter dieses Modells braucht natürlich nur ein beweglicher Kontakt 27 vorhanden sein, zu während der andere bewegliche Kontakt durch eine feste Verbindung zwischen einer Leitung 21 und dem Mittelkontaktstück 23 oder dem Gewinde 24 ersetzt wird. In diesem Fall wird natürlich die Anordnung ganz bedeutend vereinfacht.
Die zuletzt beschriebene Anordnung arbeitet nun folgendermassen : Wenn man sich vorstellt, dass das Prisma 29 von der Drehachse nur in der einen Richtung mitgenommen wird, in der anderen Richtung aber lose sitzt, eine Anordnung, welche an bereits bekannten Modellen dieser Art beinahe immer getroffen ist, und die Achse in der Richtung gedreht wird, dass das Prisma mitgenommen wird, so werden durch die Ecken des Prismas die elastischen
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entsprechend dem Fortschritt der Drehung. Wenn die Diagonale des Prismas horizontal liegt, ist der Schalter geschlossen. Bei nachfolgender, fortgesetzter Drehung in der gleichen Richtung (eine Drehung in entgegengesetzter Richtung hat keine drehende Einwirkung auf das Prisma) dreht sich die Prismadiagonale erst langsam.
Sobald aber die Friktion zwischen den Ecken des Prismas und den elastischen Organen durch die Federkraft in den letzteren überwunden ist,'wird durch die Einwirkung der elastischen Organe das Prisma plötzlich bis in die in der Zeichnung angegebene Ausgangsstellung gedreht und bei dieser momentanen Bewegung erfolgt die Ausschaltung des Stromes.
Das Material, aus welchem die elastischen Organe (Zylinder 10 und die Teile 28) hergestellt sind, kann aus Gummi oder Kautschuk oder einem geeigneten Ersatzstoff bestehen.
Als solcher eignet sich insbesondere eine im Handel unter dem Namen"Faktis"bekannt gewordene Masse, die aus einem trocknenden Öl hergestellt wird, das mit Schwefel erhitzt wird. Diese Masse hat die Eigenschaft, selbst nach ganz bedeutenden Beanspruchungen und praktisch gesehen unbegrenzter Zeit noch ihre ursprüngliche, unter Belastung veränderte Form zurückzuerlangen. Weiter hat vorgenannte Masse keine Neigung, sich durch die Einwirkung der Luft im Laufe der Zeit zu verändern ; sie ist elektrisch nicht isolierend, was aber für den vorliegenden Fall ohne Bedeutung ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Vorrichtung an elektrischen Schaltern zur Übertragung der Bewegung vom Schaltergriffe oder einer ähnlichen Betätigungsvorrichtung auf die beweglichen Kontakte des Schalters-, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Kontakte entweder direkt oder mittels geeigneter Verbindungsorgane (Arme) mit Organen passender Form verbunden sind, die aus weichem, elastischem Material, wie Kautschuk o. dgl., hergestellt sind und von dem Griffe derart beeinflusst werden, dass sie die Bewegung auf die beweglichen Kontakte übertragen.