DE1006486B - Schalterelement zum Aufbau von elektrischen Kombinationsschaltern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schalterelement zum Aufbau von elektrischen Kombinationsschaltern, welches innerhalb eines zweigeteilten: Gehäuses wenigstens eine durch einen Steuernocken betätigte Schaltbrücke aufweist, deren Abstand von der das Element durchsetzenden Schalterachse bei Durchführung der Schaltbewegung geändert wird, und bei dem zwischen Steuernocken und wenigstens einer Schaltbrücke eine den Steuernocken befahrende, jeweils nur einer Schaltbrücke zugeordnete und auf diese Schaltbrücke wirkende, mit Achse versehene Rolle vorgesehen ist. Die Erfindung bezweckt, einen solchen Schalter so zu verbessern, daß sein Raumbedarf relativ zur Schaltleistung verringert ist und eine verläßliche Doppelunterbrechung auch nach langer Benutzung trotz Einfachheit seines Aufbaues und seiner Herstellung besteht und wobei auch zwecks Bewältigung jedes beliebigen Schaltprogramms eine beliebige Kombinationsmöglichkeit durch Aneinanderreihung einer Mehrzahl von solchen Schaltern zu einem Mehrfachschalter gewahrt ist.

Der Versuch, an Stelle des Schalthebels eine doppelte, unterbrechende Schaltbrücke zu verwenden, die auch den Vorteil der Vermeidung flexibler, bei großen Stromstärken zu verschiedenen Schwierigkeiten führender Leiter im Strompfad bietet, hat bisher nur unbefriedigende Ergebnisse gehabt. Es ist namentlich nicht gelungen, aus der Nockendrehibewegutig die Abhebebewegung der Schaltbrücke auf einfache Weise so abzuleiten, daß die Schaltbrücke auch im Dauerbetrieb praktisch nur in der Schaltrichtung bewegt wird. Diese Bewegung soll in der Regel senkrecht zu den Kontaktflächen' erfolgen, weil dadurch der besonders für Silberkontaktflächen schädliche Kontaktabrieb, wie er bei schleifender Bewegung auftritt, vermieden ist. Wohl ist es, genügend genaue Herstellung der die Schaltbrücke führenden Teile vorausgesetzt, möglich, schleifende Kontaktbewegungen zu vermeiden und Gleichzeitigkeit der Doppelunterbrechung zu erreichen; da aber bei den bekannten Schaltern stets auch größere Kräfte quer zur Schaltrichtung in der Schaltbrücke selbst wirksam sind, treten diese Schleifbewegungen schon nach geringer Abnutzung der Einzelteile ein.

Es ist bekannt, die den Steuernocken befahrende Rolle mittels eines von der Schaltbrücke abstehenden Fortsatzes der Rollenachse in einem Schlitz des Schalterkörpers zu führen. Da die Rolle in der Brücke normal gelagert ist, werden die beim Schalten quer zur Schaltbewegung auftretenden Schubkräfte auf die Schaltbrücke übertragen, wodurch die eben genannten Nachteile in dem Maße, wie sich das Spiel zwischen den Führungsteilen vergrößert, immer mehr in Erscheinung treten.

Schalterelement zum Aufbau
von elektrischen Kombinationsschaltern

Anmelder:

Hubert Naimer, Wien

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
ίο und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. Frhr. E. von Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
Österreich, vom 2. Januar 1951

Dipl.-Ing. Franz Bauer, Wien,
ist als Erfinder genannt worden

Es ist ferner bekannt, die Schaitbrücke unmittelbar am Schalterkörper zu führen und die die Verbindung zwischen dem Schaltnocken und der Schaltbrücke bildende Rolle in einer sich in Richtung der Schaltbewegung erstreckenden Ausnehmung des Schalterkörpers anzuordnen. Da es nicht möglich ist, die Führungsflächen der Schaltbrücke hinreichend lang auszuführen, ohne zu einer untragbaren Vergrößerung des Schalters zu kommen, wirkt sich auch hier die zwischen der sich beim Schalten drehenden Rolle und der Schaltbrücke auftretende seitlich, schiebende Kraft alsbald als Abnutzung der Führungsflächen aus, d. h. daß es zu einem unpräzisen und schleifenden öffnen der Kontakte kommt.

Die Erfindung schafft einen nockengesteuerten Schalter, bei dem durch eine besondere Art der Aufnähme der zwischen Nocken, Rolle und Brücke auftretenden Kräfte eine sichere Doppelunterbrechung auch nach einer praktisch unbegrenzten Zahl von Schaltungen gewährleistet ist, was mit geringem Raumbedarf und einfachen konstruktiven Mitteln erreicht wird. Zu diesem Zwecke wird bei einem Schalterelement der eingangs genannten bekannten Art erfindungsgemäß das Seitenspiel, welches die Rollenachse in den im Schaltergehäuse vorgesehenen Führungsmitteln, gemessen quer zur Schaltbewegung, findet, kleiner bemessen als das in derselben Richtung betrachtete Spiel dieser Achse an oder in jedem Teil, der die Schaltkraft von der Rolle auf die Schaltbrucke überträgt. Durch die Erfindung wird, wie noch deutlich ersichtlich werden wird, erreicht, daß die quer zur

möglich ist, den einen Stromweg zu schließen, wenn der andere geöffnet wird, usw. Ferner erkennt man aus Fig. 2, daß es durch axiale Aneinanderreihung einer beliebigen Zahl von Schalterkörpern und deren 5 Betätigung durch, eine einzige Drehwelle 3 möglich ist, jedes gewünschte Schaltprogramm zu bewältigen. Dabei ist aus Gründen der Wahrung einer baukastenartigen Zusammenstellbarkeit jeder Schalterkomhination der erforderliche Rastenmechanismus als sepa-

Schaltrichtung verlaufenden Kräfte, zu deren einwandfreier Aufnahme bisher lange Stößelführungen
erforderlich waren, ausschließlich durch eine besondere
Art der Rollenlagerung auf den Schalterkörper abgeleitet werden.

Weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden, an Hand der schematischen Zeichnungen erläutert, in der Fig·. 1 den Schaltmechanismus bei abgenommenem Gehäusedeckel in Draufsicht auf den

Schalterkörper und Fig. 2 einen Querschnitt durch io rate Rastenvorrichtung c (Fig. 2) ausgeführt, eine aus zwei solchen Schaltern und einer Rastenein- Durch Drehen der Schalterwelle 3 wird die Nockenrichtung bestehende Schalterkombination darstellt; scheibe4 gedreht, wodurch die Schalterstößel 7 über dabei sind in Fig. 1 einigeder beweglichen Teile weg- die Rolle 5, deren Achse 9 und die Gabeln 8 gehoben gelassen, während Fig. 2 im Schalterteil α einen bzw., falls sie gehoben waren, durch Einfallen der ,Schnitt nach Linie Ha-II α und im Schalterteil b einen 15 Rollen 5 in die Ausnehmungen der Nockenscheibe unsolchen nach Linie II &-II b der Fig. 1 darstellt. Der ter dem Einfluß der Feder 18 gesenkt werden. Die Teil c (Fig. 2) ist der beiden Schaltern gemeinsame dabei auftretenden kinematischen Vorgänge werden Rastenteil, der nicht Teil der Erfindung ist. Fig. 3 nun an Hand der Fig. 3 erläutert, in der für gleiche dient der Erläuterung der kinematischen Vorgänge in Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 der Führungsvorrichtung der Schalterrolle; die Fig. 4 ao und 2 verwendet sind.

bis 6 zeigen die Ausbildung eines ortsfesten Kontakt- Die Achse 9 hat in der Gabel 8 etwas seitliches

teiles und die Fig. 7 und 8 jene der Schaltbrücke. Spiel, das hinsichtlich des Spieles, das diese Achse im

Der isolierende Schalterkörper 1 ist zweckmäßig ein Führungsschlitz 20 bzw. in der Schlitzplatte 21 findet, Kunstharzformkörper; er besitzt vier Durchbrechun- so bemessen ist, daß bei Drehen des Nockens 4 und gen, durch welche die Spannbolzen 2 gesteckt werden, 25 der damit verbundenen geringen seitlichen Verschiedie, wie Fig. 2 zeigt, den ganzen, vorliegendenfalls bung der Rolle 5 die Achse 9 an den bezüglichen aber nur aus zwei Schaltereinheiten a-, b nebst Rasten- Seitenflächen dieser Führungsnuten, die in Fig. 3 mit teil c bestehenden Kombinationsschalter zusammen- 20' angedeutet sind (und die sich mit den entsprechenhalten. Die vierkantige Schalterwelle 3 trägt die den Flächen der Gleitstücke 21 projektionsmäßig Schaltnocken 4, von denen jede mit Druckrollen 5 (ge- 30 decken), nicht aber an den Seitenflächen 8' der Gabelzeichnet ist nur die obere) des Schalterstößels zu- schenkel anliegt. Wenn angenommen wird, daß der sammenwirkt. Die Schaltnocken 4 sind in Fig. 1 ge- Nocken 4 in Richtung- des Pfeiles A gedreht wird, so strichelt angedeutet. Jeder Schalterstößel besteht aus wird in dem Augenblick, in welchem die Steuereinem gepreßten Kunstharzteil 7 mit eingepreßter fläche 4' des Nockens die Rolle 5 anhebt, diese etwas metallischer Rollenführungsgabel 8, in der die die 35 nach rechts geschoben, d. h., die Rollenachse 9 legt Rolle 5 tragende Welle 9 gelagert ist. Wie Fig. 2 er- sich an die rechtsseitigen Flächen 20' der Führungskennen läßt, ist dieser Teil 7 zwischen einem glatten nut 20 bzw. des Gleitstückes 21 (vgl. auch Fig. 1) an. Teil der Innenwand 10 des Schalterkörpers 1 einer- Zufolge des besonderen Zusammenwirkens der Achse 9 seits und einem ebensolchen Teil der Außenwand 12, mit der Gabel 8, d. h. im wesentlichen dadurch, daß welcher dem. benachbarten Schalterkörper oder, wie 40 diese Achse in der Gabel mehr seitliches Spiel hat als im gezeichneten Beispiel,- einem Deckelteil 37 züge- in den Führungsnuten 20, 21, andererseits aber die hören kann, geführt. Auf. der äußeren Stirnfläche 13 Fläche 8" der Gabel auf der Welle 9 aufruht, ist die des Teiles 7 ruht die Schaltbrücke 15 großflächig auf, Forderung verwirklicht, daß die Achse 9 mit der die zur sicheren Fixierung auf dem Teil 7 eine Durch- Schaltbrücke 15 praktisch nur in der Schaltrichtung B brechung aufweist, die einen Fortsatz 17 des Teiles 7 45 (Fig. 3) in Wirkungsverbindung steht, und zwar über umgreift. Eine Druckfeder 18, die sich gegen den die Teile 7 und 8. Es werden also von Kräften, die Wandteil 19 des Schalterkörpers 1 abstützt, wirkt un- von der Achse 9 auf die Gabel 8 ausgeübt werden, nur mittelbar auf die Schaltbrücke 15. die in der Schaltrichtung liegenden Komponenten

Wie aus dem oberen Teil der Fig. 2 a ersichtlich, übertragen, während die quer zur Schaltrichtung verragt die Rollenachse 9 über die Schenkel der Gabel 8 50 laufenden Komponenten durch die Führungen 20, 21 seitlich vor. Diese vorstehenden Teile finden einerseits aufgenommen werden. Die Führungen der Stößel 7 im in einem Schlitz 20, der :im Schalterkörper 1 ausge- Schalterkörper bleiben also praktisch frei von seitspart ist und eine Führungsnut bildet, andererseits in liehen Beanspruchungen und werden demgemäß auch einem Führungsstück 21, das in einer im Gehäuse- kaum abgenutzt, wozu es aber bei den bekannten Ausdeckel 37 (Fig. 2) vorgesehenen Vertiefung 22 ruht, 55 führungen sehr bald kommt, zumal bei Schaltern dieeine sichere Führung. Die Außenseite des Schalter- ser Art Flächenschmierungen — als Gegenmittel gegen körpers erhält zwecks Zusammenbaues eines Kombi- solche Abnutzungen — regelmäßig nicht anwendbar nationsschalters entsprechende Ausnehmungen 22, in sind. Da diese Führungen im vorliegenden Fall sehr welche die Führungsstücke der benachbarten Schalter- wenig beansprucht sind, können sie auch kurz sein einheit eingesetzt werden, sofern eine solche vor- 60 und unter Umständen auch ganz entfallen, handen ist. Während des Anhebens der Rolle 5 durch den

Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Nocken 4 dreht sich erstere im Pfeilsinn C; die Doppelschalter mit zwei einander gegenüberliegenden Achse 9 wälzt sich hingegen auf 20' bzw. 8" ab und Schaltbrücken 15, d. h. einen Schalter zur gleichzeiti- dreht sich im Pfeilsinn D, d. h. entgegengesetzt zur gen Unterbrechung von zwei Stromleitern, Die Er- 65 Rolle 5. Wie ersichtlich, ist gleitende Reibung in findung ist auf diese Schalterausführung nicht be- einigem Ausmaß somit nur zwischen der Rolle 5 und schränkt; es können zweckmäßig- in sternförmiger An- ihrer Achse 9 vorhanden, doch ist die so bervorordnung der Schaltbrücken auch gleichzeitig drei oder gebrachte seitliche Schubwirkung gering; sie kann mehr Stromkreise unterbrochen werden, wie es auch außerdem fast gänzlich beseitigt werden, wenn zur durch entsprechende. Formgebung des Schaltnockens 70 Aufnahme der Achse 9 Wälzlager vorgesehen werden.

Die Folge dieser besonderen Betätigung der Schaltbrücke 15 ist deren exaktes Abheben von den festen Kontakten 25, die auf Kontakt- bzw. Anschlußbügeln 26 vorgesehen sind. Da dieses Abheben gleichmäßig und unter Vermeidung von Gleitbewegungen zwischen den Kontakten erfolgt, können diese eine Silberauflage erhalten, ohne daß die Gefahr eines baldigen Kontaktabriebes besteht.

Da die beschriebene Betätigung der Schaltbrücke den Kontaktschluß ohne seitliche Beanspruchung der ortsfesten kontakttragenden Anschlußteile 26 durchführt, ist es möglich, auf eine mittels Schrauben erfolgende Befestigung derselben am Schaltkörper zu verzichten.

Im gezeichneten Ausführungsbeispiel sind die Teile 26 mit ihren Enden in Vertiefungen 30 des Schaltkörpers eingelegt. Ferner besitzen die Teile 26, wie die Fig. 4 und 5 zeigen, die den ortsfesten kontakttragenden Anschlußteil in Seitenansicht (Fig. 4) und einen zugehörigen Seitenriß (Fig. 5) darstellen, Fortsätze 31, die ebenfalls in entsprechende, aus Fig. 1 rechts unten, wo der Anschlußteil weggelassen ist, ersichtliche Vertiefungen 32 des Schaltkörpers passen; die Fortsätze 33 des Teiles 26 (Fig. 4 und 5) passen in entsprechende Vertiefungen, die an der Außenseite des benachbarten Schalterkörpers 1' (Fig. 2b) bzw. eines Deckelteiles 37 (Fig. 2 a) vorgesehen sind. Dieser Ansohlußteil wird aus einem in Fig. 6 dargestellten Stück eines planen Kupferbandes gebogen. Die die Anschlußklemmschrauben (vgl. Fig. 1, links oben) aufnehmenden Gewindelöcher sind mit 34, das Nietloch zur Aufnahme des Kontaktkopfes 25 ist mit 35 bezeichnet. Die so fertiggestellten Anschlußteile werden somit unter Verwendung jeglicher Befestigungsschrauben einfach zwischen den am Schalterkörper bzw. am Deckelteil 37 vorgesehenen Vertiefungen eingesteckt und dort durch das Zusammenspannen dieser Teile mittels der Spannschrauben 2 geklemmt.

In den Fig. 7 und 8 ist noch eine Schaltbrücke in Ansicht und im Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 8 bei weggelassenen Kontaktköpfen dargestellt. Eine zentrale Kröpfung 36 bildet einen Federteller für die Druckfeder 18, deren Kraft für die Größe des Kontaktdruckes maßgebend ist.

Es versteht sich, daß das aus Fig. 2 ersichtliche Deckelorgan 37 zum Anschluß der jeweils letzten Schaltereinheit dient; seine Innenseite ist einer Schalterkörperaußenseite entsprechend ausgebildet.

Das beschriebene Lagerungs- und Führungssystem für den Schalterstößel erlaubt natürlich zahlreiche Abwandlungen; so kann insbesondere das Führungsstück 21 ganz entfallen oder auch an beiden Enden der Achse 9 vorgesehen sein.

Aus den vorhergehenden Angaben ist zusammenfassend ersichtlich, daß die Rollenachse 9 hinsichtlich der Schaltbrücke in jener Richtung beweglich ist, welche durch die Verbindungslinie beider Kontakte gegeben ist. Infolgedessen können Bewegungen in dieser Richtung auf die Schaltbrücke nicht übertragen werden. Man kann sagen, daß durch die erfmdungsgemäße Ausbildung die von dem Nocken auf die Rolle übertragenen Kräfte in eine Querkomponente, die allein vom Schaltkörper oder dem Schaltergehäuse aufgenommen wird, und in eine die Schaltbrücke bewegende Komponente zerlegt wird. Da aber die die Kontaktbrücke seitlich beanspruchenden Kräfte nunmehr praktisch wegfallen, genügen kurze Führungen derselben, wodurch an Bauhöhe gespart wird. Da auch auf die ortsfesten Kontakte keine nennenswerten Schubkräfte mehr wirken, wird es möglich, die ortsfesten Kontakte in den Schalteirkörpern einfach einzustecken, was die Herstellungskosten, des Schalters senkt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schalterelement zum Aufbau von elektrischen Kombinationsschaltern, welches innerhalb eines zweigeteilten Gehäuses wenigstens eine durch einen Steuernocken betätigte Schaltbrücke aufweist, deren Abstand von der das Element durchsetzenden Schalterachse bei Durchführung der Schaltbewegung geändert wird, und bei dem zwischen Steuernocken und wenigstens einer Schaltbrücke eine den Steuernocken befahrende, jeweils nur einer Schaltbrücke zugeordnete und auf diese Schaltbrücke wirkende, mit Achse versehene Rolle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenspiel, welches die Rollenachse (9) in den im Schaltergehäuse (1, 37) vorgesehenen Führungsmitteln (20, 21), gemessen quer zur Schaltbewegung, findet, kleiner ist als das in derselben Richtung betrachtete Spiel dieser Achse (9) an oder in jenem Teil (7, 8), der die Schaltkraft von der Rolle (5) auf die Schaltbrücke (15) überträgt.

2. Schalterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltergehäuse, wie an sich bekannt, aus einem die Schalteinrichtung, wie Anschlußleiter und Klemmen (26), Schaltbrücke (15) und deren Führungsorgan (7), Schaltbrückenfeder (18) u. dgl., aufnehmenden Gehäuseteil (1) und einem darauf passenden Deckelteil (1 bzw. 37) besteht und wobei die Enden der Rollenachse (9) einerseits in dem die ortsfesten Kontaktteile (25, 26) tragenden Schalterkörper (1), andererseits im Schalterdeckel, und zwar allenfalls auch mittelbar (Zwischenstück 21) geführt sind.

3. Schalterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittelbare Führung der Enden der Rollenachse (9) durch ein Führungsstück (21) erfolgt, das in einer Vertiefung des Schalterkörpers ortsfest gelagert ist.

4. Schalterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleiter (26), welche die ortsfesten, mit der Schaltbrücke (15) zusammenwirkenden Kontakte (26) tragen, lediglich mittels Vorsprüngen (31., 33) in Vertiefungen (39, 32) des Schalterkörpers (1) bzw. eines Schalterdeckels eingreifen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 230 341; USA.-Patentschrift Nr. 2 521 519.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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