DE1012663B - Elektrischer Regelschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 21 c 39/01

INTERNAT. KL Ή 02 C

PATENTAMT

ANMELDE TAG:

B 29120 VIIIb/21 c 5. JANUAR 19 54

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 25.JULI1957

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Regelschalter, insbesondere auf solche, die als Drehschalter im Rechts- und Linksgang zur Einstellung verschiedener Schaltstufen elektrischer Heiz- und Kochgeräte dienen. Neben den bekannten 4- und 5-Takt-Heizregelschaltern werden neuerdings vielfach sogenannte 7-Takt-Schalter verwendet. Diese erzielen eine feinstufige Abstimmung der Heizleistungen. Die einzelnen Leistungsstufen ergeben sich durch Parallel-, Einzel- und Serienschaltung von Widerständen.

Bei den gebräuchlichen, mit 7-Takt-Schaltern ausgerüsteten Heiz- und Kochgeräten werden Widerstände benutzt, die außer ihren beiden Endanschlüssen noch zwei die Widerstände unterteilende Anzapfungen besitzen, so daß unterschiedliche Serienschaltungen J-5 möglich sind. Während für die Einzel- bzw. Parallelschaltung solcher Widerstandsteile ein Ende und eine Anzapfung einem Pol der Stromzuführung, insbesondere der Netzzuleitung bzw. dem stromführenden Leiter, und das andere Widerstandsende und die andere Anzapfung dem anderen Pol der Stromzuführung bzw. dem Nulleiter zugeordnet sind, wird für die Serienschaltung, z. B. in der sogenannten Stufe 2, durch einen Umschaltekontakt eine Verbindung zwischen einem Widerstandsende und dem ihm an sich nicht zugeordneten Pol der Zuleitung hergestellt. Bei Weiterschaltung in die Stufe, in der drei Widerstandsteile in Serie geschaltet sind, z. B. in die sogenannte Stufe 1, wird diese Querverbindung wieder aufgehoben und gleichzeitig das Widerstandsende an den ihm an sich zugeordneten Spannungspol angelegt.

Neuerdings werden bei derartigen 7-Takt-Schaltern die Schaltstellungen im Fadenkreuz liegend angeordnet. Hierbei beträgt der Winkelabstand zwischen der Stellung 0 (= Aus) und der höchsten Schaltstufe (Stufe 6) 90°, die Abstände zwischen den anderen Schaltstufen jedoch 45°. Diese Schalter werden vielfach mit Abhebekontakten versehen, die durch Nokkenscheiben betätigt werden. Infolge der kleinen Einbaumasse müssen auch die Nockenscheiben einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser aufweisen. Daraus ergibt sich für das Abschalten der einen Querverbindung und das Zuschalten des zugeordneten Poles an das Widerstandsende eine äußerst kurze Schaltzeit. Hierbei können leicht Überschläge und Kurz-Schlüsse auftreten. Zwar ist es möglich, durch entsprechende Anordnungen und durch äußerst sorgfältige Ausführung der Einzelteile eine gewisse Sicherheit für den Schaltvorgang zu erzielen. Indessen erhöhen derartige Maßnahmen den Preis der Schalter bedeutend, ohne die Gefahrenquelle grundsätzlich zu beseitigen.

Die Erfindung eröffnet hier einen Weg, der die Möglichkeit von Überschlagen oder gar Kurzschlüs-Elektrischer Regelschalter

Anmelder:

Bernhardt & Schulte

Fabrik elektrotechnischer Apparate

und Metallwaren, Meinerzhagen (Westf.)

sen vollkommen ausschließt. Gemäß der Erfindung sind die Widerstandsanschlüsse (Widerstandsenden und -anzapfungen), die Netzanschlüsse (Spannung führende Zuleitungen bzw. Spannung führende Zuleitung und Nulleiter) und die diese verbindenden Elemente des Schalters einander so zugeordnet, daß bei der Umschaltung von einer Schaltstufe zur nächsten nur solche Widerstandsanschlüsse an Spannung führende Zuleitungen oder an den Nulleiter gelegt werden, die in der erstgenannten Schaltstufe entweder mit der Zuleitung (bzw. dem Nulleiter), an die sie in der neuen Schaltstufe angeschlossen werden sollen, bereits verbunden oder an keine Zuleitung angeschaltet waren, und daß beim Übergang von einer Stufe der Serienschaltung auf die nächste Stufe zu den bereits eingeschalteten Widerstandsteilen ein weiterer Widerstandsteil in der Weise hinzugeschaltet wird, daß der in der vorhergehenden Schaltstufe an den einen Pol der Netzzuleitung angeschaltete Widerstandseingang auch in der neuen Schaltstufe an diesen Pol angeschaltet ist, während das freie Ende des hinzuzuschaltenden Widerstandsteiles an den anderen Pol der Netzzuleitung gelegt wird, so daß gegenüber der Parallelschaltung eine Vertauschung der Widerstandsenden in bezug auf die Pole der Netzzuleitung erfolgt. Zweckmäßigerweise werden mindestens zwei Heizwiderstandsanschlüsse derart ausgebildet bzw. ihnen Elemente des Schalters derart zugeordnet, daß sie wahlweise mit dem einen oder dem anderen Pol der Netzzuleitung verbunden werden können. Bei der Weiterschaltung zur nächsten Schaltstufe wird dann an einem Widerstandsanschluß eine Schaltmaßnahme nur in bezug auf einen Pol vorgenommen.

In der Zeichnung ist sowohl die bisher übliche als auch die dem Erfindungsgedanken entsprechende Schaltart in einer der Anwendung des 7-Takt-Schal-

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ters entsprechenden beispielsweisen Ausführung dargestellt.

In der Spalte I sind die einzelnen Schaltstufen eines 7-Takt-Schalters benannt, dessen Rasten- bzw. Knebelstellungen in Spalte II in der Ausführung als Fadenkreuzschalter dargestellt sind. In den Schaltstufen 0, 6, 5, 4, 3 und 2 ist, wie aus Spalte III ersichtlich, die Schaltungsanordnung sowohl für die alte als auch für die neue Ausführung gleich. Für die Stufe 1 ist in SpalteIIIa die. bisher verwendete und in Spalte III b die neue Schaltung gezeigt. In Spalte IV ist die Wattleistung pro Stufe angegeben.

Der Gesamtwiderstand R ist, wie aus den Schaltungen der Spalte III ersichtlich, durch Anzapfungen in drei Teile R₁, R₂, R₃ aufgeteilt, die in den einzelnen Schaltstufen entweder parallel oder in Serie oder als Einzelwiderstände geschaltet werden. Die Widerstandsanschlüsse an den Widerstandsenden und den -anzapfungen sind mit I₁ 2, 3 und 4 bezeichnet, während die beiden Pole der Stromzuführung (Netzzuleitung), die auch aus einem Spannung führenden Leiter und einem Nulleiter bestehen kann, mit P₁ und P₂ angegeben sind. Die Schaltbilder zeigen, daß an sich Pol P₁ den Anschlüssen 1 und 2 und Pol P₂ den Anschlüssen 3 und 4 zugeordnet ist, daß aber in der Schaltstufe2 und in der Schaltstufe 1 nach Spalte III b hier eine Vertauschung eintritt.

Während bei der Weiterschaltung von der Stufe 2 zur Stufe 1 nach der bisher üblichen Schaltung III a die Querverbindung vom Widerstandsanschluß 3 mit P₁ getrennt und Anschluß 3 bei diesem Schaltschritt außerdem mit P₂ verbunden werden muß, also zwei Schaltmaßnahmen an einem Anschluß auszuführen sind, bleibt gemäß der Erfindung bei der Schaltungsanordnung nach IHb die Querverbindung VOnP₁ zum Anschlußpunkt 3 bestehen. Die Schaltung des Widerstandes R₁ erfolgt durch eine Querverbindung von P₂ zum Anschlußpunkt 1. Damit sind sämtliche drei Widerstandsteile in Serie geschaltet, ohne daß in einem Schaltschritt an einem Widerstandsanschluß Schaltmaßnahmen in bezug auf unterschiedliche Pole erforderlich sind. Erfolgt eine Rückschaltung von Stufe 1 auf Stufe 2, so wird die Querverbindung P₂-I gelöst und P₂ mit Anschluß 4 verbunden. Bei Weiterschaltung von Stufe 2 auf Stufe 3 bleibt die VerbindungP₂-4 bestehen. Die Querverbindung Pj-3 wird aufgehoben und die Verbindung P₁Q, hergestellt.

An sich sind bereits Regelschalter bekanntgeworden, bei denen die Widerstandsanschlüsse, die Netzanschlüsse und die diese verbindenden Schaltelemente einander so zugeordnet sind, daß bei der Umschaltung von einer Stufe zur nächsten nur solche Widerstandsanschlüsse an spannungsführende Zuleitungen gelegt werden, die in der erstgenannten Stufe entweder mit der Zuleitung, an die sie in der neuen Schaltstufe angeschlossen werden sollen, bereits verbunden oder an keine Zuleitung angeschaltet waren. Bei diesen vorbekannten Schaltern handelt es sich indessen um solche mit vier Heizstufen und einer Nullstufe, also um sogenannte 5-Takt-Schalter. Die vier Heizstufen ergeben sich dabei durch unterschiedliche Parallelschaltung von Teilen eines Widerstandes in zwei Stufen, durch Einschaltung nur eines Widerstandsteiles in einer Stufe und schließlich durch eine Serienschaltung ebenfalls in nur einer Stufe.

Demgegenüber liegt das Problem der Erfindung darin, Schalter, bei denen noch weitere Schaltstufen vorhanden sein sollen und bei denen diese Schaltstufen durch unterschiedliche Serienschaltungen erreicht werden, wie es z. B. für¹ die Stufen 2 und 1 in der Zeichnung dargestellt ist, kurzschlußsicher zu gestalten. Ist es nun an sich schon schwierig, so viele Schaltstufen auf 360° unterzubringen, ohne die Abmessungen des Schalters unerwünscht zu vergrößern und ohne seine Betriebssicherheit zu beeinträchtigen, so kommt eine weitere Schwierigkeit hinzu, wenn von der Hintereinanderschaltung zweier Widerstandsteile (Stufe 2) auf die Hintereinanderschaltung aller drei Widerstandsteile (Stufe 1) übergegangen wird. Bei den bisher bekannten Schaltern mit mehrstufiger Serienschaltung geschieht dieser Übergang in der Weise, daß, wie in Spalte III a dargestellt, das Widerstandsende 3 von dem Pol P₁ der Netzzuleitufig (Stufe2) getrennt und an den anderen PoIP₂ (Stufe 1) angeschlossen wird. Damit muß derselbe Widerstandsanschluß auf einem Schaltweg zwischen zwei Polen wechseln, so daß in erheblichem Maße die Gefahr eines Kurzschlusses gegeben ist.

Die Erfindung vermeidet diesen Übelstand, indem, wie in Spalte HIb gezeigt, der in Stufe 2 vorhandene Anschluß des Widerstandsendes 3 mit dem Pol P₁ beibehalten und der Widerstandsanschluß 4 von dem anderen Pol P₂ getrennt, dafür aber das andere Ende 1 des Widerstandes an diesen Pol P₂ gelegt wird. Dadurch entsteht gegenüber den Parallelschaltungen eine Vertauschung in der Zuordnung der Widerstand^ enden 1 und 3 zu den Polen P₁ und P₂ der-iijUHfzuleitung.

Die Nachteile der bisherigen Schalter konnten durch den Erfindungsgedanken vollkommen beseitigt werden, so daß auch 7-Takt- oder ähnliche Schalter, die mit sehr kleinem Winkelweg zwischen den einzelnen Rastenstufen arbeiten, auch bei kleinsten Abmessungen nunmehr mindestens dieselbe Schaltsicherheit aufweisen wie Schalter mit großem Winkelweg und weniger Schaltstufen. ·*;, ■

Für die praktische Ausführung können an sich bekannte Umschalt- oder Zusatzkontakteinrichtungen verwendet werden. In der Fertigung ergibt sich besonders für die Ausführung der Einzelteile und deren Montage eine bedeutende Vereinfachung und Verbilligung, da nicht mehr mit der früher erforderlichen Genauigkeit gearbeitet zu werden braucht.

Der Erfindungsgedanke kann auch auf andere ähnliche Regelschaltanordnungen und auch bei anderen Kombinationen als in dem im Beispiel angezogenen Schema angewandt werden.

Claims (2)

1. Patentanspruch ε-1. Elektrischer Regelschalter, insbesondere für elektrische Heiz- und Kochgeräte mit mehr als drei Widerstandsanschlüssen je Heizeinrichtung, bei der sich die einzelnen Heizleistungsstufen durch Parallel-, Einzel- und mehrstufige Serienschaltung von Widerständen ergeben, vorzugsweise 7-Takt-D rehschalter, gekennzeichnet durch eine solche Zuordnung der Widerstandsanschlüsse, der Netzanschlüsse und der diese verbindenden Elemente des Schalters, daß bei der Umschaltung von einer Stufe zur nächsten nur solche Widerstandsanschlüsse an Spannung führende Zuleitungen oder an den Nulleiter gelegt werden, die in der erstgenannten Stufe entweder mit der Zuleitung, an die sie in der neuen Schaltstufe angeschlossen werden sollen, bereits verbunden oder an keine Zuleitung angeschaltet waren, und daß beim Übergang von einer Stufe der Serienschaltung auf die nächste Stufe zu den bereits eingeschalteten Widerstandsteilen ein weiterer Widerstandsteil in der Weise hinzugeschaltet wird,

   daß der in der vorhergehenden Schaltstufe an den einen Pol der Netzzuleitung angeschaltete Widerstandseingang auch in der neuen Schaltstufe an diesen Pol angeschaltet ist, während das freie Ende des hinzuzuschaltenden Widerstandsteiles an den anderen Pol der Netzzuleitung gelegt wird, so daß gegenüber der Parallelschaltung eine Vertauschung der Widerstandsenden in bezug auf die Pole der Netzzuleitung erfolgt.
2. 2. Elektrischer Regelschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Widerstandsanschlüsse Schaltelemente zur wahlweisen Verbindung mit dem einen oder dem anderen Pol der Netzzuleitung zugeordnet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Britische Patentschrift Nr. 433 488.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen