DE1093456B - Elektrische Schaltvorrichtung fuer rauhe Betriebsverhaeltnisse - Google Patents

Description

In vielen Zweigen der Elektrotechnik sind sogenannte Mikroschalter üblich, die durch geringe Schaltkräfte zu betätigen sind und im allgemeinen zu diesem Zweck instabil gelagerte Schaltelemente aufweisen. Diese bewährten Mikroschalter sind Schaltvorrichtungen, deren Verwendung für rauhe Betriebsverhältnisse, insbesondere zur Betätigung durch große Massen- und Beschleunigungskräfte, wie sie z. B. an Wagenkippvorrichtungen in Untertagebetrieben auftreten, bisher ausgeschlossen ist. Für derartige Beanspruchungen sind daher wesentlich robustere, aber auch kompliziertere, auf große Schaltkräfte eingerichtete Schaltvorrichtungen üblich, deren einzelne Schaltelemente für die auftretenden Beanspruchungen eingerichtet sind. Wegen der erforderlichen großen Schaltkräfte sind Störungen und insbesondere Fehlschaltungen möglich, letztere z. B. dann, wenn die Massenoder Beschleunigungskräfte, was sich bei rauhen Betriebsvernältnissen nicht vermeiden läßt, bei der Betätigung stark schwanken.

Allerdings sind grundsätzlich auch Schaltvorrichtungen bekannt, bei denen eine als Kraftspeicher ausgebildete Betätigungsvorrichtung vorgesehen und zur Aufnahme der beim Schalten auftretenden Kräfte eingerichtet ist. An diese Betätigungsvorrichtung ist ein Schalter über ein federndes Mittel angeschlossen. Auch sind Federelemente in der verschiedensten Form bekannt, beispielsweise in Form von zwei zwischen sich einen Hohlraum bildenden, gegeneinandergesetzten Tellerfedern oder in Form von Balgfedern mit Stahlfederarmierung u. dgl. Die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltvorrichtung für rauhe Betriebsverhältnisse zu schaffen, die durch große und auch in der Größe schwankende Massen- und Beschleunigungskräfte beliebig betätigt werden können und mit einem Mikroschalter arbeitet und dadurch dessen Vorteile auch in Schaltvorrichtungen für rauhe Betriebsverhältnisse anzuwenden erlaubt, ist durch die bekannten Maßnahmen nicht zu erreichen.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung für rauhe Betriebsverhältnisse, insbesondere für Untertagebetriebe, bei der eine als Kraftspeicher dienende Betätigungsvorrichtung zur Aufnahme der beim Schalten auftretenden Kräfte eingerichtet ist. Die Erfindung besteht darin, daß die als Kraftspeicher dienende Betätigungsvorrichtung als zusammendrückbarer, an sich bekannter Gummi- oder Kunststoffbalg ausgebildet und innerhalb des Balgs ein ebenfalls an sich bekannter Mikroschalter oder ähnlich empfindlicher Schalter angeordnet ist. Nach bevorzugter Ausführungsform weist die als Kraftspeicher dienende Betätigungsvorrichtung in an sich bekannter Weise eine Stahlfederarmierung auf.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Elektrische Schaltvorrichtung
für rauhe Betriebsverhältnisse

Anmelder:

Funke & Huster Elektrizitäts-G.m.b.H.,
Kettwig, Montebruchstr. 2

Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. Heinz Busch., Mülheim/Ruhr, ist als Erfinder genannt worden

ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gummi- oder Kunststoffbalg vakuumdicht geschlossen und dadurch als Luft- bzw. Gaspuffer ausgebildet sowie in diesem der Mikroschalter oder ähnliche empfindliche Schalter gekapselt ist. Schon durch die letztere Maßnahme kann die gesamte Schaltvorrichtung schlagwetter- bzw. explosionsgeschützt ausgebildet werden. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, zusätzlich oder an Stelle der vakuumdichten Ausführungen des Balges, z. B. bei Verwendung eines Balges mit Drosselöffnung, den Mikroschalter oder den ähnlichen empfindlichen Schalter z. B. durch eine auf das Gehäuse des Mikroschalters aufgesetzte, die Spaltlänge hinreichend vergrößernde Kappe explosions- oder schlagwettersicher auszubilden.

Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen. So kann der Mikroschalter oder ähnliche empfindliche Schalter auf einer Montageplatte befestigt sein, die zur druckdichten Kabeldurchführung sowie zur druckdichten Befestigung eines Kunststoffbalges eingerichtet ist. Zweckmäßig besitzt der Kunststoff- oder Gummibalg eine im wesentliichen zylindrische Gestalt, die zur Beaufschlagung durch die Schaltkräfte in Richtung der Achse eingerichtet ist, wobei am Beaufschlagungsende eine z. B. anvulkanisierte Befestigungseinrichtung für einen Stößel od. dgl. vorgesehen sein kann.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß die mit hoher Funktionssicherheit ausgerüsteten, in vielen Zweigen der Elektrotechnik bewährten Mikroschalter oder ähnliche empfindliche Schalter auch in elektrischen Einrichtungen Verwendung finden können, bei denen zur Betätigung der Schaltvorrichtung große und in der Größe schwankende Kräfte aufzunehmen sind. Die eigentlichen Schaltelemente werden von diesen Kräften entlastet, so daß bei Betätigungskräften, die der

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Größenordnung nach Tonnen betragen können, die eigentlichen Schaltkräfte in der Größenordnung nach Grammen bemessen werden können. Infolge der Anordnung der erfindungsgemäß Vorgesehenen Pufferelemente und deren Kombination mit auf die eigentliehen Betätigungselemente der Mikro- oder sonstigen empfindlichen Schalter einwirkenden federnden Elemente ist die Funktionssicherheit der Schaltvorrichtung wesentlich erhöht, und es ist erreichbar, daß auch dann, wenn die Kräfte stark schwanken, mit Sicherheit der Schaltvorgang ausgelöst wird. Die erfindungsgemäßen Schaltvorrkhtungen eignen sich daher insbesondere zur Verwendung in Untertagebetrieben, beispielsweise als Schienenschalter, als Schalter an Wagenkippvorrichtungen u. dgl. Von besonderem Vorteil ist in letzterem Falle, daß ohne besondere Schwierigkeiten auch die beschriebene explosions- und schlagwettergeschützte Ausführung verwirklicht werden kann.

Die Erfindung wird an Hand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert; es zeigt Fig. 1 eine elektrische Schaltvorrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1,

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 1 in Anordnung als Schienenschalter, ebenfalls teilweise im Schnitt,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Fig.3._

Die in den Figuren dargestellte elektrische Schaltvorrichtung ist für rauhe Betriebsverhältnisse, z. B. wie in den Fig. 3 und 4 angedeutet, als Schienenschalter für Untertagebetriebe eingerichtet. Die Schaltvorrichtung ist demnach bestimmt zur Betätigung durch große Kräfte, die durch das Gewicht oder die Beschleunigung von Massen auftreten können. Die erfindungsgemäfie Schaltvorrichtung besitzt eine als Kraftspeicher ausgebildete, von den Massen mittelbar oder unmittelbar beaufschlagte Betätigungsvorrichtung 1, die als Puffer zur Aufnahme der auftretenden Kräfte eingerichtet ist. An diese Betätigungsvorrichtung 1 ist ein an sich bekannter Mikroschalter 2 oder auch ein ähnlicher empfindlicher Druck- oder Zugschalter angeschlossen, und zwar über ein federndes, auf seine Betätigungseinrichtung einwirkendes Mittel 3. Die zur Aufnahme der Kräfte dienende Betätigungsvorrichtung 1 ist als Gummibalg ausgebildet, der im Beispiel starke Gummiwandungen 1 α aufweist, die auch durch Stahlfedern armiert sein können. Innerhalb dieses Gummibalges 1 ist der eigentliche Mikroschalter 2 angebracht. Der Gummibalg 1, der auch ein Kunststoffbalg sein kann, ist vakuumdicht geschlossen und damit im ganzen als Luftpuffer ausgebildet. Durch diese Ausführungsform ist zugleich das Gesamtsystem bei der Beaufschlagung stabilisiert. Für den Mikroschalter 2 ist eine Montageplatte 4 vorgesehen und letztere zur druckdichten Kabeldurchführung bei 5 sowie zur druckdichten Befestigung des Gummibalgs 1, z. B. mit Hilfe eines Klemmringes 6, eingerichtet. Die Befestigungsmittel sind in den Einzelheiten nicht gezeichnet. Der Gummibalg 1 besitzt eine im wesentlichen zylindrische Gestalt. Die Beaufschlagung erfolgt in Richtung seiner Zylinderachse. Am Beaufschlagungsende ist z. B. eine an vulkanisier te Befestigungseinrichtung 1 b für einen Stößel od. dgl. vorgesehen. Ein derartiger Stößel 7 ist in den Fig. 3 und 4 erkennbar, wo der Schalter nach den Fig. 1 und 2 als Schienenschalter montiert ist. Der Schalter befindet sich nach diesem Beispiel auf einer Montageplatte 8,, die über Haltebolzen 9 am Schienenfuß 10 befestigt ist. Der Stößel 7 ist über den Schienenkopf 11 hinausgeführt und durch ein überfahrendes Rad nach unten verschiebbar. Zur Halterung des Stößels 7 dient die aus Schraube 12 und Klemmplatte 13 bestehende Einrichtung, die die Schiene 10, 11 durchbohrt. Zur Aufnahme des Stößels 7 am Schienenkopf 11 ist dieser ausgenommen.

Die dargestellte Ausführungsform eines Schienenschalters ist in der Gesamtausführung bereits Schlagwetter- bzw. explosionsgeschützt. Zusätzlich oder an Stelle der beschriebenen Ausführungsform kann der Mikroschalter 2 selbst Schlagwetter- oder explosionsgeschützt ausgebildet sein.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrische Schaltvorrichtung für rauhe Betriebsverhältnisse, bei der eine als Kraftspeicher dienende Betätigungsvorrichtung zur Aufnahme der beim Schalten auf tretenden Kräfte eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kraftspeicher dienende Betätigungsvorrichtung als zusammendrückbarer, an sich bekannter Gummi- oder Kunststoffbalg ausgebildet und innerhalb des Balges ein ebenfalls an sich bekannter Mikroschalter oder ähnlicher empfindlicher Schalter angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise eine Stahlfederarmierung aufweist.

3. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummioder Kunststoffbalg vakuumdicht geschlossen und dadurch als Luft- bzw. Gaspuffer ausgebildet und daß in diesem der Mikroschalter oder ähnliche empfindliche Schalter gekapselt ist.

4. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter oder ähnliche empfindliche Schalter z. B. durch eine auf das Gehäuse aufgesetzte, die Spaltlänge vergrößernde Kappe explosions- oder schlagwettersicher ausgebildet ist.

5. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter oder ähnliche empfindliche Schalter auf einer Montageplatte befestigt ist, die zur druckdichten Kabeldurchführung sowie zur druckdichten Befestigung eines Gummi- oder Kunststoffbalges eingerichtet ist.

6. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummioder Kunststoffbalg eine im wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist und zur Beaufschlagung durch die Schaltkräfte in Richtung der Achse eingerichtet sowie am Beaufschlagungsende mit einer z. B. anvulkanisierten Befestigungseinrichtung für einen Stößel od. dgl. versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 839 294, 814363, 922, 630828;

französische Patentschrift Nr. 551675; AEG-Liste »Mikroschalter« SgN 5531 a, Februar

1955, S. 5.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 649/325 11.60