DE1095918B - Elektrischer Drehschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Drehschalter mit einem stirnseitig mit Nocken besetzten Schaltglied, das mehrere Schaltkontakte steuert. Solche Schalter sind schon in Ausführungen bekannt, bei denen die als federnde Arme ausgebildeten Schaltkontakte durch Nocken des Schaltgliedes nach Art von Druckkontakten gegenüber auf Sockel fest angeordneten Gegenkontakten verstellt werden. Ferner sind Drehschalter bekannt, bei denen ein drehbares Schaltglied zugleich mehrere als Kontaktbrücken gestaltete Schaltkontakte steuert. Hiermit wird eine gleichmäßige Betätigung mehrerer Kontakte angestrebt, die beispielsweise für Mehrphasen-Anordnungen erforderlich sind. Zur Betätigung der Schaltkontakte bildenden Kontaktbrücken sind dabei Hebel verwandt, die schwingbar an dem drehbaren Schaltglied einerseits und an den Kontaktbrücken anderseits sitzen. Diese Hebel bilden Koppeln, die unter Vermittlung von Führungen Drehbewegungen des Schaltgliedes in Längsbewegungen der Kontaktbrücken umformen. Diese Schalter genügen den praktischen Anforderungen nicht zufriedenstellend, weil sie zahlreicher Einzelteile bedürfen und ungünstigen Reibungsbeanspruchungen unterliegen. Daher ist es mit solchen Schaltern praktisch kaum möglich, eine gleichmäßige Betätigung mehrerer Schaltkontakte zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Drehschalter der eingangs umschriebenen Art zu schaffen, der bei einfachem Aufbau und großer Betriebssicherheit mehrere Schaltkontakte gleichmäßig steuert. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß das drehbare Schaltglied mit Hubflächen eines in dem Schaltersockel drehfest und axial verschiebbar geführten Kontaktträgers zusammenwirkt, der vorzugsweise zu seiner Mitte symmetrisch verteilt mehrere Schaltkontakte trägt. Bei dieser Anordnung wird im Gegensatz zu den vorbekannten Ausbildungen durch das Schaltglied lediglich ein Bauteil, nämlich der Kontaktträger betätigt. Damit ist sichergestellt, daß die insgesamt an diesem gehalterten Schaltkontakte gleichmäßig betätigt werden. Außerdem ergibt die Verwendung eines mit mehreren Schaltkontakten besetzten Kontaktträgers gegenüber vorbekannten, mehrphasig ausgebildeten Drehschaltern eine beachtliche Verminderung der erforderlichen Einzelteile.

Die Erfindung läßt sich in mancherlei Arten verwirklichen. Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, die Nocken bzw. Hubflächen des Schaltgliedes des Kontaktträgers gleichmittig zur Drehachse anzuordnen und gleichmäßig über den Umfang zu verteilen. Damit ist gewährleistet, daß der Kontaktträger durch -das Schaltglied ohne Anwendung verwickelter Gerad- ^«fcrangen stets parallel zu sich selbst verlagert wird, Elektrischer Drehschalter

Anmelder:

Märkische Elektroindustrie

Adolf Vedder K.G.,
Schalksmühle (Westf.)

Albert Backhaus, Schalksmühle (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

so daß die Gleichmäßigkeit des Ablaufes der Schaltvorgänge sichergestellt ist. Außerdem ergeben sich in dieser Weise besonders geringe Reibungsbeanspruchungen. Damit wird der Verschleiß niedrig gehalten und eine bequeme Betätigung erreicht.

Das drehbare Schaltglied und der axial verschiebbare, drehfest geführte Kontaktträger können verschiedenartig zusammenwirken. Es ist beispielsweise möglich, durch das Schaltglied den Kontaktträger formschlüssig zu steuern, d. h. sowohl das Einschalten als auch das Ausschalten durch unmittelbaren Antrieb des Kontaktträgers mittels des Schaltgliedes zu bewirken. In der Regel ist es jedoch einfacher, das Schaltglied auf den Kontaktträger gegen eine Federbelastung kraftschlüssig einwirken zu lassen. Dabei kann die Anordnung so gewählt werden, daß entweder die Schaltkontakte durch die Vorspannung der Federbelastung in der Einschaltstellung gehalten und aus dieser durch unmittelbare Einwirkung des Schaltgliedes rückgestellt werden, oder der Kontaktträger wird durch das Schaltglied unmittelbar in die Einschaltstellung überführt, während die Rückstellung des Kontaktträgers, d. h. das öffnen der Schaltkontakte durch die vorgesehene Federbelastung erfolgt.
Der mit mehreren Schaltkontakten besetzte K011-taktträger kann verschiedenartig ausgestaltet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, den Kontaktträger mit mehreren je einen Schaltkontakt tragenden Armen auszurüsten. Damit ergibt sich eine in baulicher Hinsicht besonders günstige Gestaltung, wobei die je einen Schaltkontakt tragenden Arme zugleich Führungsflächen zur Verfügung stellen, die insbesondere zur drehfesten Abstützung des Kontaktträgers ausnutzbar sind. Statt dessen kann der Kontaktträger auch als

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langgestreckter Steg ausgebildet werden. Beide Anordnungen ermöglichen es, die Schaltkontakte besonders einfach und zuverlässig zu befestigen. Dazu empfiehlt es sich, die Schaltkontakte als in dem Kontaktträger gehalterte Kontaktbrücken auszuführen. Es wäre allerdings auch möglich, lediglich einpolig wirkende Kontaktanordnungen vorzusehen, wobei vorzugsweise biegbare Verbindungen zwischen sockelfesten Anschlußklemmen und an dera axial verschiebbaren Kontaktträger sitzenden Schaltkontakten angeordnet werden könnten. Die vorzugsweise vorgesehenen Kontaktbrücken werden zweckmäßig an dem Kontaktträger beweglich und vorzugsweise selbständig federnd abgestützt. Dann können die Kontaktbrücken selbst weitgehend starr sein; dennoch werden sich die Kontaktdrücke gleichmäßig auf beide Enden jeder Kontaktbrücke verteilen. Eine solche Abstützung der Kontaktbrücken ergibt sich, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung jede Kontaktbrücke in einem sich parallel zu den Breitseiten des Kontaktträgers erstreckenden Durchbruch des Kontaktträgers gelagert und in diesem durch eine vorgespannte Feder gehalten ist. Hierbei fällt neben einer allen Anforderungen genügenden Nachgiebigkeit eine sichere Befestigung der Kontaktbrücken an, die keiner verwickelten bzw. zeitraubenden Montagearbeiten bedarf.

Der erfindungsgemäße Schalter kann im übrigen den jeweiligen Zwecken gut angepaßt werden. Vielfach ist es empfehlenswert, den Drehbereich des Schalters durch Anschläge zu begrenzen, um dem Einschalten und dem Ausschalten zwangläufig entgegengesetzte Drehrichtungen zuzuordnen. Damit ergeben sich überdies besonders einfache Formen der die Schaltbewegung antreibenden Nocken bzw. Hubflächen. Statt dessen kann der Schalter jedoch auch unbegrenzt drehbar sein.

Zur Festlegung der einzelnen Arbeitsstellungen des drehbaren Schalterteiles können an sich bekannte Rasteinrichtungen verwandt werden. Eine besonders einfache und bei großer Betriebssicherheit raumsparende Ausgestaltung ergibt sich, wenn den Scheiteln der Nocken bzw. Hubflächen unmittelbar Rastvorsprünge eingeformt werden. Solche Ausbildungen eignen sich insbesondere für Schalter, bei denen das Schaltglied mit dem Kontaktträger unter Federbelastung kraftschlüssig zusammenwirkt, da dann die den Kraftschluß aufrechterhaltende Federbelastung zugleich zur Verrastung der Schaltstellungen ausnutzbar ist.

Das Schaltglied kann als selbständiges Bauteil ausgebildet und mit der Schalthandhabe durch eine Welle gekuppelt sein. Noch einfacher ist es, das Schaltglied mit dem SchaltgrifF als einheitliches Bauteil auszuführen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen einem Dreiphasennetz zugeordneten Ausschalter im Längsschnitt,

Fig. 2 den geöffneten Schaltersockel in Draufsicht,

Fig. 3 den Kontaktträger in Draufsicht,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Schaltgliedes,

Fig. 5 in der Fig. 3 gleichender Darstellung eine andere Ausbildung eines Kontaktträgers,

Fig. 6 ein Schaltglied mit angeformtem Schaltgriff in Ansicht.

Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Schalter weist ein im wesentlichen topfförmiges Gehäuse 10 aus isolierendem Werkstoff auf, das durch einen mittels Schrauben 11 festlegbaren Deckel 12 abschließbar ist. In dem Gehäuseboden, der überdies einen Führungsansatz 13 trägt, ist die Schalthandhabe mit einer mehrkantigen, beispielsweise im Querschnitt quadratischen Schaltwelle 14 drehbar gelagert. Der Innenraum des Gehäuses 10 umfaßt im wesentlichen einen mittleren zylindrischen Bereich 15, von dem aus sich radial Bereiche 16 erstrecken, die seitlich je durch zueinander parallele Wände 17 begrenzt sind. Die Bereiche 16 führen zu Ausnehmungen 18, in denen je ein feststehender Schaltkontakt 19 untergebracht ist, der mit einer Anschlußklemme in leitender Verbindung steht. In den

ίο Innenraum 15,16 greift passend der in Fig. 3 dargestellte Kontaktträger 20. Dieser weist sinngemäß einen etwa zylindrischen mittleren Bereich 21 und radial nach außen gerichtete Arme 22 auf. Die Arme 22 tragen, wie insbesondere Fig. 1 zeigt, je einen zu den Breitseiten des Kontaktträgers parallelen Durchbruch 23, in dem eine Kontaktbrücke 24 lagert, die durch eine vorgespannte Schraubendruckfeder 25 unterstützt wird. Die Kontaktbrücke 24 weist in ihrem mittleren, den Durchbruch 23 durchsetzenden Bereich eine gegenüber ihren äußeren Enden geringere Breite auf, so daß sie gegen Verschiebungen in ihrer Längsrichtung gesichert ist. Sie wird in hochgekippter Lage in den Durchbruch 23 eingebracht und nach dem Erreichen der erforderlichen Längslage in die Betriebsstellung

^a5 geschwenkt. Die äußeren Abmessungen der Kontaktbrücke 24 sind so gewählt, daß diese in den Bereichen 18 des Sockels 10 frei verschiebbar ist. Der im wesentlichen zylindrische mittlere Bereich 21 des Kontaktträgers 20 trägt auf einer Stirnseite drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Hubnocken 26. Deren Flanken sind denjenigen des in Fig. 4 dargestellten Schaltgliedes 27 angepaßt. Das Schaltglied 27 hat einen in dem Gehäusedeckel 12 drehbar aufgenommenen Führungsansatz 28j der einen dem Querschnitt der Schaltwelle 14 entsprechenden Durchbruch trägt. Auf der oberen Stirnseite des Schaltgliedes 27 sind, gleichmäßig über den Umfang verteilt, drei Nocken 29 vorgesehen, die vorzugsweise unterschiedlich steil verlaufende Flanken 30 und 31 tragen. Im Scheitelbereich der Nocken 29 ist je eine Einsenkung 32 vorgesehen, die im Zusammenwirken mit dem Scheitel des jeweils zugeordneten Hubnockens 26 des Kontaktträgers 20 ein Verrastung bewirkt. Der Kontaktträger 21 ist durch vorgespannte Schraubendruckfedern 33, die sich andernends an dem Boden des Gehäuses 10 abstützen, im Sinne einer kraftschlüssigen Anlage gegen das Schaltglied 27 belastet.

Beim Betätigen der Schaltwelle 14 wird das Schaltglied 27 mitgenommen. Dessen Nocken 29 gleiten dabei unter den Hubnocken 26 des durch seine Arme 22 drehfest geführten Kontaktträgers 20 durch und heben diesen entgegen der Federbelastung 33 an. Dabei legen sich die Kontaktbrücken 24 jeweils gegen die zugeordneten, sockelfesten Kontakte 19 und schließen die Stromkreise. Die Hubbewegung des Kontaktträgers 20 ist so bemessen, daß beim Einschalten die die Kontaktbrücken 24 je einzeln belastenden Federn 25 noch einer gewissen Zusammendrückung unterliegen. Damit ist eine gleichmäßige Verteilung der Kontaktdrücke gewährleistet. Die Einschaltlage des Schalters wird durch Einfallen der Scheitel der Hubnocken 26 in die Aussparungen 32 des Schaltgliedes 27 verrastet, während in der Ausschaltstellung die Hubnocken 26 zwischen aufeinanderfolgenden Nocken 29 des Schaltgliedes 27 liegen.

Die in Fig. 5 dargestellte Schaltbrücke hat im Gegensatz zu der Ausbildung nach Fig. 3 die Form eines langgestreckten Steges 35, dem in ihn quer durchsetzenden Durchbrüchen 36 Schaltbrücken 37 in der schon beschriebenen Art eingelagert sind. Die mittlere

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Schaltbrücke sitzt mittig zur Drehachse des Schalters, die in diesem Fall den Kontaktträger nicht durchsetzt. Zur Führung ist die Schaltbrücke 35 hier beispielsweise mit einem Ansatz 38 ausgerüstet.

In Fig. 6 ist schließlich ein Sehaltglied 40 dargestellt, das sich mit einem Bund 41 in der Schalterabdeckung 42 führen mag und dem ein Schaltglied unmittelbar eingeformt ist. Hierbei wird die Anzahl der Einzelteile gegenüber dem in Fig. 1—4 dargestellten Schalter weiterhin verringert. Außerdem lassen sich fallweise weitere beachtliche Raumeinsparungen erzielen.

Die dargestellte Ausführung ist, wie schon erwähnt wurde, nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. Der erfindungsgemäße Schalter läßt sich sinngemäß auch für zwei oder mehr als drei Phasen bzw. Adern ausgestalten, wobei der Kontaktträger sinngemäß entweder zwei oder aber mehr als drei Arme aufweisen kann. Der Kontaktträger könnte im wesentlichen als über den Umfang gleichförmig verlaufender Körper ausgestaltet sein, doch ergibt sich dann meist ein ungünstigerer Raumbedarf. Außerdem müßten noch besondere Führungsflächen zur drehsicheren Abstützung vorgesehen werden. Der Schalter könnte auch derart aufgebaut sein, daß die in Fig. 1 dargestellte Lage des Schaltgliedes und des Kontaktträgers der Einschaltstellung entspricht, wobei der Kontaktdruck im wesentlichen durch die Federn 33 aufrechterhalten werden müßte, während das Abheben der Kontakte beim Ausschalten unter unmittelbarer Einwirkung des Schaltgliedes erfolgt. Solche Anordnungen haben fallweise eine gegenüber der dargestellten Ausbildung große Betriebssicherheit. Die räumliche Anordnung und die Ausgestaltung der Teile kann mannigfaltig abgewandelt werden.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Drehschalter mit einem stirnseitig mit Nocken besetzten Schaltglied, das mehrere Schaltkontakte steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (27) mit Hubflächen (26) eines in dem Schalter sockel (10) drehfest und axial verschiebbar geführten Kontaktträgers (20) zusammenwirkt, der vorzugsweise zu seiner Mitte symmetrisch verteilt mehrere Schaltkontakte (24) trägt.

2. Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken- bzw. Hubflächen (26, 29) des Schaltgliedes (27) und des Kontaktträgers (20) gleichmütig zur Drehachse angeordnet und gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.

3. Drehschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (27) und der Kontaktträger (20) unter Federbelastung kraftschlüssig zusammenwirken.

4. Drehschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kontaktträger (20) belastenden Federn (33) im Sinne eines Abhebens der Schaltkontakte (24) angeordnet sind.

5. Drehschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kontaktträger belastenden Federn im Sinne eines Schließens der Schaltkontakte angeordnet sind.

6. Drehschalter nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (20) mit mehreren je einen Schaltkontakt (24) tragenden Armen (22) sternförmig ausgebildet ist.

7. Drehschalter nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger als langgestreckter Steg ausgebildet ist.

8. Drehschalter nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte (24) als an dem Kontaktträger (20) gehalterte Brücken ausgebildet sind.

9. Drehschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (24) an dem Kontaktträger (20) je beweglich und vorzugsweise selbständig federnd abgestützt sind.

10. Drehschalter nach Anspruch 6 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (24) je einem sich parallel zu den Breitseiten des Kontaktträgers (20) erstreckenden Durchbruch (23) eingelagert und in diesem durch eine vorgespannte Feder (25) gehalten sind.

11. Drehschalter nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbereich des Schalters durch Anschläge begrenzt ist.

12. Drehschalter nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß den Scheiteln der Nocken bzw. Hubflächen Rastvorsprünge (32) eingeformt sind.

13. Drehschalter nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied mit dem Schaltgriff ein einheitliches Bauteil bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 850 909, 298 467,
480.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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