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Elektrischer Schalter In Betrieben und Laboratorien werden zur Ein-und
Ausschaltung von elektrischen Kleinverbrauchern, wie schreibenden Meßgeräten, Verstärkern
und Kontrollgeräten, häufig ein- oder zweipolige Schalter ohne besondere Sicherung
für den einzelnen Gerätestromkreis verwendet. Da zuweilen aber eine Absicherung
der Geräte unerläßlich ist, faßt man mehrere zu einer gemeinsam abgesicherten Verbrauchergruppe
zusammen. Für betriebliche Anlagen, in denen elektrische Einrichtungen nur in explosionsgeschützter
Ausführung erstellt werden dürfen, können bisher für Kleinverbraucher nur überdimensionierte
teure Schalter mit dem Prädikat »ex«, beispielsweise solche mit einer Schaltleistung
von 15 A Nennstrom bei 250 V Spannung, eingesetzt werden. Das zu installierende
Sicherungspaar für eine Kleinverbrauchergruppe wird dann meist außerhalb des die
Verbraucher enthaltenden explosionsgefährdeten Raumes erstellt und von dort eine
Leiterschleife von Schalter zu Schalter geführt. Diese Anschlußtechnik für explosionsgefährdete
Räume befriedigt nicht, weil sämtliche Verbraucher an einem Sicherungspaar parallel
geschaltet sind. Ein Kurzschluß eines Verbrauchers hat auch den Ausfall aller anderen
Verbraucher der gleichen Gruppe zur Folge. Betriebliche Anlagen mit Kleinverbrauchern
der genannten Art werden dabei empfindlich gestört.
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Es ist ferner ein Steckerschalter mit in einer Steckdose eingebautem
vollständigem Schalter, bei dem das Herausziehen des Steckers nur bei geöffnetem
Schalter möglich ist, während bei geschlossenem Schalter der eingeführte Stecker
in der Dose gesperrt ist, bekanntgeworden, bei dem in dem Stecker eine zusätzliche
Sicherung zwischen dem Schalter und der anzuschließenden Leitung vorgesehen ist.
Bei diesem Steckerschalter ist also ebenso wie bei den schon obengenannten exgeschützten
Schaltern der Aufwand sehr groß mit entsprechend großen Abmessungen des Steckerschalters.
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Danach ist zur Behebung dieser Mängel folgende Aufgabe gestellt: 1.
Der für die Inbetriebnahme elektrischer Kleinverbraucher benötigte zweipolige Schalter
des Prädikats »explosionsgeschützt« ist, der geringen Schaltleistung entsprechend,
wesentlich kleiner auszuführen als bekannte explosionsgeschützte Schaltgeräte.
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2. Darüber hinaus wird gefordert, daß der explosionsgeschützte Schalter
für jeden Pol auch eine überstromsicherung besitzt. Diese Sicherungen sollen von
der Bedienungsseite des Schalters her leicht zugänglich und auswechselbar sein.
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Es sind zwar schon Wahlschalter in Druckknopfausführung für Sonderschaltungen
bekannt. Bei einer Ausführungsform solcher Schalter rastet ein Spezialdruckknopf
beim Rechts- oder Linksdrehen je eine in einer oberen oder unteren Ebene liegende
Kontaktstellung. In der Mittelstellung wirkt er wie ein Druckknopf. Der Betätigungsknopf
ist in das die Kontakte enthaltende topfförmige Gehäuse axial einschiebbar, wobei
die mit dem Betätigungsknopf verbundenen Schaltelemente die Anschlußkontakte jeweils
paarweise überbrücken. Diese bekannten Wahlschalter sind an sich zwar wesentlich
kleiner als die obengenannten explosionsgeschützten Schalter, jedoch nicht explosionsgeschützt
ausgeführt, besitzen ferner keinen Druckraum entsprechend den Vorschriften für eine
druckfeste Kapselung und enthalten auch keine eingebauten Sicherungen.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf derartige Schalter mit der weiteren
Zielsetzung, solche Schalter auch explosions- und drucksicher auszubilden und zusätzlich
mit überstromsicherungen zu versehen, ohne die Vorteile einer äußerst raumsparenden
Bauweise aufzugeben.
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Die Erfindung bezieht sich also auf einen elektrischen Schalter in
zweipoliger Ausführung, bestehend aus einem topfförmigen Gehäuse, das jeweils paarweise
angeordnete Anschlußkontakte besitzt und in das von seinem offenen Ende her ein
die Anschlußkontakte jeweils mit Schaltelementen paarweise überbrückender federnder
Schaltkopf axial einführbar und betätigbar ist.
Die Erfindung besteht
darin,. daß zwecks Ausbildung des Schalters in explosionsgeschützter Ausführung
in dem in an sich bekannter Weise mit einem Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Schaltkopf
ausgebildeten Schalter in den Schaltkopf als Schaltelemente Sicherungen federnd
von der dem Topfboden zugewandten Stirnseite her eingeschoben sind, deren kontaktgebende
Enden in der Einschaltstellung des Schalters auf den in den Boden des Gehäuses eingefügten
Anschlußkontakten derart abgestützt sind, daß zwischen der Stirnseite des Schaltkopfes
und dem Topfboden ein an sich bekannter Druckraum gebildet ist.
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Bei dem obengenannten Steckerschalter ist auch bereits zur explosionssicheren
Ausbildung des Steckerschalters ein Spalt zwischen dem Dosengehäuse und dem als
Schaltkopf ausgebildeten Stecker vorgesehen. Druckräume sind bei explosionsgeschützten
Schaltern allgemein bekannt.
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Der Schalter nach der Erfindung hat gegenüber anderen bekannten und
explosionssicheren Schaltgeräten, die als sogenannte Steckerschalter, also auch
mit einer an den Steckerkopf herangeführten Anschlußleitung ausgeführt sind und
gegebenenfalls am Boden des Gehäuses Sicherungselemente enthalten, noch folgende
weiteren Vorteile: Die Leitungsanschlüsse können an ein in einer Einbauwand bzw.
-tafel fest eingebautes topfartiges Gehäuse von der Rückseite herangeführt und in
jedem Fall fest verlegt werden. Der Schaltkopf ist nach dem Lösen aus dem festen
eingebauten Gehäuse weit entfernbar, so daß die darin befindlichen überstromsicherungen
besonders mühelos ausgewechselt werden können.
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Die Sicherungen können in dem Schalter sowohl parallel als auch senkrecht
zur Schalterachse angeordnet sein.
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Sie werden zweckmäßig durch ein senkrecht zur Schalterachse verschiebbares
Riegelelement in Aussparungen des Schaltkopfes festgehalten.
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An Hand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Schalters nach
der Erfindung näher beschrieben.
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Die Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen zweipoligen Schalter
mit den Merkmalen der Erfindung, der hinsichtlich des Explosionsschutzes die Forderungen
der Schutzart »druckfeste Kapselung« erfüllt. Es ist in den Abb. 1, 1 a und 1 b
die Schalterstellung »Aus« dargestellt. Der Schalter besteht zunächst aus dem runden
Gehäuse l a, das zum Einbau nach dem Prinzip der Einlochbefestigung außen teilweise
ein Gewinde besitzt. über das anschlußseitige Ende des Gehäuses l a kann mittels
eines Gewinderinges 1 b eine Gummimanschette 1 c gestülpt werden, die so viel enge
öffnungen besitzt, als einzelne Leitungen bzw. Kabel zu den Anschlußklemmen herangeführt
werden müssen. Die Gummimanschette 1 c schützt die Anschlußklemmen des Schalters
gegen Staub und Spritzwasser. Die innerhalb der Gummimanschette nach beiden Seiten
konisch ausgebildeten Kabeleinführungen gewährleisten eine dichte und zugentlasteteKabelbefestigung.
Der Anschlußklemmenraum kann aber auch dosenförmig ausgeführt, mit Kabelverschraubungen
und mit abnehmbarem Deckel versehen sein.
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In eine im wesentlichen zylindrische Bohrung des Gehäuses 1 a ist
der runde Schaltkopf 2 mit geringem Spiel eingeschoben und wird mittels eines Schnellverschlusses,
der aus dem Führungsschlitz 3; dem Stift 4 am Schaltkopf und der Sperrschraube 5
gebildet wird, in seiner Lage im Gehäuse 1 a gehalten. Parallel zur Schalterachse
sind in den Schaltkopf 2 von seiner rückwärtigen Seite her vier Bohrungen eingebracht,
die unmittelbar hinter der stirnseitigen Fläche paarweise miteinander verbunden
sind. Diese Bohrungen nehmen zwei Kontaktketten auf, die aus je einer mit einem
Kontaktzapfen 6 versehenen Sicherungshülse 10, der Sicherung 7, dem Zwischenkontakt
8 mit einer zugehörigen flexiblen Verbindung 9 und den beiden Federn 11 und 11'
zusammengesetzt sind. Die Federn 11 und 11' drücken die die Kontaktzapfen 6 tragenden
Teile 10 der Kontaktkette gegen Aussparungen 12 in der aus Isolierstoff bestehenden
inneren stirnseitigen Fläche des Gehäuses 1 a (Abb. 1 b). Wird der Schaltkopf 2
mit den beiden, die Sicherungen 7 enthaltenden Kontaktketten 6 bis 10 aus dem Gehäuse
1 a nach Entfernung der Sperrschraube 5 herausgehoben, so sichert ein Riegelelement
13, das auf Warzen 13a gleitet und von einem Knopf 14 gehalten ist, die Sicherungshülse
10 und den Kontaktbolzen 6 gegen Herausgleiten aus den Bohrungen des Schaltkopfes
2. Das Riegel= element 13 läßt sich so verschieben, daß die Sicherungen 7 ausgewechselt
werden können (Abb: 3 a und 3 b). Auf das Außengewinde des Gehäuses 1 a ist ein
Ring 15 aufgeschraubt, mit dem der ganze Schalter z: B. gegen die Platte 16 einer
Schalttafel verspannt werden kann.
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Die Abb. 2, 2 a und 2 b zeigen einen ähnlichen Längsschnitt durch
den Schalter in. der Schaltstellung »Ein« und lassen insbesondere die Lage der Anschlußklemmen
17 gegenüber den die Kontaktzapfen 6 tragenden Teile 10 erkennen. Je zwei Zugangs-
und Abgangsklemmen 17 sind in den Boden des Gehäuses la derart drucksicher eingepreßt,
daß jeweils ihr abgerundeter kontaktgebender Kopf 17a am Ende einer der kreisbogenförmigen
Aussparungen 12 zu liegen kommt. Durch diese Versenkung des kontaktgebenden Kopfes
17 a ist eine Sicherung gegen zufällige Berührung gegeben. Die anschlußseitigen
Enden der Klemmen 17 ragen in die Klemmenräume K hinein. Durch Eindrücken des Schaltkopfes
2 in das Gehäuse und anschließendes Rechtsdrehen gleiten die Kontaktzapfen 6 der
Sicherungshülsen 10 auf die abgerundeten Köpfe 17a der Anschlußklemmen
17 auf und stellen die leitende Verbindung zwischen den Zugängen und Abgängen her.
Die Kontaktzapfen gleiten auf eingesetzten Glas-oder Keramikteilen 19, um das Schmieren
der Kontakte und das damit verbundene Erhöhen des übergangswiderstandes zu verhindern,
Der außen am Schaltkopf 2 angebrachte Stift 4 gleitet beim Eindrücken des Kopfes
2 entgegen der Kraft der Federn 11 und 11' zunächst im Führungsschlitz 3 parallel
zur Schalterachse abwärts und tritt dann zur Verriegelung der Schaltstellung »Ein«
in eine abgewinkelte seitliche Abzweigung des Führungsschlitzes 3 ein, die in der
inneren Wandung des Gehäuses 1 a etwa senkrecht zur Schalterachse geführt ist. Daraus
ergibt sich, daß der Schaltkopf 2 mit den Sicherungen 7 nur in der Schaltstellung
»Aus« und erst durch Lösen der Schraube 5 vom Gehäuse 1 a getrennt werden kann.
Der Druckraum D des explosionssicheren Schalters wird von der inneren Bodenfläche
des Gehäuses la mit den Aussparungen 12, von der gegenüberliegenden Fläche des Schaltkopfes
2 sowie von einem Teil der inneren Zylinderfläche
des Gehäuses
1 a begrenzt und ist in der Schaltstellung »Ein« kleiner als in der Schaltstellung
»Aus«.
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Die Abb. 4 zeigt die Anschlußseite des Gehäuses 1 a mit den beiden
Zugangs- und Abgangsklemmen. In der Mitte kann eine mit Gewinde versehene Bohrung
18 eingebracht werden, die zum Anbringen einer isolierenden Abdeckung der anschlußseitigen
Enden der Klemmen 17 verwendet werden kann.
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Der oben beschriebene Schalter kann im Rahmen der Erfindung auch so
geändert werden, daß die im Schaltkopf unterzubringenden Sicherungselemente nicht
parallel, sondern senkrecht zur Achse des Schalters gelagert sind.