DE1190081B

DE1190081B - Kugelschalter

Info

Publication number: DE1190081B
Application number: DEST19897A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Maerkisch
Original assignee: STARKSTROM APPARATEBAU GmbH
Current assignee: STARKSTROM APPARATEBAU GmbH
Priority date: 1962-10-27
Filing date: 1962-10-27
Publication date: 1965-04-01

Description

Kugelschalter Die Erfindung betrifft einen Kugelschalter, bei dem in ein und derselben Bewegungsrichtung mehrere Schaltstellungen vorhanden sind, mit einer die Gelenkkugel des Schalthebels lagernden Zwischenwand mit an dieser befestigten Kontaktfedern, die von einer Schaltplatte des Schalthebels betätigbar sind, und mit einer im Abstand zu der Zwischenwand stehenden Grundplatte.
Bei Kugelschaltern besteht die Tendenz, die Zahl der Schaltmöglichkeiten möglichst zu vermehren. Bekannte Kugelschalter haben bereits Kontaktanordnungen, die in mehreren Schaltebenen wahlweise betätigbar sind. Hierbei wird der Kontaktschluß zwischen einer an dem Schalthebel sitzenden Kontaktträgerplatte, die selbst an Spannung liegt, und an einer Grundplatte befestigten Gegenkontaktteilen hergestellt, wozu an der Kontaktträgerplatte metallene Lappen sitzen, die aus der Plattenebene nach verschiedenen Richtungen und in verschiedenen Höhen herausgebogen sind, so daß in ein und derselben Schaltrichtung mehrere Betriebsstellungen, die gerastet sein können, vorhanden sind. Die Betriebsstellungen können beispielsweise für Polumschaltung, z. B. vorwärtslangsam, vorwärtsschnell, rückwärtslangsam, rückwärts-schnell, vorgesehen werden. Trotzdem ist die Anzahl der Schaltmöglichkeiten beschränkt, da für die im Schalter vorhandenen Strombahnen nur Schließkontakte möglich sind.
Bei einem anderen Kugelschalter, bei dem die Kontaktfedern an einer Zwischenplatte befestigt und verschieden hoch sind, sind mit der kontaktgebenden Schaltplatte des Schalthebels ebenfalls nur Schließkontakte schaltbar.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Anzahl der Schaltmöglichkeiten an einem Kugelschalter unter Verwendung von Einheitsbauteilen zu erhöhen und hierbei auch Umschaltkontaktteile für jede Strombahn aufbauen zu können.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß gleiche Kontaktkammerblöcke in einer und in mehreren Höhen gegenüber der Grundplattenebene zusammensetzbar und in Ausschnitte der Grundplatte einfügbar sind und die Anschlußwinkel der Gegenkontaktteile zu den an der Zwischenplatte befestigten Kontaktzungen aufnehmen.
Die Anschlüsse für die Kontaktzungen einerseits und für die Gegenkontaktteile andererseits liegen in zwei räumlich möglichst weit voneinander getrennten Ebenen, nämlich derjenigen der Zwischenwand und derjenigen der Grundplatte, so daß getrennte und voneinander unabhängige Strombahnen für eine Vielzahl von Schaltmöglichkeiten zur Verfügung stehen. Auf diese Weise ist es möglich, im Bedarfsfalle, wenn in Schaltstellungen Umschaltkontakte benötigt werden, diese durch Aufbau weiterer Kontaktkammerblöcke zu schaffen, wozu die die Grundplatte umschließenden Kontaktkammerblöcke zugleich Träger weiterer gleicher Kontaktkammerblöcke sind, die mit einem überstand aufsetzbar und mit diesem verbindbar sind und je einen zweiten Gegenkontaktteil im Abstand von den anderen aufnehmen, auf welche die zwischen beiden stehende Kontaktzunge bei der Betätigung des Schalthebels umschaltbar ist.
Zur Erreichung möglichst vieler Schaltkombinationen ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktzungen verschiedene Formgebung für eine unterschiedliche Kontaktbewegung in jeweils einer Schaltstellung des Schalthebels aufweisen.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Kontaktkammerblöcke besteht darin, daß diese an ihren Ecken höhenversetzte Augen, die sich beim Zusammensetzen derselben überlappen, und vor diesen sich zu einer Durchgangsöffnung für die Befestigungsschrauben ergänzende offene Aussparungen und an den gegeneinanderstoßenden Ecken unter 45° stehende Schrägungsflächen aufweisen, wobei zweckmäßig die Durchgangsöffnungen an den zusammenstoßenden Ecken der Kontaktkammerblöcke und die über den Stehbolzen befindlichen Durchgangsöffnungen in der Grundplatte die in die Stehbolzen einschraubbaren Befestigungsschrauben aufnehmen, welche die Kontaktkammerblöcke untereinander und mit der Grundplatte verbinden. Man erhält dadurch eine zur Grundplatte parallele Anordnung der die Basis für den weiteren Aufbau abgebenden Kontaktkammerblöcke, die zweckmäßig zu beiden Seiten der Kontaktkammern gleich weit abständige Löcher aufweisen, von denen die vorderen Löcher des unteren und die hinteren Löcher des oberen Kontaktkammerblockes in der durch Anschläge begrenzten zusammengesetzten Stellung beider miteinander fluchten und die Befestigungsmittel, beispielsweise Hohlniete, aufnehmen.
Zur Erschließung : weiterer Schaltmöglichkeiten weist die Grundplatten der Mittelstellung des Schalthebels eine Führungsbuchse für den Schaltstift eines an der Grundplatte befestigbaren Mittelstellungsächalters und in dem von den Kontaktkammerblökken frei bleibenden Raum die Befestigungsmittel für diesen auf. Der Mittelstellungsschalter kann beispielsweise ein Mikroschalter sein, der immer dann betätigt wird, wenn der Schalthebel die Mittelstellung verläßt, oder umgekehrt.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 den Kugelschalter im Schnitt in Richtung I-I der F i g. 2, F i g. 2 eine Ansicht des Schalters auf die Grundplatte von unten, F i g. 3 eine Kontaktteilanordnung im Schnitt mit zwei Kontaktkammern, F i g. 4 eine andere Kontaktteilanordnung im Schnitt mit zwei Kontaktkammern, F i g. 5 bis 8 verschiedene Formen von Kontaktzungen für Kontaktteilanordnungen gemäß F i g. 3 und 4, F i g. 9 einen Kontaktkammerblock in Vorderansicht in Richtung des Pfeiles IX der F i g. 3 gesehen, F i g.10 eine Seitenansicht des Kontaktkammerblockes zu F i g. 9 mit aufgesetztem gestrichelt gezeichnetem zweitem Kontaktkammerblock, F i g. 11 die Rückansicht des Kontaktkammerblokkes nach F i g. 9 und "- F i g. 12 eine Aufsicht zu F i g. 9.
Der Schalthebel l trägt die Gelenkkugel 2, die in der Lagerpfanne 3 der Zwischenwand 4 gelagert ist und das Gelenk des Hebels bildet. Die Zwischenwand 4 ist Teil des Sockels 5, der an dem Flansch 6 der Kuppel 7 mittels Schrauben 8 befestigt ist, die ihre Gewindelöcher in den Stehbolzen 9 haben, die auf ihrer anderen Seite die Grundplatte 10 in einem gehörigen Abstand zur Zwischenplatte tragen. In diesem Zwischenraum befindet sich die unmittelbar unter der Gelenkkugel 2 am Schalthebel l sitzende Schaltplatte Il, die aus Kunststoff besteht und selbst nicht stromleitend ist. Die Zwischenwand 4 bzw. der Sockel 5 trägt Ausnehmungen 12, die blockweise nebeneinander angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei solche Ausnehmungen an jeder Seite vorgesehen. Die Ausnehmungen 12 nehmen die Kontaktanschlußwinke113 auf, an welchen die Kontaktzungen 14 beweglich sitzen. Hierzu sind die Kontaktzungen mit Stiften 15 versehen, die auf der Rückseite der Anschlußwinkel eine kleine Druckfeder 16 tragen, die durch den angestauchten Kopf 17 auf dem Stift gesichert ist. Die Kontaktzungen 14 tragen an ihrem freien unteren Ende Silberkontaktteile 14 a. Die Kontaktzungen haben entsprechend den zu fordernden Kontaktbewegungen eine entsprechende Formgebung, auf die noch näher eingegangen wird.
Die Gegenkontaktteile 14 b sitzen, wenn es sich um Abhebekontaktteile, wie rechtsseitig in F i g. 1 dargestellt ist, handelt, an Anschlußwinkeln 18. Ein ebensolcher Abhebekontaktteil ist auch links in F i g. 4 dargestellt.
Der Schließkontaktteil 14 c ist, wie in F i g. 3 dargestellt, ähnlich wie die Kontaktzunge 14 federnd an dem Anschlußwinkel 18 befestigt, damit er dem Kontaktdruck nachgeben kann.
Zur Aufnahme der Anschlußwinkel 18 sowie der Kontakte 14b bzw. 14c dienen die Kontaktkammern 19 der Kontaktkammerblöcke 20, die durch die Trennwände 21 in beispielsweise drei Kontaktkammern unterteilt sind.
Die Kontaktkammerblöcke 20 sind in Ausnehmungen 22 der Grundplatte 10 angeordnet, so daß sie bei dem dargestelltenAusführungsbeispiel dieSeiten eines Quaders sind, von denen die Kontaktkammern, die nach außen offen sind, ausgehen. Das Zusammensetzen der die gleichen Baueinheiten bildenden Kontaktkammerblöcke erfolgt in der Ebene der Grundplatte, wozu die Kontaktkammerblöcke an ihren Ecken höhenversetzte Augen 23 und 24 aufweisen, die beide Löcher 25 tragen. Gleichabständig von der Mittelachse des Blockes befinden sich die Löcher 26 in den Augen 27.
An den zusammenstoßenden Ecken der Kontaktkammerblöcke befinden sich unter 45° stehende Schrägungsflächen 28. Außerdem sind an den Ecken offene teilkreisförmige Aussparungen 29 vorhanden, die sich zu Durchgangsöffnungen 30 für Befestigungsschrauben 31 ergänzen, mit welchen die zum Quader zusammengesetzten Kontaktkammerblöcke untereinander und mit der Grundplatte 10 verbunden und an den Stehbolzen 9 befestigt sind.
Die Löcher 25 und 26 kommen, wenn zwei Kontaktkammerblöcke, wie sie in F i g. 4 im Schnitt dargestellt und in F i g. 10 angedeutet sind, übereinander zusammengesetzt sind, zur Deckung miteinander, so daß also die vorderen Löcher des hinteren und die hinteren Löcher des oberen Kontaktkammerblockes für das Einbringen von Befestigungsmitteln, beispielsweise Hohlniete 32, zur Verfügung stehen, welche die beiden aufeinandergesetzten Kontaktkammerblöcke miteinander fest verbinden. Die Tiefe des Ineinandersteckens zweier Kontaktkammerblöcke wird hierbei durch die als Anschläge wirkenden Seitenwände 21 begrenzt. Die Gegenkontaktteile (Öffner oder Schließer) sind in den von unten zugänglichen Kontaktkammern untergebracht. Es genügt ein einfaches Einstecken der Kontaktwinkel, die durch die Anschluß= schrauben 33 in der gewünschten Lage arretiert sind.
Die Kontaktkammerblöcke lassen sich mit einer gewissen Klemmung der Teile teilweise ineinander= fügen, wozu die Rückenleiste 34 zwischen die beiden Augen 27 eingeklemmt wird. In F i g. 12 ist die eingeklemmte Rückenleiste des zweiten Kontaktkammerblockes gestrichelt dargestellt.
Dieser Zusammenbau zweier Kontaktkammerblöcke 20 ermöglicht es, die Kontaktzunge 14 als Umschaltekontakt auszubilden, wobei die beiden Gegenkontaktteile 14 b und 14 c in den Kontaktkammerblöcken beiderseits vor und hinter der Kontaktzunge in den beiden zugehörigen Kontaktkammern untergebracht sind, wie dies F i g. 4 zeigt. Die doppelten Kontaktkammerblöcke sind auch in F i g. 2 beispielsweise auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten dargestellt.
In den Zeichnungen sind verschieden geformte Kontaktzungen für unterschiedliche Kontaktbewegungen dargestellt. Je nach ihrer Formgebung werden die Kontaktzungen von der ausschwenkbaren Schaltplatte des Schalthebels entweder in dessen erster Schaltstellung oder in dessen erster undzweiter Schaltstellung oder nur in dessen zweiter Schaltstellung betätigt, wobei sich die Kontaktteile entweder öffnen oder schließen können oder die Kontaktteile als Umschaltkontaktteile wirksam sind.
In der Zeichnung ist die erste Schaltstellung mit a und die zweite Schaltstellung mit b bezeichnet.
Die Kontaktanordnung 14 a, 14 b der F i g. 1 ist in der Ruhestellung geschlossen und öffnet erst in der zweiten Schaltstellung b, wenn nämlich in dieser die Kontaktzunge 14 von der Schaltplatte 11 beaufschlagt wird. Die Kontaktanordnung 14a und 14c der F i g. 3 ist in der Ruhestellung des Schalters geöffnet. Die Kontaktzunge 14, die den Kontaktteil 14 a trägt, ist so geformt, daß die Kontaktanordnung in der ersten Schaltstellung a geschlossen wird und ihre Schließstellung auch in der zweiten Schaltstellung b behält.
Wird die in F i g. 5 dargestellte Kontaktzunge an Stelle derjenigen nach F i g. 3 benutzt, so sind die Kontakte 14 a und 14 c in der Ruhestellung wiederum geöffnet. Die Kontaktzunge nach F i g. 5 wird in der ersten Schaltstellung a nicht betätigt, sondern erst in der zweiten Schaltstellung b, d. h., die Kontakte 14a und 14 b werden geschlossen.
Die Kontaktzunge gemäß F i g. 6 schließt in der ersten Schaltstellung a die Kontaktanordnung 14 a und 14c und öffnet sie wieder beim Weiterschalten in die zweite Schaltstellung b, in der die Abbiegung der Kontaktzunge die Unterseite der Schaltplatte in der Schwenkstellung b tangiert.
Bei dem Umschalter nach F i g. 4 arbeitet die in dieser Figur dargestellte Kontaktzunge 14 so, daß der Kontaktteil 14 a von dem Kontaktteil 14 b, der in der Ruhestellung der Kontaktzunge anliegt, bei der Bewegung zur ersten Schaltstellung sich trennt und in dieser am Kontakt 14 c anliegt (Umschalter) und die Schließstellung dieses Kontaktteiles auch in der zweiten Schaltstellung hält. Die Kontaktzunge nach F i g. 7 schaltet dagegen erst in der zweiten Schaltstellung b auf den Kontaktteil 14 c um. Die Kontaktzunge nach F i g. 8 schaltet in der ersten Schaltstellung auf den Kontaktteil 14 c um und hebt diesen Kontaktteil wieder beim Weiterschalten in die zweite Schaltstellung, ohne am Kontaktteil 14 b anzulegen, d. h., daß in der zweiten Schaltstellung die Kontaktzunge eine Mittelstellung einnimmt, so daß die Strombahn unterbrochen wird.
Die unterschiedlich geformten Kontaktzungen können beispielsweise zu dritt nebeneinander angeordnet sein, wodurch in einer Stellung des Schalthebels die verschiedensten Schaltkombinationen hergestellt werden können.
Diese Schaltkombinationen können noch durch einen Mittelstellungsschalter 35, der z. B. ein Mikroschalter ist, ergänzt werden. Die Befestigung erfolgt mittels seitlicher Stützen 36 an der Unterseite der Grundplatte 10, soweit diese von den sie umschließenden Kontaktkammerblöcken 20 frei gelassen ist. Die Grundplatte besitzt eine zentrale Führung 37 für den lose eingesetzten Schaltstift 38, der den Betätigungsstift 39 beaufschlagt und seinerseits durch die Schaltkugel 40 in der Mittelstellung des Schalters niedergedrückt wird, während der Schaltstift 38 außerhalb der Mittelstellung freigegeben wird und seine gestrichelte Stellung einnimmt. Die Betätigung des Mittelstellungsschalters kann aber auch durch Drücken auf den Schalthebel in Richtung des Mittelstellungsschalters erfolgen, wozu der Schaltstiel selbst axial gefedert ist, so daß beim Zurückfedern des Schalthebels in seine Ausgangsstellung der Mittelstellungsschalter wieder ausschaltet.
In der niedergedrückten Stellung kann die Mittelstellung des Schalthebels vorteilhaft gesperrt sein, so daß gleichzeitig keine anderen Kontakte betätigbar sind, um Fehlbetätigungen zu vermeiden.

Claims

Patentansprüche: 1. Kugelschalter, bei dem in ein und derselben Bewegungsrichtung mehrere Schaltstellungen vorhanden sind, mit einer die Gelenkkugel des Schalthebels lagernden Zwischenwand mit an dieser befestigten Kontaktfedern, die von einer Schaltplatte des Schalthebels betätigbar sind, und mit einer im Abstand zu der Zwischenwand stehenden Grundplatte, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß gleiche Kontaktkammerblöcke (20) in einer und in mehreren Höhen gegenüber der Grundplattenebene zusammensetzbar und in Ausschnitte (22) der Grundplatte (10) einfügbar sind und die Anschlußwinkel (18) der Gegenkontaktteile (14 b, 14 c) zu den an der Zwischenplatte befestigten Kontaktzungen (14, 14 a) aufnehmen.
2. Kugelschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Grundplatte (10) umschließenden Kontaktkammerblöcke (20) zugleich Träger weiterer gleicher Kontaktkammerblöcke (20) sind, die mit einem Überstand aufsetzbar und mit diesen verbindbar sind und je einen zweiten Gegenkontaktteil (14 c) im Abstand von den anderen (14 b) aufnehmen, auf welche die zwischen beiden stehende Kontaktzunge (14, 14a) bei der Betätigung des Schalthebels (1) umschaltbar ist.
3. Kugelschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (14) verschiedene Formgebung für eine unterschiedliche Kontaktbewegung in jeweils einer Schaltstellung (a, b) des Schalthebels (1) aufweisen.
4. Kugelschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkammerblöcke (20) an ihren Ecken höhenversetzte Augen (23, 24), die sich beim Zusammensetzen derselben überlappen, und vor diesen sich zu einer Durchgangsöffnung (30) für die Befestigungsschrauben (31) ergänzende offene Aussparungen (29) und an den gegeneinanderstoßenden Ecken unter 45° stehende Schrägungsflächen (28) aufweisen.
5. Kugelschalter nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen (30) an den zusammenstoßenden Ecken der Kontaktkammerblöcke (20) und die über den Stehbolzen (9) befindlichen Durchgangsöffnungen in der Grundplatte (10) die in die Stehbolzen einschraubbaren Befestigungsschrauben (31) aufnehmen, welche die Kontaktkammerblöcke (20) untereinander und mit der Grundplatte (10) verbinden.
6. Kugelschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkammerblöcke (20) zu beiden Seiten der Kontaktkammein (19) gleich weit abständige Löcher (25, 25 und 26, 26) aufweisen, von denen die vorderen Löcher (26) des unteren und die hinteren Löcher (25) des oberen Kontaktkammerblockes in der durch Anschläge (21) begrenzten zusammengesetzten Stellung beider miteinander fluchten und die Befestigungsmittel, beispielsweise Hohlniete (32), aufnehmen.
7. Kugelschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (10) in der Mittelstellung des Schalthebels (1) eine Führungsbuchse (37) für den Schaltstift (38) eines an der Grundplatte befestigbaren. Mittelstellungsschalters (35) und in dem von den Kontaktkammerblöcken (20) frei bleibenden Raum die Befestigungsmittel (36) für diesen aufweist.