DE19750610C2 - Elektrisches Universalschaltwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Universalschaltwerk als Schalter oder Taster mit einem in einem Gehäuse angeordneten unteren Sockelblock und einem in diesen unteren Sockelblock eingreifenden oberen Sockelblock. Im unteren Sockelblock sind Schalt- und Kontakt­ kammern angeordnet, in welchen Schalt- und Kontaktelemente zur Bil­ dung von elektrisch leitenden Strompfaden für alle an sich bekannten Schaltungsvarianten angelegt sind.

Aus dem Stand der Technik sind Ein- und Ausschalter oder Wechsel­ schalter bzw. Schalter, die alle bekannten Grundschaltungsvarianten realisieren, bekannt. Für jede entsprechende Schaltungsvariante wird ein separater Schalter hergestellt und angeboten. Dies ist insbesondere bei größeren Elektroinstallationsarbeiten im Wohnungsbaubereich, Eigenheim- oder Bürobereich sehr aufwendig, da eine Vielzahl von un­ terschiedlichen Schaltungsvarianten, je nach gewünschter Ausstattung, realisiert werden müssen, welche wiederum differenzierte Schalter be­ dingen. Diese Schaltervielfalt ist bei der Lagerhaltung, als auch auf­ grund des unterschiedlichen Materialbedarfes vor Ort, bei der Installa­ tion selbst sehr aufwendig, da immer eine große Anzahl verschieden­ artiger Schalter verfügbar sein muß.

Aus dem Stand der Technik sind zu allen Schaltungsvarianten Schalter bekannt, wobei jeweils ein Schalter der entsprechenden Schaltungs­ variante zugeordnet ist. In der Regel weisen diese Schalter in Abhän­ gigkeit von der zu realisierenden Schaltung zwei oder drei Schaltkam­ mern auf. Definierte Abstände innerhalb der Schaltkammern müssen da­ bei eingehalten werden, die Symmetrie innerhalb des Schaltersockels ist zu wahren und Luft- und Kriechstrecken sind entsprechend definiert. Die Vorschriften für den elektrischen und geometrischen Aufbau von Schaltern sind in den VDE- oder ILC-Vorschriften festgelegt.

Aus der DE 41 35 208 A1 ist ein elektrisches Installationsgerät bekannt, welches wahlweise als Ausschalter, Aus-Kontrollschalter, Tastschalter, Wechselschalter, Wechseltastschalter, Serienschalter oder Kreuzschalter ausgebildet werden kann. Für sämtliche Ausführungsformen ist ein Gehäuse vorgesehen, das einen einheitlichen Sockel hat. Im Inneren des Sockels werden dabei wahlweise einer oder mehrere von nur insgesamt fünf vorhandenen Kontakten eingesetzt. Der Sockel weist vorzugsweise 4 Kammern auf, in denen die vorhandenen Kontakte untergebracht werden. Neben den Kammern sind Freiräume zur Unterbringung der Kontaktwippen angeordnet. Dieses elektrische Installationsgerät soll die Aufgabe lösen, mit einer möglichst geringen Anzahl von Einzelteilen wahlweise unterschiedlich beschaffene elektrische Installationsgeräte herstellen zu können. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein einheitlicher Sockel vorgeschlagen, in dessen Innerem wahlweise einer oder mehrere von fünf vorhandenen Kontakten sowie Kontaktwippen unterbringbar sind, wobei die Schalteroberteile ihrerseits wählbar sind. Diese Schalteroberteile nehmen dann ihrerseits schwenkbar eine oder mehrere Schaltwippen auf. Dieses elektrische Installationsgerät weist ausnahmslos schraubenlose Kontakte auf, denen Lösehebel zugeordnet sind.

Dieser Stand der Technik beschreibt demzufolge die Auswahl der gewünschten Schaltungsvariante durch eine Bestückung des Sockels mit der gewünschten Schaltung. Unterschiedliche Schaltungsvarianten werden durch unterschiedliche Schaltungen realisiert.

Aus der DE 92 18 404 U1 ist es bekannt, auf einem Sockel gelagerte Bedienelemente, wie Wippe oder Taster durch einen geeigneten Arbeitshub zu betätigen und damit Kontaktelemente zu betätigen. Zur Auswahl der Funktion dieser tastaturartigen Schalter werden Bedienelemente derart angepaßt und so ausgeführt, daß diese den Arbeitshub zu bestimmten Funktionen sperren. Lediglich über den Austausch der Bedienelemente kann dieser Installationsschalter auf eine andere Funktionsweise umgerüstet werden.

In der Regel sind diese Schalter mit einer zentralen Hilfswippe aus­ gerüstet, die zur Bildung eines elektrisch leitenden Strompfades bewegt wird. Hierzu wird auf die EP 0593079 A1 verwiesen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, ein elektrisches Universalschaltwerk zu entwickeln, wel­ ches in einem elektrischen Bauteil in Form eines Schaltwerkes alle Grundschaltungsvarianten, wie Ausschaltung einpolig, Ausschaltung einpolig beleuchtet, Kontroll-Ausschaltung einpolig, Ausschaltung zwei­ polig, Ausschaltung zweipolig beleuchtet, Kontroll-Ausschaltung zwei­ polig, Wechselschaltung, Wechselschaltung beleuchtet, Wechsel­ kontrollschaltung, Doppel-Wechselschaltung, Doppel-Wechselschaltung beleuchtet, Serienschaltung, Serienschaltung beleuchtet, sowie Hilfsfunktionen, wie beispielsweise beleuchtete Schalter, bereitstellt, wobei die entsprechend gewünschte Schaltungsvariante einfach von außen auswählbar sein soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein elektrisches Universal­ schaltwerk gelöst, in welchem nahezu alle an sich bekannten Schaltungsvarianten, so wie vorab beispielhaft aufgeführt, angelegt sind, wobei die Auswahl der jeweiligen gewünschten Schaltungsvariante durch eine Kombination von definierten Eingangsöffnungen und von definierten Ausgangsöffnungen, welche dann elektrisch angeschlossen werden, über von außen betätigbare Auswahlelemente, realisiert wird.

Als wählbare Schaltungsvarianten sind innerhalb der Schaft- und Kon­ taktkammern im unteren Sockelblock die elektrisch leitenden Strompfade für Schaltungsvarianten Aus einpolig, Aus einpolig-beleuchtet, Aus zweipolig, Kontroll-Aus einpolig, -Aus zweipolig, -Aus zweipolig­ beleuchtet in zwei Schaltvarianten, Wechselschaltung, Wechselschaltung beleuchtet, Kontrollwechselschaltung, Doppelwechselschaltung, Doppelwechselschaltung beleuchtet, Serien­ schaltung und Serienschaltung beleuchtet angelegt und geschaltet, wo­ bei jeder Schaltungsvariante definierte Ein- und Ausgänge im unteren Sockelblock und im oberen Sockelblock zum elektrischen Anschluß zugewiesen sind.

Über mindestens ein Auswahlelement wird die Funktion der zu realisierenden Schaltungsvariante bestimmt und die Schaltungsvariante ausgewählt. Die Schalt- und Kontaktelemente zur Herstellung der Schaltverbindung weisen eine geteilt ausgebildete Hilfswippe auf, die zweigeteilt so ausgebildet ist, daß jeder Hilfswippenteil in einer separaten Schalt- und Kontaktkammer angeordnet ist und dort mit jeweils einem Schalter unter Anlage an Kontaktelementen zusammenwirkt.

Die Auswahlelemente sind in Form eines beweglichen Elementes ausgebildet, welches eine bestimmte Teilmenge der Eingangs- und Ausgangsöffnungen des unteren Sockelblockes und des oberen Sockelblockes öffnet, während eine andere Teilmenge geschlossen wird.

Während dieser Bewegung innerhalb des Sockelblockes werden mit Auswahl und Herstellung der zu realisierenden Schaltungsvariante durch die beweglichen Auswahlelemente gleichzeitig bestimmte Teilmengen der gewählten Schaltungsvariante zugewiesenen Eingangsöffnungen und Ausgangsöffnungen im unteren Sockelblock und im oberen Sockelblock geöffnet, während weitere Eingangsöffnungen und Ausgangsöffnungen geschlossen werden, wobei Teilmengen von Eingangsöffnungen und Ausgangsöffnungen geöffnet bleiben.

Das hat den Vorteil, daß ein falsches elektrisches Anschließen des Schaltwerkes ausgeschlossen ist, da lediglich ausgewählte Ein- und Ausgänge zur Verfügung stehen.

Die die Schaltungsvarianten auswählenden beweglichen Auswahl­ elemente sind zwischen unterem Sockelblock und oberem Sockelblock angeordnet und weisen Öffnungen auf, wobei die Auswahlelemente in ihrer Lage hinsichtlich der Eingangs- und/oder Ausgangsöffnungen im unteren Sockelblock und im oberen Sockelblock so bewegbar sind, daß sie ausgewählte Teilmengen der Eingangs- und/oder Ausgangsöffnungen schließen oder freigeben.

Die die verschiedenen Schaltungsvarianten auswählenden und zwischen oberem und unterem Sockelblock bewegbaren Auswahlelemente können sowohl gegenüber den Eingangs- und/oder Ausgangsöffnungen, als auch gegeneinander verschiebbar ausgebildet sein.

Die Auswahlelemente können in ihrer einfachsten Form als Winkelprofile ausgebildet sein, welche die Stirnseite und Teile der Oberfläche der Schalt- und Kontaktkammern dreieckförmig übergreifen, wobei der an der Stirnseite entlanggleitende Teil Öffnungen aufweist und der oberhalb der Schalt- und Kontaktkammern gleitende Teil des Auswahlelementes den oberen Sockelblock unter Ausbildung eines Auswahlhebels durch­ greift. Zur Kippstabilisierung können die Auswahlelemente auch nach Art von mindestens zwei U-förmigen Gleitelementen ausgebildet sein, wobei ein größeres U-Profil, welches Eingangs- und Ausgangsöffnungen gleichzeitig überdeckt, ebenso realisierbar ist, wie mehrere kleinere U­ profilförmige Auswahlelemente, die sich innerhalb der Schalt- und Kontaktkammern zur Kippstabilisierung abstützen.

Die Auswahlelemente sind unabhängig voneinander und gegenüber den Eingangsöffnungen und/oder Ausgangsöffnungen im unteren und oberen Sockelblock zwischen Endlagen bewegbar, wobei feststehenden Bezugspunkten auf dem Bewegungsweg jeweils definierte, fest positionierte Schaltungsvarianten zugewiesen sind.

Die beweglichen Auswahlelemente können Auswahlhebel oder Griffstücke aufweisen, die den oberen und/oder unteren Sockelblock innerhalb einer Nut in deren Oberfläche durchgreifen, wodurch der Bewegungsweg der Auswahlelemente extern von dem die Oberfläche des oberen Sockelblockes durchragenden Auswahlgriff oder Griffstück aus einstellbar und veränderbar ist. Die Nut ist dabei durch Endlagen und Anschlagelemente begrenzt. In seiner einfachsten Form kann das Auswahlelement auch ein ebenes Schiebeelement oder Gleitelement, nach Art einer Maske sein.

Das im Sockelblock beweglich angeordnete Auswahlelement ist so aus­ gebildet, daß es entsprechend der Auswahl der Schaltvariante auf dem definierten Punkt des Bewegungsweges gleichzeitig die der entspre­ chenden Schaltungsvariante zugewiesenen Eingangsöffnungen im Sockelblock öffnet und alle weiteren nicht benötigten Eingangsöffnungen entsprechend verschließt. Dadurch wird konsequent eine Fehlbelegung vermieden.

Die Teilhilfswippen sitzen erfindungsgemäß nicht mehr zentral auf dem oberen Sockelblock, sondern sind jede für sich in separaten Schalt- und Kontaktkammern angelegt. Mit anderen Worten, es weist das erfin­ dungsgemäße Universalschaltwerk nicht nur eine, sondern mehrere Teilhilfswippen auf, die in getrennten Schalt- und Kontaktkammern an­ gelegt sind. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der obere Sockelblock zur wahlweisen Realisierung von Schalt- und Tastfunktionen vier Schalt- und Kontaktkammern auf, wobei eine Funktionsteilung durch die Verlagerung der Teilhilfswippen in die äußeren Schalt- und Kontaktkammern realisiert wird, in denen sie an Kontaktelementen anliegen, über welche sie mit getrennten Schaltern zusammenwirken.

Es kann eine Funktionsteilung nach rechter Schaltwerksseite und linker Schaltwerksseite erfolgen, wobei beispielsweise einerseits ein Taster und andererseits eine Wippe, also ein Schalter realisierbar ist. Neben diesen sogenannten Grundfunktionen sind auch Hilfsfunktionen, wie Beleuchtung, realisierbar.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen (Fig. 1 bis Fig. 4) näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Universalschalt­ werk mit allen angelegten Schaltungsvarianten, beste­ hend aus einem oberen Sockelblock, einem unteren Sockelblock und Schalt- und Kontaktkammern;

Fig. 2 zeigt ein Universalschaltwerk mit Auswahlelement, wobei alle Eingangsöffnungen geöffnet sind;

Fig. 3 zeigt ein Universalschaltwerk mit Auswahlelement, wobei zwei Eingänge geöffnet sind und alle weiteren Eingänge verschlossen sind;

Fig. 4 zeigt die Schaltungsvariante Serienschalter beispielhaft.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Universalschaltwerk mit einem unteren Sockelblock 1, einem oberen Sockelblock 2 sowie einem beweglichen Auswahlelement 3, welches unter Ausbildung eines Betäti­ gungselementes den oberen Sockelblock durchgreift, Hilfswippen 4, deren Betätigungselemente auf dem oberen Sockelblock 2 angeordnet sind, und Schalt- und Kontaktkammern 7, wobei diese wiederum in vier Schalt- und Kontaktkammern 7a-d gegliedert sind. Beispielhaft werden die Schalt- und Kontaktelemente 8a und 8b der außenliegenden Hilfs­ wippen in den Schalt- und Kontaktkammern 7a und 7d gezeigt.

Fig. 2 zeigt ein Universalschaltwerk mit einem unteren Sockelblock 1, einem oberen Sockelblock 2 sowie einem Auswahlelement 3. Das Aus­ wahlelement 3 ist als bewegliches Schiebeelement ausgebildet, welches an der Stirnseite, also seitlich an der Eingangsseite des unteren Sockel­ blockes zwischen unterem Sockelblock 1 und oberem Sockelblock 2 parallel zur Stirnseite bewegbar ist, wobei es während seines Bewe­ gungsweges die Eingangsöffnungen 5 je nach Auswahl der zu realisie­ renden Schaltungsvariante öffnet bzw. verschließt. Lediglich das Bewe­ gungshilfsmittel des Auswahlelementes 3 ist hier sichtbar und ragt durch eine Nut im oberen Sockelblock 2 hindurch. Das Auswahlelement ist parallel zur Außenkante 9 innerhalb dieser Nut im oberen Sockelblock 2 bewegbar. Eingangsseitig sind im unteren Sockelblock 1 sowie stirn­ seitig im oberen Sockelblock 2 acht Eingänge 5 vorgesehen, wobei der obere Sockelblock 2 eingangsseitig dem unteren Sockelblock 1 komple­ mentäre Eingangsöffnungen 5 aufweisen muß, wenn diese sich seitlich an ihren Stirnflächen übergreifen. In seiner in Fig. 2 dargestellten Posi­ tion oberhalb der Eingangsöffnungen 5, wenn man diese von links nach rechts durchnumeriert, ergeben sich die Eingangsöffnungen 5E3 und 5E4, gibt das Auswahlelement 3 alle Eingangsöffnungen 5 im unteren Sockelblock 1 frei.

Fig. 3 zeigt ein Universalschaltwerk mit einem unteren Sockelblock 1, einem oberen Sockelblock 2 und einem beweglichen Auswahlelement 3 nach Art eines Schiebeelementes, wobei das zur Auswahl der Schal­ tungsvariante dienende Auswahlelement 3 den oberen Sockelblock 2 durchgreift. An diesem aus dem oberen Sockelblock 2 herausragenden Griffelement kann das Auswahlelement 3 entlang seiner Bewegungs­ bahn geführt werden. Eingangsseitig sind wiederum acht Eingangsöff­ nungen 5 vorgesehen. Durch die Positionierung des Auswahlelementes 3 oberhalb der von links nach rechts gezählten dritten unteren Ein­ gangsöffnung werden die Eingänge 5a, also die unteren Eingänge 5E3 und 5E4 geöffnet. Alle weiteren oberen und unteren Eingänge sind ver­ schlossen.

Fig. 4 zeigt beispielhaft die Abbildungen Fig. 4a bis Fig. 4d, wobei die Schaltungsvariante Serienschalter dargestellt wird. In Abbildung Fig. 4a wird ein auf einen unteren Sockelblock 1 aufgerasteter oberer Sockel­ block 2 dargestellt. Das bewegliche Auswahlelement 3 befindet sich in rechter Position innerhalb seines Bewegungsweges 10.

Die Eingangsöffnung 5E3 ist angeschlossen.

Die Abbildung Fig. 4b zeigt in Draufsicht einen unteren Sockelblock 1 mit den der Schaltungsvariante Serienschaltung zugeordneten Ein- und Ausgängen. Die Abbildung Fig. 4c zeigt in Draufsicht einen oberen Sockelblock 2 mit in rechter Position eingestelltem Auswahlelement 3, sowie entsprechend der Schaltungsvariante zugeordneten Ein- und Aus­ gängen. Abbildung Fig. 4d zeigt das Universalschaltwerk ausgangs­ seitig. Zur Realisierung der Schaltungsvarianten Serienschaltung wer­ den die Ausgänge 6A2 und 6A6 belegt.

Die Abbildung Fig. 4b zeigt deutlich die Schalt- und Kontaktelemente 8a, 8b der geteilten Hilfswippen. Bezugszeichen 11 zeigt die Hilfsfunktion beleuchtet, angelegt innerhalb der Serienschaltung, realisiert durch eine Anzeigelampe im Sockelblock.

Claims (10)

1. Elektrisches Universalschaltwerk als Schalter oder Tasterschalter, mit einem in einem Gehäuse angeordneten oberen Sockelblock, der in einen unteren Sockelblock eingreift, in welchem Schaltkammern, Kontaktkammern und Eingangs- und Ausgangsöffnungen angeordnet sind, welche Schalt- und Kontaktelemente zur Bildung von elektrisch leitenden Strompfaden aufnehmen und einer Hilfswippe, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Sockelblock (1) innerhalb der Schalt- und Kontaktkammern (7) die elektrisch leitenden Strompfade für die Schaltungsvarianten Aus einpolig, Aus einpolig-beleuchtet, Aus zweipolig, Kontroll-Aus einpolig, Aus zweipolig, Aus zweipolig- beleuchtet in zwei Schaltvarianten, Wechsel, Wechsel-beleuchtet, Kontroll-Wechsel, Doppel-Wechsel, Doppel-Wechsel-beleuchtet, Serie, Serie-beleuchtet und Taster angelegt und geschaltet sind,

• - wobei jeder Schaltungsvariante definierte Ein- und Ausgänge (5, 6) im unteren Sockelblock (1) und im oberen Sockelblock (2) zugewiesen sind
• - und über Auswahlelemente (3) die Funktion der zu realisierenden Schaltungsvariante bestimmt und die Schaltungsvariante ausgewählt wird,
• - wobei die Schalt- und Kontaktelemente (8a, 8b) zur Herstellung der Schaltverbindung eine geteilt ausgebildete Hilfswippe (4) aufweisen, die zweigeteilt so ausgebildet ist, daß jeder Hilfswippenteil (4a, 4b) in einer separaten Schalt- und Kontaktkammer (7) angeordnet ist und dort mit jeweils einem Schalter unter Anlage an Kontaktelementen zusammenwirkt.

2. Elektrisches Universalschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlelemente (3) in Form eines beweglichen Elementes ausgebildet ist, welches eine bestimmte Teilmenge der Eingangs- und Ausgangsöffnungen (5, 6) des unteren Sockelblockes (1) und des oberen Sockelblockes (2) öffnet, während eine andere Teilmenge geschlossen wird.

3. Elektrisches Universalschaltwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit Auswahl und Herstellung der zu realisierenden Schaltungsvariante durch die beweglichen Auswahlelemente (3) gleichzeitig bestimmte Teilmengen der gewählten Schaltungsvariante zugewiesenen Eingangsöffnungen (5) und Ausgangsöffnungen (6) im unteren Sockelblock (1) und im oberen Sockelblock (2) geöffnet werden, während weitere Eingangsöffnungen (5) und Ausgangsöffnungen (6) geschlossen werden, wobei Teilmengen von Eingangsöffnungen (5) und Ausgangsöffnungen (6) geöffnet bleiben.

4. Elektrisches Universalschaltwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schaltungsvarianten auswählenden beweglichen Auswahlelemente (3) zwischen unterem Sockelblock (1) und oberem Sockelblock (2) angeordnet sind und Öffnungen aufweisen, wobei die Auswahlelemente (3) in ihrer Lage hinsichtlich der Eingangs- und/oder Ausgangsöffnungen (5, 6) im unteren Sockelblock (1) und im oberen Sockelblock (2) so bewegbar sind, daß sie ausgewählte Teilmengen der Eingangs- und/oder Ausgangsöffnungen (5, 6) schließen oder freigeben.

5. Elektrisches Universalschaltwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schaltvarianten auswählenden und zwischen oberem (1) und unterem Sockelblock (2) bewegbaren Auswahlelemente (3) gegenüber den Eingangs- und/oder Ausgangsöffnungen (5, 6) als auch gegeneinander beweglich verschiebbar ausgebildet sind.

6. Elektrisches Universalschaltwerk nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Auswahlelemente (3) unabhängig voneinander und gegenüber den Eingangsöffnungen (5) und/oder Ausgangsöffnungen (6) im unteren (1) und oberen Sockelblock (2) zwischen Endlagen bewegbar sind, wobei feststehenden Bezugspunkten auf dem Bewegungsweg jeweils definierte Schaltungsvarianten zugewiesen sind.

7. Elektrisches Universalschaltwerk nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Auswahlelemente (3) Auswahlhebel oder Griffstücke aufweisen, die den oberen (2) und/oder unteren Sockelblock (1) innerhalb einer Nut in deren Oberfläche durchgreifen, wodurch der Bewegungsweg der Auswahlelemente (3) extern von dem die Oberfläche des oberen Sockelblockes (2) durchragenden Auswahlgriff oder Griffstück aus einstellbar und veränderbar ist.

8. Elektrisches Universalschaltwerk nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Sockelblock (2) zur wahlweisen Realisierung von Schalt- und/oder Tastfunktionen vier Schalt- und Kontaktkammern aufweist, wobei eine Funktionteilung durch die Verlagerung der Teilhilfswippen in die äußeren Schalt- und Kontaktkammern realisiert wird.

9. Elektrisches Universalschaltwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Auswahlelemente (3) als U-förmige Gleitelemente mit mindestens zwei Führungen zur Kippstabilisierung ausgebildet sind.

10. Elektrisches Universalschaltwerk nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß das Universalschaltwerk vier Schalt- und Kontaktkammern (7a, 7b, 7c, 7d) aufweist, wobei die Hilfswippenteile (4a ,4b) in den jeweils äußeren Schalt- und Kontaktkammern (7a, 7d) angeordnet sind in denen sie an Kontaktelementen anliegen, über welche sie mit getrennten Schaltern zusammenwirken.