DE436002C

DE436002C - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE436002C
Application number: DEW66848D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Electric and Manufacturing Co
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1923-08-25
Filing date: 1924-08-14
Publication date: 1926-10-21
Also published as: US1606801A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schaltvorrichtungen und im besonderen auf Schalter geschlossener Ausführung, welche für Lichtstromkreise in Bureaus, Wohnungen, Fabriken oder ähnlichen Gebäuden benutzt werden.

Zweck der Erfindung ist, einen eingeschlossenen Schalter herzustellen, welcher einen außen am Gehäuse zugänglichen Handgriff besitzt, der einen Mechanismus enthält, um den Schalter mit Schnappwirkung in die offene oder geschlossene Stellung zu bringen. Ferner ist es Zweck der Erfindung, einen Schalterantriebsmechanismus herzustellen, der die obigen Merkmale besitzt und in dem Handgriff enthalten ist, und der leicht nachgesehen oder instand gesetzt werden kann.

Der Schalterantriebsmechanismus, welcher

schnell öffnet und schließt, besitzt nicht die üblichen Sperrungen und Klinken; der Trieb -

ao mechanismus ist von einfacher und billiger Konstruktion und nimmt nur einen außerordentlich kleinen Raum ein.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Abb. ι ist eine Vorderansicht der eingeschlossenen Schaltvorrichtung.

Abb. 2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Abb. 1.

Abb. 3 ist eine Hinteransicht des Handgriffes und des darin enthaltenen Mechanismusj welcher in Abb. 1 und 2 dargestellt ist.

Abb. 4 ist ein Längsschnitt durch den Handgriff, welcher die darin enthaltenen Einzelheiten der Vorrichtung in -Seitenansicht zeigt.

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung weist ein Metallgehäuse 5 mit Seitenwänden 6 und 7, Stirnwänden 8 und 9, einer Bodenwand 10 und einem Deckel 11 auf, welch letzterer an dem Gehäuse mittels Scharniere 12 drehbar ist. Das Gehäuse enthält ein.

isolierendes Schaltbrett 13, welches am Boden 10 des Gehäuses befestigt ist. Ein zweipoliger Schalter, welcher auf dem Schaltbrett 13 befestigt ist, besitzt zwei Schaltmesser 14, welche scharnierartig in Klemmen 15 drehbar sind und mit Klemmbacken 16 zum Eingriff gebracht werden können. Auf dem Brett sind ferner Sicherungsklemmen 17 befestigt zur Aufnahme gewöhnlicher Patronensi herungen, welche nicht dargestellt sind. Der Messerschalter ist in üblicher Weise ausgeführt und wird durch eine gekröpfte Stange 18 betätigt, welche in den Seitenwänden 6 und 7 des Gehäuses drehbar gelagert ist, um eine Schwingbewegung ausführen zu können. Die Seitenwände 6 und 7 bilden also ein Stützlager für die gekröpfte Stange 18. Diese selbst ist in bekannter Weise mit den Schaltmessern 14 durch isolierende Klammern 19 verbunden. Der dargestellte Schaltkasten und die Schaltvorrichtung sind in üblicher Weise ausgebildet, und es können auch andere bevorzugte Ausführungsformen von Schaltmechanismen oder Gehäusen in Verbindung mit dem Schalterantriebsmechanismus benutzt werden, welcher im folgenden beschrieben ist. Die gekröpfte Schalterstange 18 ist mit einem äußeren Fortsatz 20 versehen, auf welchem ein hohler Handgriff 21 so befestigt ist, daß er sich gegenüber diesem Fortsatz drehen kann. Eine Kurbelscheibe 22 ist auf dem Fortsatz 20 der gekröpften Stange befestigt und mit Kurbelzapfen 23 und 24 versehen. Die Drehbewegung der Scheibe 22 wird durch einen Anschlagstift 25 begrenzt, welcher lös¹ bar auf der Verschlußplatte 26 befestigt ist, die an der Seitenwand 6 des Gehäuses angebracht ist. Die Bewegung der gekröpften Stange 18 wird in beiden Richtungen dadurch begrenzt, daß die Scheibe 22 mit dem Stift 25 an den Ausnehmungen 27 und 28 der Scheibe 22 in Berührung kommt.

Ein beweglicher Teil 29, welcher im folgenden als Hubscheibe bezeichnet wird, ist mit einer länglichen öffnung 30 versehen und auf dem Fortsatz 20 der gekröpften Stange angebracht. Eine Bewegung des Teiles 29 in der Längsrichtung auf dem Fortsatz 20 wird durch die Kurbelscheibe 22 und eine Buchse 31 verhindert, welche mit dem Handgriff 21 aus einem Stück besteht. Die Bogen, welche die Längsseiten der Öffnung 30 bilden, sind konzentrisch mit den Zapfen 23 und 24 und dienen zur Führung der Bewegung der Hubscheibe. Die Hubscheibe 29 kann jedoch in der Seitenrichtung gegenüber dem Fortsatz 20 der gekröpften Stange bewegt werden, da das längliche Loch 30 größer ist als der Durchmesser der Stange 20.

Die Hubscheibe 29 ist mit zwei unter einem gewissen Winkel zueinander angeordneten bogenförmigen Schlitzen 32 und ^2 versehen, durch welche der Anschlagstift 25 und die Kurbelzapfen 23 und 24 hindurchgehen. Die Hubscheibe 29 ist ferner mit Anschlägen 34 und 35 versehen, welche an Vorsprüngen 36 und 37 angreifen, die sich an dem Handgriff 21 befinden und in erster Linie dazu dienen, die Feder 38 bei der Zentrierung des Handgriffes mit der gekröpften Stange 18 zu unterstützen. Die Anschläge unterstützen die Feder außerdem beim Antrieb der Hubscheibe, wenn der Handgriff bewegt wird. Die Feder 38 hält die Hubscheibe 29 gegenüber dem Handgriff nachgiebig in der Stellung, welche in den Abb. 2, 3 und 4 angegeben ist, und sie ist mit einem Ende an einem Ansatz 39 des Handgriffes und mit dem anderen Ende an der Hubscheibe 29 mittels eines Hakens 41 befestigt, welcher in eine Kerbe 42 eingreift, die einen Fortsatz der Schlitze 32 und 33 bildet. Die Anschläge 34 und 35 und die Vorsprünge 36 und 37 sind für eine gute Wirkung der Schaltvorrichtung nicht unbedingt erforderlich und können gewünschtenfalls fortbleiben. Die inneren Seiten der Schlitze 32 und 33 bilden zwei unter einem gewissen Winkel zueinander angeordnete bogenförmige Hubflächen 43 und 44, deren Bedeutung aus dem Folgenden hervorgeht.

Angenommen, die Teile des soeben beschriebenen Schalterantriebsmechanismus befinden sich in den Stellungen, welche in Abb. 2 angegeben sind, nach der sich der Schalter in geschlossener Stellung befindet, so ist die Wirkungsweise des - Schaltmechanismus die folgende:

Um den Schalter zu öffnen, wird der Handgriff nach unten bewegt oder entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Durch diese Bewegung des Handgriffes kommt der Vorsprung 37 mit dem Anschlag 35 an der Hubscheibe 29 zum Eingriff. Das natürliche Bestreben der Scheibe 29 ist dann, sich um den Fortsatz 20 der gekröpften Stange als Drehachse zu drehen, aber diese Bewegung wird durch die Berührung des Stiftes 25 mit den Hubflächen 43 und 44 verhindert. Die Hubflächen 43 und 44, die längliche Öffnung 30 und die Seitenwände des Handgriffes sind so bemessen, daß statt dessen die Hubscheibe 29 zur Drehung um den Zapfen 23 als Drehachse kommt, ohne auf diesen irgendeine Kraft auszuüben, welche bestrebt ist, den Zapfen 23 oder die mit ihm verbundene gekröpfte Stange 18 zu bewegen. Infolge dieser Anordnung wird dem Schalter keine Spannung erteilt, welche bestrebt ist, ihn vorzeitig zu öffnen oder zu schließen. Die Hubflächen 43 und 44 sind konzentrisch zu den Kurbelzapfen 23 und 24, und infolgedessen verursacht eine weitere Drehung des Handgriffes, daß die Hubscheibe

29 sich um den Kurbelzapfen 23 als Drehachse weiterdreht, bis der Schnittpunkt 45, welcher im folgenden als Wendepunkt der Hubflächen 43 und 44 bezeichnet ist, die Mitte des Anschlagstiftes 2 s passiert hat.

Wenn der Wendepunkt 45 der Hubflächen 43 und 44 die Mitte des Anschlagstiftes 25 passiert hat, wird sich die Feder 38, welche während der Öffnungsbewegung des Handgriffes gespannt worden ist, plötzlich zusammenziehen, und das Ende 46 des Schlitzes 32 wird mit dem Kurbelzapfen 23 zur Berührung kommen und die Öffnungsbewegung des Schalters unter Schnappwirkung herbeiführen. Die Kurbelscheibe 22, der Handgriff 21 und die Hubscheibe 29 werden dann dieselbe gegenseitige Stellung einnehmen, welche in Abb. 2 dargestellt ist, aber der Handgriff wird sich natürlich in der geöffneten Stellung befinden und der Anschlagstift 25 in dem bogenförmigen Schlitz 32.

Wenn der Handgriff in seine geschlossene Stellung bewegt wird, welche in Abb. 2 dargestellt ist, berührt der Ansatz 36 des Handgriffes 21 den Anschlag 34 an der beweglichen Platte 29 und unterstützt die Feder 38 dabei, die Platte um den Kurbelzapfen 24 als Drehachse zu drehen, bis der Wendepunkt 45 der Hubflächen 43 und 44 die Mitte des Anschlagstiftes 25 wiederum passiert. In diesem Augenblick wird die Feder 38 sich wiederum zusammenziehen und das Ende 47 des bogenförmigen Schlitzes 33 in Berührung mit dem Kurbelzapfen 24 und die Kurbelscheibe 22 und den damit verbundenen Schalter unter Schnappwirkung in die geschlossene Stellung bringen.

Wie bereits erwähnt, begrenzt der Anschlagstift 25 die Öffnungs- und Schließbewegung der Kurbelscheibe 22 infolge s?iner Berührung mit den Ausnehmungen 27 und 28 in der Kurbelscheibe. Diese Ausnehmungen sind im Verhältnis zu dem Anschlagstift 25 so angeordnet, daß sie diesen sowohl bei der Schließbewegung als auch bei der Öffnungsbewegung der Kurbelscheibe 22 erst dann berühren, wenn derjenige der Kurbelzapfen 23, 24, welcher von der Platte 29 bewegt worden ist, sich infolge der Massenbeschleunigung vom Ende des entsprechenden Schlitzes 32 bzw. 33 abgehoben hat. Bei dieser Bewegung' kommt dann der andere der l>eiden Kurbelzapfen mit der Platte 29 in Berührung und bewegt sie aus ihrer Mittelstellung. Diese Bewegung spannt die Feder 38 und vermindert die Drehgeschwindigkeit der Kurbelscheibe 22, bevor sie auf den Anschlagstift 25 aufschlägt. Das Maß der Dämpfung ist dem normalen Spielraum zwischen dem Anschlagstift 25 an den Ausnehmungen 27 und 28 in der Kurbelscheibe proportional. Wie in_ den Zeichnungen dargestellt, ist zwischen dem Anschlagstift 25 und der Ausnehmung 28 ein größerer normaler Spielraum vorgesehen, um bei der Öffnungsbewegung eine größere Dämpfung herbeizuführen, da für die Schließbewegung infolge der Hemmwirkung der Schalterklemmbacken auf die Schaltmesser eine kleinere Dämpfung erforderlich ist. Die Drehbewegung des Handgriffes wird durch Anschläge 48 und 49 begrenzt, die sich an der Platte 26 befinden und in den Hohlraum des Handgriffes hineinragen und die Vorsprünge 36 und 27 berühren. Wie in Abb. 2 dargestellt, befindet sich der Vorsprung 36 mit dem Anschlag 49 in Berührung, welcher die Schließbewegung des

Handgriffes angehalten hat. Der Handgriff ist mit einem Vorsprung 51 versehen, welcher mit ihm aus 'einem Stück besteht und gegenüber dem Kurbelzapfen 23 so angeordnet ist, daß er, wenn sich der Handgriff in der geschlossenen Stellung befindet, unmittelbar die Kurbelschcibe 22 berührt und sie bewegt, so daß der Schaltmechanismus, welcher mit dieser verbunden ist, aus den Schalterklemmbacken herausbewegt wird, bevor der Wendepunkt 45 der Hubscheibe 29 die Mitte des Anschlagstiftes 25 passiert hat. Diese Wirkung hat zur Folge, daß die Schaltmesser zuerst durch die Bewegung des Handgriffes bewegt werden, bevor sie aus den Klemmbacken durch die Wirkung der Feder herausgerissen werden.

Um den Schalter in der geöffneten Stellung zu verriegeln, ist ein mit der Platte 26 aus einem Stück bestehender Ansatz 52 vorgesehen, über welchen der Schließhaken eines Schlosses, welches nicht weiter dargestellt ist, geschoben werden kann. Die Schließbewegung des Schalters wird dann dadurch verhindert, daß der Anschlag 53 an der Außenseite des Handgriffes 21 mit dem Schließhaken des Schlosses in Eingriff kommt.

Ein wichtiges Merkmal der beschriebenen Schalterantriebsvorrichtung besteht darin, daß die Feder bestrebt ist, den Schalter in der geöffneten oder geschlossenen Stellung zu halten, und zwar infolge der Berührung der Hubflächen 43 und 44 mit dem Anschlagstift 25. Durch diese Berührung wird die Hubscheibe veranlaßt, eine der äußersten Stellungen einzunehmen. Wenn der Schalter normalerweise mit der Hubscheibe zentriert ist, wird er nachgiebig in der geöffneten oder geschlossenen Stellung gehalten.

Ein weiteres Merkmal der Schaltvorrichtung besteht darin, daß die gekröpfte Schalterstange von jeder Spannung der Feder 38 befreit ist, insbesondere während der Öffnungs- und Schließbewegung des Handgriffes. Dies ermöglicht eine unabhängige Bewegung des Schalters entweder in die geöffnete oder

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geschlossene Stellung, wenn dies beim Nachsehen oder Instandsetzen erforderlich ist. Die Hubscheibe dient dazu, die Schließ- oder Öffnungsbewegung des Schalters zu verhindern, bis der Handgriff über eine gewisse Strecke bewegt ist, ohne daß es notwendig ist, die üblichen Klinken zu verwenden, um den Schalter während der anfänglichen Bewegung des Handgriffes in der geschlossenen oder ίο offenen Stellung zu halten. Im praktischen Gebrauch hat es sich herausgestellt, daß sich die Klinken schnell abnutzen und dann unge- ! eignet sind, den Schalter in der geöffneten oder geschlossenen Stellung zurückzuhalten, _; während in der Feder Kraft aufgespeichert j wird, durch die der Schalter schnell geöffnet ', oder geschlossen werden soll. Der Schalter ■ wird vielmehr vorzeitig freigegeben. Bei der j letzten Ausführung ist die Abnutzung auf den ' Anschlagstift 25 und die Hubflächen 43 und 44 ^: beschränkt. Wenn der Wendepunkt abgenutzt ' sein sollte, so wird der Schalter, immer noch j in der richtigen Weise weiterarbeiten. Die j Vorrichtung ist billig herzustellen, da alle ihre Teile durch Stanzen hergestellt werden können und da die Anzahl der Teile, welche zum Antrieb eines schnell aus- und einschaltenden Schalters notwendig sind, auf ein Mindestmaß beschränkt ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist umkehrbar, d.h. eine Drehung der Kurbelwelle 20 bewirkt eine Schnappbewegung des Handgriffes. In einem solchen Falle ist die Feder mit dem angetriebenen Teile verbunden. Der Antriebsmechanismus ist im vorhergehenden nur in Anwendung für einen Schalter gezeigt, es ist aber klar, daß der Mechanismus weitgehend auch zum Antriebe von anderen Vorrichtungen benutzt werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Schaltvorrichtung, dadurch gekenn- j

zeichnet, daß die Schalterwelle (18) durch ·

einen Teil (29) in Bewegung gesetzt wird, !

der gegenüber dieser Welle beweglich und mit einer Feder (38) o. dgl. verbunden ist,

die ihrerseits an einem von Hand be- _:

tätigten Teil (21) befestigt ist, und daß \

ein Glied (25) an dem gegenüber der Schal- ;

terwelle beweglichen Teil (29) angreift, i welches diesen an der Einwirkung auf die

Schalterwelle so lange verhindert, bis er . um einen bestimmten Betrag bewegt ist.
2. Schaltvorrichtung" nach Anspruch 1, >

dadurch gekennzeichnet, daß der gegen- ]

über der Schalterwelle bewegliche Teil (29) sich um einen Punkt, der außerhalb der Schalter welle liegt, drehen kann, wenn, er durch Betätigung des Handgriffes bewegt . wird, und daß er um einen anderen Punkt eine Drehbewegung ausführen kann, durch welche die Schalterwelle betätigt wird, wenn der Antriebsteil um einen bestimmten Betrag gedreht ist.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schalterwelle ein Kurbelarm mit einem Zapfen befestigt ist und daß der gegenüber der S ehalt er welle bewegliche Teil (29) mit zwei unter einem Winkel zueinander angeordneten Hubflächen (32, 33) versehen ist, von denen die eine mit einem festen Anschlag (25) und die andere mit dem Zapfen des Kurbelarmes in Berührung steht.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schalterwelle eine Kurbelscheibe (22) befestigt ist, an der sich zwei Zapfen (23, 24) befinden, die an zwei getrennten Punkten (46, 47) des um die Schalterwelle drehbaren Teils (29) angreifen können und dadurch den Schalter unter Vermittlung der Feder abwechselnd in die !geschlossene und geöffnete Stellung bewegen.
S- Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenüber der Schalterwelle bewegliche Teil (29) und ein auf der Schalterwelle drehbar angeordneter Handgriff (21) nachgiebig in einer vorher bestimmten gegenseitigen Stellung gehalten werden, indem die Feder (38) einerseits an dem Handgriff und anderseits an dem gegenüber der Schalterwelle beweglichen Teil (29·) befestigt ist, welcher derart angeordnet ist, daß er an der Schalterwelle auf der einen oder anderen Seite ihrer Drehachse elastisch angreifen kann.
6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff mit Anschlägen (36, 37) versehen ist, die mit dem gegenüber der Schalterwelle beweglichen Teil (29) in Berührung gebracht werden können, um diesem gegenüber dem Handgriff eine Drehbewegung zu erteilen, die durch den festen Anschlag (25) begrenzt wird, der an dem gegenüber der Schalterwelle beweglichen Teil angreift.

Hierzu i Blatt Zeichnungen. _