DE510190C - Wasserdichter elektrischer Schalter - Google Patents

Description

Das Patent 489 817 hat einen wasserdichten elektrischen Schalter zum Gegenstand, dessen Schalteinrichtung in einem durch eine elastische Membran wasserdicht abgeschlossenen Gehäuse untergebracht ist, und bei dem es darauf ankommt, daß die sich außerhalb dieses Gehäuses befindende, auf die Membran wirkende Handhabe ihre Bewegung durch die Membran hindurch mittels Hebel- oder ZahnradÜbersetzung auf die Schalteinrichtung überträgt. Diese Einrichtung findet auch im vorliegenden Falle Anwendung und wird hier dadurch weiter ausgebildet, daß für die Membran ein gegen hohe Spannungen isolierendes, feuchtigkeitsunempfindliches Material verwendet wird, das nur verhältnismäßig geringe Durchbiegbarkeit zu besitzen braucht. Die Anwendung eines derartigen Materials, das sich wegen seiner hohen Isoliereigenschäften für wasserdichte elektrische Schalter an sich besonders eignet, wird dafür ermöglicht durch die den Gegenstand des Hauptpatentes bildende Vergrößerung der Bewegung der außerhalb der Membran befindlichen Handhabe mittels der Hebel- oder Zahnradübersetzung, da infolge der Anordnung dieser die Membran nur ganz geringe Durchbiegbarkeit zu besitzen braucht.

Der schon früher gemachte Vorschlag, für elektrische Schalter Membranen aus Leder zu verwenden, ist deswegen ungeeignet, weil Leder nicht gegen hohe Spannungen zu isolieren vermag, ja nach den· amtlichen Vorschriften als elektrisches Isoliermaterial im eigentlichen Sinne überhaupt nicht anzusprechen ist. Auch Kautschuk u. dgl., die für ähnliche Zwecke in Vorschlag gebracht wurden, können als hochwertige Isoliermaterialien in diesem Sinne nicht angesprochen werden.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt

Abb. ι einen Längsschnitt durch den Kippschalter in geschlossenem Zustande in der Ausschaltstellung,

Abb. 2 einen Längsschnitt durch denselben Kippschalter in der Einschaltstellung, gesehen in einer um 90 ° gegen die Ebene der Abb. 1 gedrehten Ebene.

Abb. 3 zeigt eine Draufsicht auf den tinteren Teil des geöffneten Kippschalters und

Abb. 4 eine Innenansicht des oberen Teils des Kippschalters unter Weglassung der Membran.

Die Außenteile des Schalters bestehen aus dem Sockel 1 und der Schalterkappe 2, die beide, zweckmäßig aus Isoliermaterial beliebiger Art hergestellt sind. In der Schalterkappe 2 sitzt eine Membran 4, die in beliebiger Weise auswechselbar befestigt seinkann. Sie besteht aus einem den elektrischen Strom isolierenden Material, wie Kunstharzpapier oder Hartpapier, Kunstharzasbest u. dgl., insbesondere einem geschichteten Erzeugnis, das hohe Elastizität besitzt und dabei völlig unhygroskopisch ist. Solche aus mehreren Lagen durch Schichtung gebildeten Membranen zeichnen sich auch durch ihre große HaIt-

barkeit aus. Deswegen kommt die Schichtung insbesondere für diejenigen Stellen der Membran in Betracht, an denen der Schaltmechanismus auf der Ober- und Unterseite angreift, um eine Druckentlastung auf die ganze Fläche zu erzielen.

Man kann jedoch die Membran auf Wunsch auch aus Metall herstellen und dann ihre beiden Flächen mit Isoliermaterial überziehen, derart also, daß die Membran aus einem Metallkern und einer oberen und unteren evtl. mehrschichtigen Auflage aus Isoliermaterial gebildet wird. Eine solche Membran übt die gleiche Wirkung aus wie eine vollständig aus Isoliermaterial bestehende. Die Verwendung einer isolierenden Membran aus geschichteten Stoffen ist deswegen von erheblicher Bedeutung, weil bei der hohen Durchschlagsfestigkeit der geschichteten Isoao lierstoffe, wie sie für den vorliegenden Fall Anwendung finden, von über 20 000 Volt pro Millimeter Wandstärke, jede Gewähr für die den Schalter bedienende Person gegeben ist, daß keinerlei Stromübergang vom Schalter »5 auf sie stattfinden kann. Dadurch wird der • Schalter zu einem Sicherheitsschalter allerersten Ranges. Das spielt bei den für wasserdichte Schalter hauptsächlich in Betracht kommenden Verwendungszwecken eine erhebliehe Rolle, wie z. B. in landwirtschaftlichen Betrieben, in feuchten Fabrikräumen, Ställen usw. Hinzu tritt die vollkommene Sicherheit einer derartigen Membran gegen Rostbildungen, Grünspanansatz und sonstige Korrosionen, die bei Metallmembranen nicht zu vermeiden sind.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Membran 4 in der Schalterkappe 2 durch einen Gewindering 5 befestigt, der in ein entsprechendes Gegengewinde der Kappe 2 eingreift. Dadurch wird der vollkommen wasserdichte Abschluß des unteren Schalterteils erreicht, so daß der Schalter völlig zuverlässig selbst unter Wasser arbeiten kann. Durch Aufschrauben der Schalterkappe 2 auf den Sockel 1, das in beliebiger Art er·- folgen kann und beim gezeigten Ausführungsbeispiel durch zwei einander entsprechende Gewinde 18 und einen Gummidichtungsring 17 bewirkt wird, wird das ganze Schaltergehäuse in zwei getrennte Räume unterteilt: einerseits in den unteren wasserdichten Raum 3, der die stromführenden Teile und den Schaltmechanismus enthält, und andererseits in den oberen Raum 6, in welchem das Schalterbetätigungsorgan untergebracht ist, und der die gleiche Dichtheit wie ein gewöhnliches Schaltergehäuse besitzt.

Das Betätigungsorgan 7, das beliebiger Art sein kann, ist hier auch zweckmäßig aus Isoliermaterial hergestellt und so gestaltet, daß es in der Einschaltstellung (Abb. 2) die Membran 4 einseitig nach unten spannt und dadurch den Schaltmechanismus betätigt, der vonbeliebiger geeigneter Art sein kann, jedoch gemäß dem Hauptpatent derart gestaltet ist, daß die geringe Bewegung der Membran in eine größere des Schaltmessers verwandelt wird. Dabei liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, daß die Membran 4 nur so lange in dieser gespannten Stellung verbleibt, als es für die Einschaltung erforderlich ist. In der Ausschaltstellung wird nämlich mittels einer Feder 10 über eine Rolle 11 auf einen Hebel 13 ein Gegendruck gegen die Membran 4 ausgeübt, so daß sie in der Ausschaltstellung (Abb. 1) des Schalters stets selbsttätig wieder in ihre Ruhelage zurückkehren muß. Dadurch wird erreicht, daß der ganze Schaltmechanismus zwangsläufig arbeitet, wie wenn alle seine Teile zu einem Ganzen gekuppelt wären.

Im Interesse einer möglichst hohen Sicherheit sind diejenigen Teile des Schaltmechanismus, die in dem wasserdichten Raum 3 des Gehäuses untergebracht sind, nämlich die mit dem Hebel 13 in Berührung stehende Rolle 11 und der mit der Membran 4 in Berührung stehende Hebel 13 selbst, aus Isoliermaterial hergestellt. Wo so hohe Anforderangen an die Sicherheit nicht gestellt werden, können jene Teile aber auch aus beliebigen anderen geeigneten Stoffen bestehen.

Aus den gleichen Gründen wird man zweckmäßig auch das Betätigungsorgan 7 und dessen Druckrolle 8 aus Isoliermaterial herstellen, wodurch dann wiederum eine entsprechend gesteigerte Sicherheit im oberen Raum 6 des Schaltergehäuses bedingt wird. Man kann jedoch auch diese Teile aus beliebigen anderen Stoffen anfertigen, wenn man eine geringere Sicherheit für ausreichend hält.

Um die Kippbewegung des Betätigungsorgans 7 ausführen zu können, ohne daß dabei eine Öffnung des Raumes 6 nach außen hin entsteht, ist das Betätigungsorgan 7 derart ausgebildet, daß es bei Drehung um seine Mittelachse infolge seiner runden, bei 21 (Abb. 1) ersichtlichen Gestaltung zusammen mit der Schalterkappe 2 einen steten Abschluß nach außen bildet, gleichgiltig wie die jeweilige Stellung des Betätigungsorgans 7 ist.

Durch eine besondere Art der Ausführung des Betätigungsorgans 7 wird ermöglicht, daß beim Ausschalten ein schnelles Abreißen des Schaltfunkens stattfindet.

Beim Einschalten (Abb. 2) wird zwangsläufig die Druckrolle 8 des Betätigungsorgans 7 durch einen daran angebrachten hin- teren Anschlag in eine Stellung gebracht, bei der sich ihr Mittelpunkt etwas über die

Senkrechte hinaus bewegt hat, so daß das Betätigungsorgan 7 sich beim Loslassen nicht von selbst wieder rückwärts in die Ausschaltstellung bewegen kann.

Beim Ausschalten (Abb. i), d.h. also bei Ausführung der entgegengesetzten Kippbewegung, bleibt die Rolle 8 zunächst in der angegebenen Lage stehen, bis der vordere Anschlag des Betätigungsorgans 7 an die Rolle 8 anstößt und diese nun in die Ausschaltstellung zurückdrückt. Dabei hat die Rolle infolge des Abstandes zwischen den beiden Anschlagstellungen an dem Betätigungsorgan 7 freies Spiel und kann dem durch die Membran 4 übertragenen Federdruck des Schaltmechanismus 11 nun ohne Widerstand folgen, schnellt also plötzlich zurück. Demgemäß kann die Feder 10 das Schaltmesser 9 unbehindert aus den Kontakten 12 herausreißen, die in üblicher Weise hergestellt sein können. So wird eine Momentschaltung erreicht, bei der eine große Hebelübersetzung mitwirkt.

Um bei der in beliebiger Weise erfolgenden Zusammenmontierung der Schalterkappe 2 mit dem Sockel 1 zu erreichen, daß diese beiden Teile stets die gleiche Stellung zueinander erhalten, die für die Wirkung des Betätigungsorgans 7 und der Membran 4 und diejenige des Schaltmechanismus unterhalb der Membran in dem wasserdichten Raum 3 erforderlich ist, ist an der Schalterkappe 2 und dem Sockel 1 je eine Nase oder ein seitlicher Ansatz 16 bzw. 15 vorgesehen, die bei der Montierung nach Verschrauben der Teile 1 und 2 mittels einer Schraube 22 ortsfest miteinander verbunden werden.

Die Rolle 8 des Betätigungsorgans 7 wird durch ein Paar Bügel 20 geführt, die um die Drehachse des Betätigungsorgans 7 schwingen. Die Befestigung des Schalters erfolgt mittels zweier Befestigungslöcher 19 (Abb. 3) an der Wand o. dgl. Die Einführung des die Zuleitungen enthaltenden Panzer- oder Isolierrohres geschieht in bekannter Weise mittels eines am Sockel 1 befindlichen Gewindestutzens 14 unter Anwendung bekannter Abdichtungsmittel, wie Klemmkonus, Gummiringe u. dgl.

Der im vorstehenden beschriebene Schalter besitzt eine so vollkommene Isolation, wie sie bei keinem der bisher gebräuchlichen Schalter vorhanden war. Nicht weniger als fünf Zwischenglieder bestehen aus Isoliermaterial, vom Betätigungsorgan 7 an bis zum Schaltmesser 9 hin, so daß dieser Schalter als ein Sicherheitsschalter für feuchte Räume und höhere Spannungen unbedingt anzusprechen ist, der den Benutzer zuverlässig schützt.

Der Schalter gemäß der Erfindung kann auch als Unterputzschalter ausgebildet sein und verwendet werden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Wasserdichter elektrischer Schalter, dessen Schalteinrichtung in einem durch eine elastische Membran wasserdicht abgeschlossenen Gehäuse untergebracht ist, wobei außerhalb dieses Gehäuses eine auf die Membran wirkende Handhabe sich befindet, deren Bewegung mittels Hebeloder Zahnradübersetzung auf die Schalteinrichtung übertragen wird, nach Patent 489 817, dadurch gekennzeichnet, daß für die Membran ein gegen hohe Spannungen isolierendes, feuchtigkeitsunempfindliches Material verwendet wird, das nur verhältnismäßig geringe Durchbiegbarkeit zu besitzen braucht.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran in der Schalterkappe selbst auswechselbar befestigt ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schaltbewegung übertragenden Druckteile des Schaltmechanismus, die in dem wasserdichten Gehäuseteil unterhalb der Membran gelagert sind, aus einem den elektrischen Strom isolierenden Material bestehen.

4. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Membran einwirkenden Betätigutigsorgane des Schalters mindestens an denjenigen Stellen, die den Druck auf die Membran ausüben, aus einem den elektrischen Strom isolierenden Material bestehen.

5. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Schalterkappe ragende kippbare Betätigungsorgan (7) mittels einer Rolle (8) die Schaltbewegung auf die Membran (4) überträgt und beim Ausschalten, nach Überschreiten des Totpunktes, auf den Gegendruck der entspannten Membran hin frei zurückschnellen kann, so daß eine Momentausschaltung ermöglicht wird.

6. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus geschichtetem Isoliermaterial besteht.

7. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Membran aus einem leitenden Kern mit Auflagen aus Isoliermaterial besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen