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Elektrischer Zeitschalter Die Erfindung betrifft die weitere Ausgestaltung
eines elektrischen Zeitschalters mit einem Sanduhrantrieb nach Patent 542 164, der
sich im wesentlichen dadurch kennzeichnet, daß bei der Schwenkung des sanduhrartigen
Behälters in die Einschaltstellung ein Gewichtskörper in eine Bereitschaftslage
auf eine geeignete Unterstützung gehoben wird, aus der er durch die sich infolge
der Gewichtsverlagerung des strömenden Mittels in gleicher Richtung weiterdrehende
Sanduhr allmählich so weit mitgenommen wird, daß er von der Stützfläche in seine
tiefer gelegene Ausgangslage frei herabfällt und hierdurch den Schalter auslöst.
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Gemäß der Erfindung wird bei einem dosenförmigen Schalter die Drehachse
des Drehkörpers parallel zur Stirnplatte verlegt. Der Druckknopf sitzt am Ende einer
durch geeignete Gestaltung mehreren Zwecken dienstbar gemachten Steuerungsstange,
die einen einzigen Antriebszahn besitzt. Der Träger der Gewichtsführung und des
Sanduhrgehäuses ist in der Mitte als flacher Streifen ausgebildet und in seiner
ganzen Breite ein wenig so verwunden, daß er, wenn der Drehkörper senkrecht steht,
mit der Horizontalen einen kleinen Winkel bildet, ein Kupplungsvorsprung der Steuerungsstange
unter ihn heruntergreift, ihn verschwenkt, sich mit seiner Unterkante auf den Träger
des Drehkörpers legt und ihn so am Überschlagen hindert. Die Steuerungsstange verschwenkt
zugleich einen doppelhebelförmigen metallischen Körper, welcher an der Seite einer
Stütze an der aus Isolierstoff bestehenden Schalterstirnplatte drehbar gelagert
ist. Dieser Körper wird auf der einen Seite von einem an der gleichen Stütze drehbar
gelagerten Hebel, auf dessen Ende das Fallgewicht aufprallt, hintergriffen und dadurch
gesperrt, sobald er genügend weit verschwenkt ist. Auf der anderen Seite wird der
Doppelhebel als Strombrücke für die beiden Kontaktfedern verwendet.
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Die Ausschaltbewegung ist für große Stromstärken sehr schnell und
funkenfrei. Damit auch die Einschaltung plötzlich erfolgt, trägt der Doppelhebel
an seinem oberen Ende ein an der einen Seite abgesehrägtes, lose schwenkbares Isolierstück,
das sich unter den einen federnden Zuleitungskontakt herunterschiebt, ihn etwa 2
mm abhebt und nun mit einem über den Drehpunkt hinaus verlängerten Teil an ein Widerlager
stößt, so daß es ausschwenkt und dadurch den federnden Kontakt schnell auf die freigegebene
Stelle der Strombrücke herabfallen läßt.
Weiter ist der Sperrhebel,
der durch das Fallgewicht beeinflußt wird, rechtwinklig um die zugehörige Lagerstütze
herumgebogen. Auf sein vorn- Drehpunkt entferntes Ende wirkt eine vorn an der Schalterplatte
hervorragende Druckstange, die gestattet, den Schalter wieder auszuschalten, bevor
der Zeitschaltmechanismus in Tätigkeit tritt. Infolgedessen kann man den Schalter
auch wie einen gewöhnlichen Druckknopfschalter benutzen.
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Das Gewicht und seine Führung können auch noch andere Formen besitzen,
ebenso die Rampe. So kann das Gewicht z. B. mit einer Bohrung versehen sein und
auf einer vom Drehkörper getragenen Stange gleiten. Da es durch die Zentrifugalkraft
beim Drehen des Drehkörpers nach außen geschleudert wird, genügt es, als Unterstützung
lediglich eine Rolle o. dgl. dort anzuordnen, wo sonst das obere Ende der Rampe
liegt.
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Das Gewicht kann aber auch fest an einer um die Achse des Drehkörpers
lose drehbaren Stange sitzen, so daß es die Gestalt eines Hammers hat. In der Drehrichtung
des Drehkörpers beim Einschalten kann es -frei schwenken. Mitgenommen wird der Hammer
durch eine auf der Achse befestigte Kurbel. Anstatt frei herabzufallen, schwingt
das Gewicht dann aus seiner Höchstlage um die Achse herum.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung und Beschreibung
hervor. Um in der Zeichnung, soweit möglich, für die gleichen Teile die gleichen
Bezeichnungen beibehalten zu können, sind die wiederholten Teile mit um die Zahlen
Zoo und 200 unterschiedenen Zahlen bezeichnet.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 bis 12 zeigen ein Ausführungsbeispiel, welches zum Einbau in
Dosen besonders geeignet ist, in verschiedenen Ansichten und Schaltstellungen und,
soweit erforderlich, auch die einzelnen Teile allein.
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Fig. 13 und 14 sowie 15 und 16 zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele
in schematischer Darstellung.
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Ein als flacher Streifen ausgebildeter Träger 2o (Fig.4) nimmt beispielsweise
ein Rohr 1o8 auf, in dem die Sand- oder Flüssigkeitsuhr 1o9 untergebracht ist, und
in einem gewissen Abstande davon ein metallisches Rohr 1o6 mit zwei Einschnitten
1o611 und zwei umgebogenen Lappen 21, die eine in dem Rohr befindliche Kugel 107
arn Herausfallen hindern. In der Mitte besitzt dieser Drehkörper, wie in Fig.4 und
5 dargestellt, eine gegen das plattenförmige Stück 2o geneigte Fläche 2o11. Dieser
Drehkörper ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, an zwei Lagerböcken 22 auf der Rückseite
der Schalterstirnplatte 23 mit Hilfe von Schrauben 105 in Spitzen gelagert und dreht
sich um seine Achse um etwa 17o°, wenn der Druckknopf 112 gedrückt wird, der in
Fig.6 gesondert dargestellt ist. Dieser Knopf befindet sich am Ende eines plattenförmigen
und zugleich gabelförmigen Körpers 24, der sich mit den Teilen 25 in Führungsnuten
von Vorsprüngen 26 (Fig. 1) der Schaltersockelplatte 23 verschieben läßt. Der Vorsprung
25d an der Leiste 25 wirkt dabei gegen die Wickelfeder 27 und wird immer nach auswärts
in die Ausgangslage gedrängt. Der Vorsprung 28 jedoch, der vorn abgeschrägt ist,
greift unter den infolge der erwähnten Neigung jeweils angehobenen Teil der Fläche
2o11 (Fig. 5). Er liegt mit seiner Unterkante etwas über der Drehachse 'des Drehkörpers.
So wird erreicht, daß mit einem einzigen kurzen Vorschub der Druckstange 112, 24,
25, 28 der Drehkörper um etwa 17o° herumgeschwenkt wird. Der Eingriff wird dabei
noch dadurch erleichtert, daß auch die geneigte Fläche 2o11 an ihren Kanten parallel
zur vorderen Schrägfläche des vorspringenden Zahnes 28 verlaufend abgeschrägt ist.
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Um eine Schraube 29 als Drehachse ist der in Fig. 7 allein dargestellte
Hebel 30 mit seiner Bohrung 29a schwenkbar gelagert. Sein flacher Teil 3o11
gewährt diesem Hebel den Halt und die gute Führung an der Seitenvvand des Sockelvorsprunges
26.
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Um eine Schraube 31 als Achse ist ein flacher Doppelhebel 32 schwenkbar
gelagert, der in Fig. 8 allein dargestellt ist. Dieser besitzt an seinem kürzeren
Ende einen winklig abgebogenen Vorsprung 33 und außerdem am anderen Hebelarm einen
als das Zurückschlagen des Drehkörpers verhinderndes, unter 2o11 greifendes Widerlager
dienenden Vorsprung 115. Weiter trägt er an seinem freien Ende einen durch winklige
Biegung erzeugten Kupplungsvorsprung 34, der rechtwinklig abgebogen ist, und eine
Strombrücke 35. An diesem Hebel 32 ist ferner noch schwenkbar um den Zapfen 36 ein
Hebel 37 aus Isolierstoff mit einem nockenförmigen Fortsatz 38 befestigt.
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Das Einwärtsbewegen des Druckknopfes 112 (vgl. insbesondere Fig. 1o
bis 12), welches das Verschwenken des Drehkörpers um etwa i7 o° bewirkt, verursacht
gleichzeitig ein Ver schwenken des Hebels 32 um die Achse 31, und zwar dadurch,
daß der Schieber 24 mit seiner Fläche 24' (Fig.6) den Vorsprung 34 mitnimmt. Dadurch
bewegt sich auch der zahnartige, winklige Vorsprung 33 um die Achse 31 abwärts.
Der Hebel 30, 3o11 steht ebenso wie der Schieber 24 ständig unter dem Einfluß der
Feder 27, wird aber
vorerst durch eine runde Kante 33a des Zahnes
3 an einer Linksdrehung gehindert. Sobald jedoch der Vorsprung 33 genügend verschwenkt
worden ist, gibt er auch dem Hebel 3o die Möglichkeit, nach aufwärts, d. h. nach
der Achse 31 hin, schwenken zu können. Dabei gelangt der zahnartige Vorsprung 33
hinter einen Anschlag 30b (Fig. i i und 12) so lange, bis später die Kugel 107 in
der Führung i o6 am Ende ihrer Fallbewegung auf das freie Ende des Hebels
30 fällt und diesen abwärts schlägt, so daß sich der Zahneingriff 33,
301' löst.
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Diese Auslösung kann auch nach Wunsch vor Ablauf der Tätigkeit der
Sanduhr bzw. des Fallgewichtes, also ohne deren Wirkung abzuwarten, von Hand herbeigeführt
werden, und zwar dadurch, daß eine vorn aus der Sclialterstirnplatte 23 herausragende
und im übrigen im Vorsprung 26 des Schaltersockels 23 geführte Schubstange
39 gegen einen hebelförmigen Ansatz 3oc am Schwenkhebel vorgetrieben wird.
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Um die Achse 31 ist eine Feder 4o herumgeschlungen, deren eines Ende
sich in einer Rille des Schraubenkopfes 29 abstützt, während das andere Ende gegen
den Vorsprung; 32a am Hebel 32 wirkt. Sie wird beim Vorschieben des Druckknopfes
112 und der entsprechenden Bewegung des Hebels 32 gespannt und sorgt dafür, daß
die Trennung der Strombrücke 35 später unter dem Einfluß des Gewichtskörpers
107 zwecks Unterdrückung von Abreißfunken plötzlich erfolgt.
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Die beiden Kontakte 41, 42 am Vorsprung 26 nehmen in geeigneter Weise
die Leitungsdrähte auf und besitzen Kontaktfedern q 1a, 42a, unter die sich die
am freien Ende des Hebels 32 angebrachte Strombrücke 35 schiebt. Eine plötzliche
Einschaltung wird durch den Isolierkörper 37 am Hebel 32 bewirkt, dessen vorderes
Ende keilförmig verläuft. Dieser hier lediglich unter dem Einfluß seines eigenen
Gewichtes stehende Hebel 37 liegt in der Gebrauchslage des eingebauten Schalters
annähernd waagerecht und so, daß er sich beim Einführen der Strombrücke 35 unter
die Kontaktfeder 41a schiebt, d. h. also zwischen die Teile 41a und 35, und so eine
Berührung zwischen ihnen vorerst verhindert. Dabei wird das Ende der Kontaktfeder
41" abgehoben. Beim weiteren Vordringen des Hebels 32 und damit auch des Isolierkörpers
37 stößt dieser mit seinem nockenförmi gen Vorsprung 38 gegen einen vorspringenden
Teil 26a des Schaltersockels (Fig. 12), wodurch er gezwungen wird, eine Schwenkbewegung
nach aufwärts auszuführen. Sein vorderes Ende wird also auf diese Weise aus seiner
Lage zwischen der Kontaktfeder 41a und der Strombrücke 35 seitlich ziemlich plötzlich
herausgedreht, so daß die gespannte Kontaktfeder 41a plötzlich auf die Strombrücke
35 gelangt.
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In dieser Lage bleibt der Schalter, bis die Gewichtsverlagerung des
strömenden Mittels in der Sand- oder Flüssigkeitsuhr log beendet ist, die zur Folge
hat, daß sich der gesamte Drehkörper in eine lotrechte Lage einstellt, in der die
Kugel io7 von einer Rampe 118 (Fig. i und 3) herabfällt. Die Rampe 118, die in die
Ausnehmungen io6a des Führungsrohres io6 hineinragt, ist in Fig. 9 der Deutlichkeit
halber noch in einer zu Fig. i um 9o° gedrehten Lage in Ansicht allein dargestellt.
Sie ist mit ihrem Teile i i 8a in einer nutenförmigen Ausnehmung 22' (Fig. 3) des
Lagerbockes 22 versenkt befestigt, und zwar durch die eine Lagerzapfenschraube io5.
Da das höchste Ende der Rampe 118, welches ziemlich waagerecht verläuft, auch noch
über ciie Stelle hinaus verlängert werden soll, an welcher bereits der Durchfall
der Kugel To? freigegeben wird, ist zu diesem Zwecke die Rampe mit einer Aussparung
118b von der Seite der Führung io6 her versehen.
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Damit nun nach dem Bewegen des Drehkörpers in die neue Schaltlage,
in der dieser Körper infolge des flbergewichtes der Sanduhr o. dgl. noch schräg
nach rückwärts geneigt steht, der Drehkörper nicht in die Ausgangslage zurückschnellen
kann, ist an dem Hebel 32 noch der Vorsprung 115 als Sicherung vorgesehen, der als
Widerla.ger unter den flachen Träger 2o, 2.oa ein Stück untergreift.
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Die Funktion der beschriebenen Teile ist kurz folgende: Beim Vorschieben
des Druckknopfes 112 wird der Drehkörper um etwa 17o° verschwenkt und der Hebel
32 so weit mitgenommen, daß seine Strombrücke 35 die Kontaktfedern 41a, 42a verbindet,
wobei er durch den Hebel 30, 30b gesperrt gehalten wird. Während dieser Verschwenkung
ist die Kugel 1o7 auf die sie stützende Rampe 118 gehoben worden. Dreht sich nun
allmählich der Drehkörper um etwa io° weiter, so fällt die Kugel 107 durch
die Aussparung 118b der Rampe 118 abwärts auf den Hebel 30 und schlägt ihn
kräftig nach unten, so daß die Zahnsperrung 30b, 33 ausgelöst wird und der Hebel
32 in seine Ausgangslage unter dem Einfluß der Feder 4o plötzlich zurückgerissen
wird, wodurch die Strombrücke 35 von den Kontaktfedern 41a, 42a getrennt wird.
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In den Fig. i3 und 14 ist in Vorder- und Seitenansicht ein anderes
Ausführungsbeispiel der Auslösevorrichtung dargestellt. Auf der Achse 43 sitzt die
Führung 2o8 der Sanduhr 209. Das Gewicht 2o7 ist durchbohrt und leicht verschiebbar
auf der aus Draht o. dgl. gebogenen, von den Armen 44 gehaltenen
Führung
2o6. Beim Verschwenken dieser Vorrichtung durch irgendeinen geeigneten Schwenkmechanismus,
z. B. den des vorher behandelten Beispieles, gelangt das Gewicht 207, unterstützt
von der gestrichelt dargestellten Rampe 2r8, in eine zur Senkrechten etwas geneigte
Lage (Winkel a). Von hier aus bewegt es sich noch unter dem Einfluß der Gewichtsverlagerung
des strömenden Mittels um ungefähr io°, bis es, die Rampe 218 verlassend, in seine
Ausgangslage herunterfallen kann und dabei auf irgendwelche Weise den Stromkreis
trennt. Die Rampe 218 kann aber auch durch andere Mittel ersetzt werden, z. B. durch
eine Walze oder Rolle 45, denn die Schwenkbewegung des Drehkörpers erfolgt so plötzlich,
daß dabei die auf das Gewicht 207 wirkende Zentrifugalkraft durchaus hinreicht,
dieses auf die Walze 45 gelangen zu lassen, es also dieser längeren Unterstützungsbahn
nicht unbedingt bedarf. Das Gewicht 207 kann zweckmäßig auch rechteckig statt rund
ausgebildet sein.
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In den Fig. 15 und 16 ist die Grundlage für eine andere Ausführungsform
der Auslösevorrichtung schematisch angegeben. Die Welle 43' ist mit dem Antriebsmechanismus
und der Flüssigkeits- bzw. Sanduhr wieder irgendwie gekuppelt. Mit ihr ist durch
den Stift 46 ein Hebel 47 verbunden. Ein Kupplungsvorsprung 48 an diesem Hebel 47
nimmt einen lose auf der Welle 43' drehbaren, mit einem festen Gewicht 2o7' versehenen
Hebelarm 49 in der dem Einschaltvorgang entsprechenden Drehrichtung mit, und zwar
vorerst wieder um ungefähr 17o°, in welcher Lage sich der Gewichtsarm 2o7', 49 gegen
einen Anschlag, z. B. eine kleine Blattfeder 50 nach seinem V orbeigang an
diese lehnen kann, damit er nicht wieder in die Ausgangslage zurückfällt. Die Gewichtsverlagerung
des strömenden Mittels bewirkt nun, daß der Kupplungsvorsprung 48 den Hebel 207',
49 immer mehr um den Winkel a in die senkrechte, gestrichelte Lage mitnimmt. Sobald
ein geringes Drehmoment in der Pfeilrichtung 5i vorhanden ist, kann der Gewichtsarm
207', 49 frei in seine Ausgangslage herabschwingen, wobei er mit einer gewissen
Wucht das Auslöseglied für die Trennung des Stromkreises trifft.