DE553421C - Vorrichtung zum Schutz von Stromkreisen vor missbraeuchlicher Benutzung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Schutz eines oder mehrerer elektrischer Stromkreise vor unbefugter Benutzung, z. B. den Schutz des Zündstromkreises eines Kraftfahrzeuges, vor Einschaltung durch Unbefugte. Es wurde schon vorgeschlagen, statt der bisher üblichen Schalter mit Schlüssel in den zu schützenden Stromkreis einen elektrischen Kombinationsschalter, also eine Vorrichtung, die den Kreis erst nach Vornahme einer genau gekennzeichneten Folge von Einstellgriffen schließt, einzubauen.

Die bisher bekannten elektrischen Kombinationschalter, z. B. auch solche, bei denen eine Wählerscheibe von der bei Telephonen üblichen Art als Einstellglied dient, weisen aber verschiedene Mängel auf, die ihre Verwendung im praktischen Betriebe erschweren. Die Zahl der im Innern des Schutzgehäuses, also an schwer zugänglicher Stelle, angebrachten Kontakte ist sehr groß, da sie zumeist von der Zahl der nacheinander vorzunehmenden Einstellgriffe abhängig ist. Ein jeder dieser Kontakte erfordert zudem eigene Teile, um ihn zu steuern, um ihn in der Arbeitslage des Stromkreises festzuhalten und um ihn bei Außerbetriebsetzung wieder zu öffnen, so daß der notwendige Steuermechanismus verwickelt wird. Es besteht auch die Möglichkeit, daß durch. falsche Ein-Stellhandlungen die im Innern des Gehäuses angebrachten Steuerorgane in eine Lage geraten, die es schwierig oder unmöglich macht, die Vorrichtung durch vorschriftsmäßiges Einstellen wieder in Betrieb zu stellen.

Es wurde auch vorgeschlagen, die Kontaktvorrichtungen durch entsprechend angeordnete Übersetzungsgetriebe oder durch in ein Rastenrad eingreifende Bewegungsklinken zu bewegen. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von all diesen bisher bekannt gewordenen Vorrichtungen hauptsächlich dadurch, daß die einzelnen Bewegungen des Einstellorgans so auf einen den Kontakt betätigenden Körper übertragen werden, daß dieser eine der Größe und Zahl der Einstellbewegungen entsprechende resultierende Gesamtbewegung erfährt und dadurch den Kontakt in die Betriebsstellung verbringt. Unabhängig von der Zahl und Größe der einzelnen Einstellbewegungen ist daher nur ein Kontakt und ein Steuermechanismus nötig. Da für die Außerbetriebstellung des Schalters ein besonderer, genau festgelegter Griff, der alle Teile der Vorrichtung zwangsläufig in die Ausgangslage zurückführt, vorgeschrieben ist, wird es jederzeit möglich sein, den Schalter durch Vornahme der festgesetzten

Einstellgriffe wieder in Betrieb zu nehmen, unabhängig von Einstellhandlungen, die etwa Unbefugte vorher vorgenommen hätten.

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens dargestellt. Fig. ι zeigt die Vorderansicht, Fig. 2 die Seitenansicht der Vorrichtung; der Verlauf des Stromes und die Schaltung der Kontakte sind schematisch dargestellt. Fig. 3 ist ein Querschnitt in Richtung A-B der Fig. 4, Fig. 4 ein Längsschnitt nach C-D der Fig. 5, wobei ein Teil der Stirnplatte 1 mit den auf ihr befestigten Teilen in Ansicht gezeichnet ist. Fig. 5 ist ein Querschnitt in Richtung E-F der Fig. 4, alle Schnitte in Richtung der Pfeile gesehen. Fig. 6 ist eine Ansicht des Kombinationsrades, Fig. 7 und 8 Vorder- und Seitenansicht der einen Sperrklinke, Fig. 9 und 10 Seiten- und Vorderansicht der Mitnehmerklinke.

In der Stirnplatte 1 ist die Welle 2 drehbar gelagert. Auf dem nach außen führenden Ende der Welle 2 ist eine Scheibe 3 angeordnet. Die Scheibe 3 ist in bekannter Weise ähnlich wie eine bei automatischen Telephonen übliche Wählerscheibe ausgebildet und hat mehrere Löcher 4, hinter oder neben denen die der Einstellung der Zeichen dienenden Merkmale angebracht sind (Nr. 1 bis 9 auf Fig. 1). Auf dem nach innen zeigenden Ende der Welle 2 ist ein Zahnrad 5 befestigt. Dieses steht mit dem Zahnrad 6, welches mit Zahnrad 7 auf der Hülse 8 sitzt, in Eingriff. Die Hülse 8 kann sich auf dem in der Platte 1 befestigten Bolzen 9 drehen. Eine an der Hülse 8 und dem Träger 12 mit ihren Enden befestigte Spiralfeder 10 bringt das Räderpaar 6, 7 und dadurch alle mit diesen Rädern verbundenen Teile in die Anfangslage zurück, sobald die von außen wirkende, die Einstellung ausführende Kraft aufhört.

Die an der Stirnplatte 1 befestigten Träger 11 und 12 halten die Achse 13, die in der \^rerlängerung der Welle 2 liegt. Auf der Achse 13 sind zwei Körper drehbar gelagert. Rechts befindet sich der durch die Zahn räder mit der Wählerscheibe 3 verbundene Einstellkörper, der aus der Hülse 14, dem Zahnrad 15 und der Scheibe 16 besteht. An der Scheibe 16 ist auf dem Bolzen 17 die Mitnehmerklinke 18, die durch eine Feder 19 gespannt wird, drehbar gelagert (siehe auch Fig. 9 und 10). Außerdem trägt 16 noch ein Isolierstück 20, das, in der Ruhelage des Einstellkörpers den Kontakt 21, 22 schließend, am Anschlag 23 anliegt.

Links vom Einstellkörper ist auf der Achse

13 der den Hauptkontakt betätigende Körper drehbar angeordnet. Er besteht aus dem Kernstück 24, auf dem das Sperrad 25, die Federführungen 26, das Kombinationsrad 2y und mittels der Scheibe 28 und des Isolierstückes 29 die Kontaktfeder 30 fest angebracht sind. Ein weiteres Sperrad 31 ist auf dem Kernstück 24 leicht drehbar gelagert.

Eine einerseits am Kernstück 24, andererseits am Träger 12 befestigte Spiralfeder 32 besorgt die Rückdrehung des Kontaktkörpers in die Anfangslage, sobald die Vorrichtung außer Betrieb gesetzt werden soll. Die in das Sperrad 25 eingreifende Sperrklinke 33 mit Spannfeder 34 hält den kontaktgebenden Körper gegen die Kraft der Feder 32 in der jeweils von außen eingestellten Lage. Die Sperrklinke 35 mit Spannfeder 36 ermöglicht die Drehung des leer auf Körper 24 laufenden Sperrades 31 nur in einer Richtung.

Die Inbetriebsetzung der Vorrichtung erfolgt ähnlich wie beim automatischen TeIephon, indem mit der Wählerscheibe 3 die zu dem betreffenden Schalter gehörige Kennzahl gewählt wird. Die bedienende Person steckt den Finger in das mit der jeweiligen Ziffer der Kennzahl bezeichnete Loch 4 der Wählerscheibe 3 und dreht letztere so lange im Uhrzeigersinne, bis ihr Finger am Anschlag 37 anstößt. Die beim Wählen der ersten Ziffer erfolgte Drehung der Wählerscheibe um den Winkel α wird durch, das Vorgelege 5, 6 und 7, 15 auf den Einstellkörper und von diesem mittels der Mitnehmerklinke 18 auf den Kontaktkörper 24 übertragen. Sobald die Drehung der Wählerscheibe vollzogen ist und die einstellende Kraft aufgehört hat, gehen unter dem Einflüsse der Feder 10 Wählerscheibe und Einstellkörper in die Anfangsstellung zurück. Der Kontaktkörper behält die ihm erteilte Drehung um den Winkel α gegen die Anfangsstellung bei, da die Kraft der durch die Drehung gespannten Feder 32 durch die Sperrklinke 33 aufgenommen wird. Beim Wählen der nächsten Stelle der Kennzahl wird dieScheibe, analog wie oben beschrieben, um den Winkel β gedreht, wobei der Kontaktkörper in die Winkellage α + β' gegen die Anfangsstellung gebracht wird. Nach Wählen sämtlicher Stellen der Kennzahl ist der Kontaktkörper in die Winkellage μ' = α -\- β' -\- .. . gegen die Anfangsstellung gedreht worden; in dieser Stellung stellt die Kontaktfeder 30 die elektrische Verbindung der beiden Kontaktelemente 38 und 39 her.

Der Winkel μ ist also proportional der Summe der nacheinander an der Wählerscheibe eingestellten Winkel α, β... und damit proportional der Quersumme der gewählten Kennziffer. Das Übersetzungsverhältnis i zwischen Wählerscheibe und Einstellkörper muß so gewählt sein, daß bei Drehung der Wählerscheibe um den Winkel σ zwischen

zwei Löchern, ζ. B. 4 und 5, dem Kontaktkörper eine Drehung erteilt wird, die einem ganzen Vielfachen des Teilungswinkels τ zwischen zwei Zähnen des Sperrades 25 entspricht. Durch Wahl des Übersetzungsverhältnisses / so, daß Winkel r kleiner als Winkel σ wird, und durch die Einrichtung, daß die Wählerscheibe nach Wählen jeder Ziffer leerlaufend in die Anfangsstellung zurückkehrt, wird erreicht, daß die Wählerscheibe kleine Abmessungen aufweisen kann. Auf diese Weise kann an der Stellung der Wählerscheibe auch nie die die Inbetriebsetzung des Schalters ermöglichende Kennzahl abgelesen werden. Die Kontakte 38 und 39 und die Kontaktfeder 30 sind so zu bemessen, daß die Überbrückung von 38, 39 durch 30 nur dann erfolgt, wenn der Kontaktkörper den Winkel μ' gegen die Anfangsstellung ein-

nimmt; die Überbrückung muß aber aufgehoben sein, sobald der Kontaktkörper die Lage μ' ~+ τ eingenommen hat.

In dem auf der Zeichnung dargestellten Beispiel beträgt die Kennziffer 7542. Der Winkel σ beträgt 30⁰, das Übersetzungsverhältnis £ = ι : 4, der Winkel ist r = 7,5°. Es betragen:

a = 7 · 30 = 2io°; a' = 52,5"

£ = 5.30 = 150°; β = 37,5°

γ' — 3O,o°

δ — a · 30 = 6ο°; δ' = 15,0°

μ = 540°; μ' = Ι35»ο°

Die Wählerscheibe wurde also im ganzen um 540⁰ gedreht, der Winkel μ', bei welchem die Kontakte 38, 39 geschlossen werden, beträgt 135⁰ gegen die Anfangsstellung. Die Ouersumme der Kennzahl 7542 beträgt 18 ·ΐ"8 -7,5° = 135°·

Es könnte nun durch Wählen jeder Zahl, deren Ouersumme 18 beträgt, der gezeichnete Apparat in Funktion gesetzt werden, also z. B. durch Wählen der Zahlen. 8442, 8433 usf. Der Zweck, daß die Inbetriebsetzung nur durch Einstellung einer bestimmten Zahl mit der Ouersumme 18 ermöglicht wird, wäre also nicht erreicht. Um diesen Zweck doch zu erreichen, ist das in Fig. 6 gezeichnete Kombinationsrad vorgesehen, das mit dem Kontaktkörper fest verbunden ist. Dieses Rad trägt an seinem Umfang eine Anzahl von Zähnen 40, die so geformt sind, daß die in dieses Rad eingreifende Mitnehmerklinke 18 dieses in der einen Richtung mitnimmt, während sie in der anderen leer darübergleitet. Die Zähne sind gegeneinander um die Winkel α', β', γ', δ' versetzt. Es kann daher nur dann der Kontaktkörper beim Wählen der zweiten und der folgenden Stellenzahlen um

den richtigen Winkel mitgedreht werden, wenn die vorausgegangene Stellenzahl rich-

γ = 4 · 30 = 120°;

tig gewählt worden war. Auf diese Weise führt nur das Wählen der Ziffer 7542 zur richtigen Stellung des Kontaktkörpers, nicht aber das Wählen jeder beliebigen anderen Zahl mit der Ouersumme 18.

Um die Herstellung des Kombinationsrades 27 zu erleichtern und um eine leichte Einstellung der Kennzahl jedes Schalters zu ermöglichen, kann dieses Rad statt aus einem Stück aus einer Reihe aufeinandergeschichteter, miteinander verbundener Bleche aufgebaut werden, wobei die Zahl der verwendeten Bleche zweckmäßigerweise mit der Zahl der Zähne 40 übereinstimmt. Die einzelnen Bleche können untereinander gleich sein, jedes von ihnen hat dann einen Zahn; sie werden so miteinander verbunden, daß sich die der gewünschten Einstellzahl entsprechenden Winkel «', [S', y', δ' zwischen den Zähnen ergeben.

Durch eine entsprechende Einrichtung, z. B. durch eine weitere Zahnradübersetzung, ist es erzielbar, daß nicht die Ouersumme der Einstellzahl maßgebend ist für die Bewegung des kontaktgebenden Körpers, sondern daß eine Teilsumme oder die Differenz der einzelnen Zahlenstellen das Maß zu dieser Bewegung bildet.

Um ein Abhören der Geräusche, wodurch die richtige Zeichenfolge evtl. durch Probieren ermittelt werden könnte, zu vermeiden, ist das Sperrad 31 mit Klinke 35 angeordnet. Die Zähne dieses Rades erzeugen bei jedem Einstellvorgang Geräusche, die gleich sind den Geräuschen, die beim Einstellen der richtigen Zeichenfolge entstehen und die letztere übertönen.

Die fühlbare Wirkung der Feder 10 auf die Wählerscheibe 3 ist erfindungsgemäß durch entsprechende Wahl der Federstärken und des Übersetzungsverhältnisses so zu bemessen, daß der Eintritt der zusätzlichen Spannkräfte der Feder 32 und der Kontaktfeder 30 an der Wählerscheibe nicht unterschieden werden kann.

Das Herausfinden der richtigen Einstellzahl kann dadurch wesentlich erschwert werden, daß die Abstände der Löcher an der Wählerscheibe untereinander zum Teil gleich, zum Teil verschieden groß ausgeführt werden, daß der Abstand des ersten Loches vom Anschlag, bis zu welchem die Scheibe beim Wählen gedreht wird, größer oder kleiner ist als der Abstand der Löcher untereinander usw.

Eine weitere Sicherung bedeutet die Anbringung des Kontaktpaares 21, 22. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann der von der Strome quelle 41 gelieferte Strom erst dann dem Verbraucher 42 zugeführt werden, wenn die in Serie geschalteten Kontakte 38, 39 und 21, 22 geschlossen sind. Die Verbindungsleitungen

43 können in bekannter Weise in Panzerrohr Panzerschlauch 44 o. dgl. geführt werden, um eine Umgehung des Kontaktschlosses durch unmittelbare Verbindung der Zuführungsleitungen zu vermeiden. Kontakt 38, 39 wird geschlossen, sobald die Kontaktfeder 30 die richtige, durch die Kennzahl bedingte Stellung eingenommen hat. Kontakt 21, 22 wird geschlossen, sobald der Einstellkörper und damit die Wählerscheibe ihre Anfangsstellung wieder erreicht haben. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß, wenn beim Wählen einer falschen Kennzahl die Kontakte 38, 39 kurzseitig durch die über sie hinweggleitende Kontaktfeder 30 geschlossen werden sollten, der Strom noch nicht fließen kann, da in diesem Fall die Kontakte 21, 22 offen stehen. Bis beim Zurückkehren des Stellkörpers die Kontakte 21, 22 geschlossen sind. ist die vorübergehende Verbindung der Kontakte 38, 39 längst aufgehoben. Außerdem bietet die Anbringung des Kontaktpaares 21, 22 den Vorteil, daß der Stromkreis bei der Außerbetriebsetzung, die, wie unten beschrieben, auch durch die Wählerscheibe erfolgt, rasch geöffnet wird, was besonders wichtig ist, wenn der Stromverbraucher große Induktivität besitzt.

Die Abschaltung des Stromkreises erfolgt durch Wählen des Buchstabens A der Wählerscheibe. Durch Wählen dieses Zeichens wird der Einstellkörper um einen solchen Winkel gedreht, daß das bogenförmig ausgebildete Stück 45 der Mitnehmerklinke 18 gegen die mittels des Trägers 46 an der Grundplatte ι befestigte, um den Bolzen 48 drehbar gelagerte Rolle 47 gedrückt wird. Dadurch wird die Mitnehmerklinke 18 angehoben und kommt außer Eingriff mit den Zähnen des Kombinationsrades 27 und des Sperrades 31. Mit Hilfe des Ansatzes 49 an der Mitnehmerklinke, der unter den Ansatz 50 der Sperrklinke 33 greift, wird auch diese mit angehoben und gibt dadurch das Sperrad 25 frei. Die Feder 32 kann nun den Kontaktkörper in die Anfangslage zurückdrehen, der Schalter ist ausgeschaltet und kann nur durch neuerliches Wählen der Kennzahl wieder in Betriebsstellung gebracht werden. · Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt nur eine Anwendung des Erfindungsgedankens, z. B. für die elektrischen Zündanlagen von Kraftfahrzeugen, dar und ist zu diesem speziellen Zwecke in Form und Größe konstruiert. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf das Kraftfahrzeugwesen beschränkt, sondern ist überall da vorteilhaft möglich, wo es gilt, ohne Anwendung von Schlössern und Schlüsseln Schaltmaßnahmen an elektrischen Stromkreisen nur den dazu Befugten zu ermöglichen.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Schutz von Stromkreisen vor mißbräuchlicher Benutzung mit einem auf den betreffenden Stromkreis einwirkenden, mit einer Wählerscheibe versehenen Kombinationsschalter und einem auf die Kontakteinrichtung wirkenden Übersetzungsgetriebe oder einer in ein Rastenrad eingreifenden Mitnehmerklinke, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Übersetzungseinrichtung die einzelnen Bewegungen des Einstellgliedes derart auf einen einen oder mehrere elektrische Kontakte betätigenden Körper übertragen werden, daß dieser eine resultierende, der Zahl und Größe der einzelnen Einstellbewegungen entsprechende, die Kontaktbetätigung bewirkende Gesamtbewegung erfährt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem die Kontaktvorrichtung betätigenden Körper fest verbundenes, von einer Mitnehmerklinke bewegtes Rad angeordnet ist, das mit zahnartigen Vorsprüngen versehen ist, die um der Größe der einzelnen Einstellbewegungen entsprechende Winkel gegeneinander versetzt sind und deren Zahl der Zahl der nacheinander vorzunehmenden Einstellbewegungen entspricht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Vor-Sprüngen versehene Rad aus mehreren gleich ausgebildeten Blechscheiben mit je einem Vorsprung zusammengesetzt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der zum Bewegen der Übersetzungseinrichtung dienenden Wählerscheibe angeordneten Löcher oder Griffe um teils gleiche, teils verschiedene Winkel gegeneinander versetzt sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere an dem die Kontaktbetätigung bewirkenden Körper angreifende, durch die Einstellbewegung gespannte Federn den Körper zwangsläufig in die Ausgangslage zurückführen, sobald die die Federkraft aufnehmenden Einrichtungen ausgelöst werden.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen, welche die Rückdrehung des die Kontaktvorrichtung betätigenden Körpers verhindern, durch die Verbringung der Wählerscheibe in eine besonders gekennzeichnete Lage ausgelöst werden.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch i.bis 6,

   dadurch gekennzeichnet, daß ein am kontaktgebenden Körper leicht drehbar angebrachtes Sperrad, das mit der den kontaktgebenden Körper bewegenden Mitnehmerklinke und einer eigenen Sperrklinke in Eingriff steht, bei jedem Einstellungsvorgang Geräusche verursacht.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zu den von dem kontaktgebenden Körper beeinflußten Kontakten ein oder mehrere Kontakte geschaltet sind, die erst dann in die Betriebslage kommen, wenn sich das Einstellglied in Ruhelage befindet.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen