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Mehrstufiger Regelschalter, bestehend aus mehreren nebeneinander angeordneten
Kipphebelschaltern Zur Regelung der Wärmeerzeugung in elektrisch beheizten Geräten,
z. B. Herden, Öfen, verwendet man mehrstufige Regelschalter, die in ihren Einschaltstellungen
- Heizwiderstände einzeln ;oder in Serienschaltung oder in Parallelschaltung an
das Netz anlegen und die Heizwiderstände beim Ausschalten allpolig vom Netz abtrennen.
Werden diese Regelschalter nach dem Drehschalterprinzip aufgebaut, so haben sie
Kontaktorgane, die in zwei oder mehr Schaltstockwerken untergebracht sind. Auf den
Aufbau dieser Schalter hat die Schaltung der Heizstromkreise, die mannigfacher Art
sein kann, einen ausschlaggebenden Einfuß. Für jede Schaltungsart ist nicht nur
eine andere Anordnung der Kontaktbeläge an der Schaltwalze erforderlich, sondern
auch in der Regel eine andere Ausbildung der Isolierkörper der Schaltwalze und des
Sockels. Diese Spezialisierung der Schaltertypen, die durch die Anwendung des-Drehschalterprinzips
auf Regelschalter bedingt ist, trägt sehr zur Verteuerung der Fabrikation und Lagerhaltung
der Regelschalter bei.
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Man hat bereits Regelschalter vorgeschlagen, die aus mehreren nebeneinanderliegenden
Kippschalteinrichtungen bestehen. Bei einem bekannten Regelschalter hat das.Schaltwerk
eine Anzahl von Bedienungsiorganen, die größer ist als die Zahl der Einschaltstellungen.
Das Schaltwerk dieses Regelschalters ist derart ausgebildet, daß in jeder Heizstufe
lediglich das zu dieser Heizstufe gehörende Bedienungsorgan neingeschaltet ist,
während die übrigen Bedlenungsargane ausgeschaltet bleiben. Diese Arbeitsweise der
Bedienungsorgane ist durch eine große Anzahl von Kupplungen und Mitnehmern zwischen
den Kippmechanismen ierzielt. Da diese Kupplungen und Mitnehmer an besonderen Stellen
des Schaltersockels ;gelagert sind, ist bei dem bekannten Regelschalter sein Schaltersockel
verwickelter Form erforderlich. Es ist auch ein als Kippschalter ausgebildeter Regelschalter
bekanntgeworden, bei dem die nebeneinander angeordneten Kippmechanismen durch seinen
einzigen Kipphebel betätigt werden. Der Kipphebel ist quer zu seiner Einschaltstellung
verschiebbar angeordnet-,und steuert je nach der Einschaltstufe durch Mitnehmer
ein oder mehrere Kippmechanismen. Dieser Schalter hat den Nachteil, daß beim Umschalten
von seiner Heizstufe zu einer anderen j:edesmal der Stromkreis vollständig unterbrochen
werden muß. Infolgedessen sind die Kontakte dieser Regelschalter einer starken Abnutzung
unterworfen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterbildung der nach dem KipphebeIschalterprinzip
aufgebauten
mehrstufigen Regeischalter. Durch die Erfindung läßt sich nicht nur ,eine Vereinheitlichung
der Schaltertypen erzielen, sondern auch sein Regelschalter schaffen, der an Einfachheit,
Lebensdauer und Bedienbarkeit den bekannten Regelschaltern überlegen ist.
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Erfindungsgemäß ist der Regelschalter von mehreren nebeneinanderliegenden
Kipphebelschaltern gebildet, die eine der Anzahl der Einschaltstellungen @entsprechende
Anzahl bedienbarer Kipphebel haben. Die Kipphebelschalter sind teilweise unter sich
gekuppelt, teilweise steuern sie sich durch Mitnehmer gegenseitig in der Weise,
daß beim Einschalten eines Kipphebels einer Heizstufe die Kipphebel niedrigerer
Heizstufe zwangsläufig mitgenommen werden und die Kipphebel höherer Heizstufe stehenbleiben,
dagegen beim Ausschalten eines Kipphebels umgekehrt die Kipphebel höherer Heizstufe
mitgenommen werden und die Kipphebel niedrigerer Heizstufe stehenbieib@en.
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Es ist bereits für Heizgeräte oder ähnliche Apparate sein Druckknopfschalter
zum Schalten zweier Stromkreise bekannt, der bei dem Betätigen des seinen Einschaltdruckknopfes
einen Stromkreis und beim Betätigen des anderen Einschaltdruckknopfes beide Stromkreise
zugleich einschaltet. Diese Zwangsläufigkeit beim Bewegen des zweiten Druckknopfes'
wird durch :einen an diesem ange-@ordneten Mitnehmer Herreicht. Zum Ausschalten
des Schalters dient :ein besonderer Ausschaltdruckknopf, der bei seiner Betätigung
das gleichzeitige Abschalten beider Stromkreise bewirkt. Der Schalter, der nicht
aus Kippmechanismen besteht, hat den Nachteil, daß er nicht für große Schaltleistungen
geeignet ist, da seine Schaltorgane mit seiner von der Bewegung der Druckknöpfe
abhängigen Geschwindigkeit bewegt werden. Bei diesem Schalter wird der Stromkreis
beim Umschalten von einer höheren Heizstufe zu einer niedrigeren Heizstufe vollständig
unterbrochen, wodurch sich die Abnutzung der Kontakte vergrößert.
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Die Erfindung bietet zugleich die Möglichkeit, die Heizstromkreise
in seiner besonders einfachen und vorteilhaften Weise mit einer Vorrichtung zu versehen,
die den Einschaltzustand des Heizgerätes anzeigt. Erfindungsgemäß ist in dem Bewegungsbereich
der Kipphehel ein Druckkontakt angeordnet, der in der Einschaltstellung des Kipphebels
durch den Kipphebel betätigt wird und seine Anzeigevorrichtung, z. B. seine Glimmlampe,
schaltet.
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In der Fig. i der Zeichnung ist die Erfindung an :einem vierstufigen
Regelschalter erläutert, der zum Schalten von zwei Heizwiderständen dient. Auf der
linken Seite der Fig. i sind die Schaltungen des Heizstromkreises in den vier Stufen
des Schalters und auf der rechten Seite die zugehörigen Stellungen der Kipphebel
dargestellt. Die Fig. z gibt den Regelschalter in Verbindung mit einer Anzeigevorrichtung
wieder.
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In dein Schaltbild sind die beiden Heizwiderstände mit Wi, W2 und
das Netz mit N bezeichnet. Zwischen dem Netz N und den Widerständen 14V1, W2 ist
ein Regelschalter angeordnet, der aus vier nebeneinanderliegenden Kipphebelschaltern
A, B, C, D besteht. Die Kipphebelschalter stellen Schalteinheiten für sich
dar und können von Kipphebelschaltern beliebiger Art gebildet sein. Während die
Kipphebelschalter A, B und D als einpolige Schalter ausgebildet sind,
stellt der Kipphebelschalter C einen Umschalter dar, der in jeder Schaltstellung
leinen Stromkreis unterbricht und einen anderen einschaltet. a, b, c, d sind
die zu den vier Kipphebe,lschaltern gehörenden 'beweglichen Schaltorgane. Die beweglichen
Schaltorgane wirken mit den Anschlußklemmen i bis i o zusammen. Die Kipphebelschalter
A bis D werden durch die Kipphebel w, x, y, z betätigt. Von diesen
Kipphebeln sind die Kipphebel x, y, z Tals Bedienungsorgane ausgebildet und durch
die den Regelschalter abdeckenden Wände des Heizgerätes hindurchgeführt. An der
Außenseite des Heizgerätes tragen die Bedienungsorgane die Bezeichnung I, II, III,
um anzudeuten, daß beim Betätigen eines Bedienungsorgans die jeweilige Heizstufe
eingeschaltet ist. I ist die niedrigere, II die mittlere und III die höhere Heizstufe.
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Die neue Bedienungsweise des Regelschalters ist durch die Anwendung
von Mitn:ehmern und Kupplungen zwischen den -einzelnen Kipphebeln W, X, Y,
Z sowie durch der Schaltung entsprechende Verbindungsleitungen zwischen den Anschlußklemmen
der Kipphebelschaltererzielt. Die Mitnehmer wirken in der Weise, daß beim Einschalten
eines Kipphebels einer Heizstufe die Kipphebel niedrigerer Heizstufe zwangsläufig
mitgenommen und die Kipphebel höherer Heizstufe stehenbleib:en, dagegen beim Ausschalten
:eines Kipphebels die Kipphebel höherer Heizstufe mitgenommen und die Kipphebel
niedrigerer Heizstufe unbeeinflußt bleiben. Die Mitnehmer sind von auf den Kipphebeln
y und z sitzenden Anschlägen m und iz gebildet. Der auf Kipphebel z sitzende
Anschlag n
ist derart ausgebildet, daß beim Einschalten des Bedienungshebels
III die Bedienungshebel I, II und beim Ausschalten der Bedienungshebel n, II der
Bedienungshebel III zwangsläufig mitgenommen wird. Der Anschlag nt sitzt auf dem
Kipphebel y und ist
derart ausgebildet, daß beim Einschalten des
Bedienungsorgans II lediglich das Bedienungsorgan I :und beim Ausschalten des Bedienungs-organs
I das Bednenungsorgan II zwangsläufig mitgenommen wird. Außer diesen Mitnehmern,
die 'nur bei bestimmten Schaltbewegungen der Bedienungsorgane die Kipphebiel miteinander
kuppeln, ist zwischen den Kipphebeln-tv und x eine starre Kupplung vorgesehen, so
daß -das Schaltorgan a des Kipphebelschalters A gezwungen ist, die gleichen Bewegungen
auszuführen wie das Schaltorgan b des Kipphebelschalters B.
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In der Schaltung bestehen folgende ruhende Verbindungen: Die Netzleitung
14 ist mit den Anschlußklemmen ¢ und 7 und die Netzleitung 15 mit den Anschlußklemmen
6 und 2 verbunden. Der 'Zwischenpunkt 12 der beiden Widerstände steht in Verbindung
mit der Anschlußklemme 5 und das Ende i i des Widerstandes W1 mit der Anschlußklemme
3 sowie das Ende 13 des Widerstandes W, mit den Anschlußklemmen 8 und i o. Außerdem
ist seine Leitung zwischen den Anschlußklemmen i und 9 vorgesehen.
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Der Schalter- nach der Erfindung hat folgende Wirkungsweise In der
Ausschaltstellung des Schalters, die mit o bezeichnet ist, sind die beiden Heizwiderstände
W1 und W2 vom Netz allpolig abgetrennt. Wird das Bedienungsorgan I @eingeschaltet
(Heizstufe I), so werden die Schaltorgane u, b der Kipphebelschalter A, B
in ihre Einschaltstellung geführt. In dieser Stellung des Bedienungsorgans sind
die beiden Heizwiderstände W1 und W, in Serie an das Netz geschaltet. Die Wärmeerzeugung
des Heizgerätes ist in dieser Heizstufe am kleinsten. Beim Betätigen des Bedienungsorgans
II werden die Anschlußklemmen 9. -und io unterbrochen und die Anschlußklemmen 5
und 6 miteinander verbunden. In dieser Schaltstellung, die die mittlere Heizstufe
des Regelschalters darstellt, liegt der Widerstand W1 an der vollen Netzspannung.
Wird das Bedienungsorgan III betätigt, so bewegt sich das Schaltorgan d des Kippheb:elschalters
D
in die Einschaltstellung. In dieser Schaltstellung sind die beiden Widerstände
W1 und W2 parallel an die Netzspannung angelegt, so daß die Wärmeerzeugung des Heizgerätes
am größten ist.
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Bei xlem Regelschalter nach der Erfindung ist ges nicht unbedingt
erforderlich, beim Einschalten eines Bedienungsorgans höherer Heizstufe die Bedienungsorgane
niedrigerer Heizstufe in der Reihe nacheinander einzuschalten. Will man die Heizstufe
II sofort ein.-schalten, so ist lediglich das Bedienungs-.organ II zu betätigen.
Durch die Mitnehmer m, n werden die Kipphebel niedrigerer Heizstufe zwangsläufig
mitgenommen. Beim vollständigen Ausschalten einer höheren Heizstufe ist @es zweckmäßig,
das Bedienungsorgan I zu betätigen, das durch die Mitnehmer m und
n
die Kipphebel höherer Heizstufe -zwangsläufig mitnimmt.
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Durch die Erfindung wird seine Vereinfachung von aus Kipphebelschaltern
bestehenden Regelschaltern erzielt. Der Regelschalter gemäß der Erfindung kann aus
den in der Installationstechnik üblichen Kipphebelschaltern zusammengesetzt werden.
Die einzelnen Kipphebelschalter stellen Schalteinheiten dar, die mit Ausnahme der
Anordnung der Anschlußklemm@en einander vollständig gleich ausgebildet sein können:
Die Schalteinheiten werden je nach der Schaltung der Heizstromkreise aneinandergereiht
und mit Mitnehmern und Kupplungsteilen versehen. Durch die Erfindung wird daher
seine w@es,entliche Vereinfachung der Herstellung von mehrstufigen Regelschaltern
erzielt. Zweckmäßig sind die Sockel der einzelnen Kipphebelschalter.so ausgebildet,
daß sie, je nachdem der Schalter als Ausschalter oder Umschalter benutzt wird, mit
zwei oder vier Anschlußklemmen versehen werden können. Man kann auch einen gemeinsamen
Sockel für mehrere Kipphebelschalter, z. B. für vier Kipphebelschalter, vorsehen,
an dem sich die Anschlußklemmen in beliebiger Anordnung anbringen lassen. Gegenüber
den bekannten, auf dem Drehschalterprinzip beruhenden Regelschaltern, die beim Umschalten
von einer Heizstufe zur anderen j@edesmal den gesamten Heizstromkreis unterbrechen,
hat- der Regelschalter gemäß der Erfindung den Vorzug, daß beim Zu- und Abschalten
von Heizstufen die Kipphebelschalter, die in der neuen Heizstufe an der Stromschaltung
beteiligt sind, unbeeinflußt bleiben. Da hierdurch die Zahl der Unterbrechungen
so klein wie möglich gehalten wird, haben die Schalter nach der Erfindung eine hohe
Lebensdauer.
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Ein weiterer Vorzug des Regelschalters nach der Erfindung besteht
darin, d_ aß die aus dem Schaltpult des Heizgerätes herausragend-en Bedienungsorgane
in ihren Schaltstellungen von weitem erkennbar sind. Diese gute Erkennbarkeit ist
bei den bekannten, auf dem Drehschalterprinzip beruhenden Regelschaltern nicht vorhanden,
da bei ihnen die jeweiligen Heizstufen durch einen an dem Drehgriff befindlichen
Zeiger angezeigt werden. Auch ist die Bedienung des neuen Regelschalters einfacher
als die der bekannten Regelschalter. Der Schalter nach der Erfindung kann sowohl
mit der Hand als auch mit dem Ellbogen oder den Füßen bedient werden, während bei
den Drehschaltern stets eine Handbewegung erforderlich ist.
Die
Ausbildung des Regelschalters als Kipphebelschalter gestattet in einer einfachen
Weise, den Regelschalter mit einer Vorrichtung zu versehen, die den Ein- und Ausschaltzustand
des Heizgerätes durch eine Signaleinrichtung erkennbar macht. In der Fig. 2 ist
eine Anordnung eines Regelschalters nach der Erfindung in Verbindung mit einer Anzeigevorrichtung
dargestellt. x, y, z sind die Kipphebel der einzelnen Schalter mit den Einschaltstufen
I, II, III. In der Nähe der Einschaltstellung der Kipphebel ist je ein federnder
Druckkontakt 16, 17, 18 ange-,ordnet. Die Druckkontakte bestehen aus je einem
Kontaktstift und einer Feder und sind auf einer Schiene i9 aufgereiht. Parallel
zu dieser Schiene i9 befindet sich eine zweite Schiene 2o, die beim Betätigen des
Druckkontaktes von den Druckstiften berührt wird. An beide Schienen I9, 20 ist das
Netz über eine elektrische Anzeigevorrichtung, z. B. eine Glimmlampe 2 i, .angeschlossen.
Wird die Heizstufe I eingeschaltet, so legt sich der zu dem Bedienungsorgan I gehörende
Kipphebel an den Druckkontakt und schließt durch seine Spannkraft den Stromkreis
der Anzeigevorrichtung. Durch das Aufleuchten der Glimmlampe ist angezeigt, daß
das Heizgerät in Betrieb ist. Wird das Bedienungsorgan ausgeschaltet, so entfernt
sich der Kipphebel von dem Druckkontakt, -und der Stnomschluß an dem Druckkontakt
hört auf.. Das gleiche tritt ein, wenn an Stelle des Bedienungsorgans I das Bedienungsorgan
Il ioder III geschaltet wird.
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Die Anzeigevorrichtung kann zweckmäßig auf einem besonderen Sockel
untergebracht werden, der von dem Sockel der Kipphebelschalter getrennt angeordnet
ist. Beim Einbau der Anzeigevorrichtung ist lediglich darauf zu achten, daß die
Druckkontakte im Bereich der Bewegungen der Kipphebel liegen.