DE659140C - Elektrischer Drehschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Drehschalter für hohe Schaltleistungen mit einer Schaltwalze (Schalttrommel) aus Isolierstoff, insbesondere keramischem Baustoff, die von dem kräftigen Schleuderwerk (Gesperre) mittels starrer Verbindung mitgenommen wird. Um die Schaltleistung zu erhöhen, muß man die Schleuderfeder, die beim Drehen des Schaltknebels eine starke Vorspannung bekommt und dann plötzlich frei wird, so stark wie möglich wählen. Die Schaltwalze erhält infolgedessen sowohl am Anfang als auch am Ende ihrer jeweiligen Bewegung von dem Schaltwerk her einen starken Stoß; denn bei Erreichen der Endstellung wird das Schaltwerk und damit die Schaltwalze ebenso plötzlich stillgesetzt, wie es vorher in Bewegung gesetzt wurde. Die Übertragungsstelle des Stoßes von dem Schaltwerk her auf die Schaltwalze liegt im Fleische der Schaltwalze, gefährdet diese also, je spröder das für die Schaltwalzc verwendete Material ist. Diese Stöße haben nun nach längerer Benutzung der Schalter häufig dazu geführt, daß Teile des Walzenmantels aus- bzw. abspringen, so daß die Kontaktfläche der Schaltwalze beschädigt wird. Dies kam daher, daß man bisher in der Regel an einer Stirnseite der Schaltwalze in geringem Abstande von ihrer Mantelaußenfläche Aussparungen vorsah und nun von einer metallischen Scheibe des Schaltwerkes her einen oder mehrere Lappen in diese hineinragen ließ, um eine starre Kupplung beider Körper zu erzielen.

Bei dieser ältesten Verbindungsform zwischen Schaltwerk und Schaltwalze zeigten sich nach längerer Betriebszeit die genannten Schäden, und man suchte daher auf verschiedenen Wegen nach Mitteln, diese zu beseitigen. So hat man die Schaltwalze selbst aus nicht so sprödem Material, wie es das keramische ist, nämlich aus sog. Isolierpreßmasse auf Kunstharzgrundlage, hergestellt, die infolge ihrer Zähigkeit diesen Beanspruchungen zwar besser standhielt, aber dafür in elektrischer Beziehung mangelhaft ist, weil nämlich die gegen die Mantelfläche andrängenden Federkontakte an dieser Beläge hinterlassen, die das Entstehen bzw. Stehenbleiben von Lichtbögen begünstigen. Bei Heizöfenschaltern u. dgl. führen die hohen Temperaturen der Abschaltlichtbögen noch zur Verbrennung der Manteloberfläche solcher Preßstoffwalzen. Es besteht daher das dringende Bedürfnis, an der in elektrischer Beziehung besseren, aber dafür spröden keramischen Mantelfläche festzuhalten. In diesem Bestreben ist nun bekanntgeworden, unter Aufrechterhaltung der starren Verbindung zwischen dem keramischen Schaltwalzenmantel und dem Schaltwerk eine Zwischenlage aus Isolierpreßmasse anzuordnen.

Andererseits hat man auch bereits die sog. Führungsscheibe des Schaltwerkes als U-förmigen, bis unter die Wickelfeder greifenden Bügel so ausgebildet, daß sein senkrechter Mittelsteg zwischen die sich üblicherweise an den Seitenflächen von an der Innenwan-

dung der Höhlung der Schaltwalze angeordneten Vorsprüngen abstützenden Enden der Antriebswickelfeder eindringt, und infolgedessen werden die vom Schaltwerk ausgehende^ Schaltstöße gar nicht auf die Schaltwalze üb^F^: tragen, sondern in der Wickelfeder als Pttfv ferfeder verzehrt, die infolgedessen zahlenmäßig doppelt bzw. dreifach belastet und daher eher ermüden wird. Diese unstarre ίο Bauweise erfordert neben größerem Metallaufwand eine fühlbare Vergrößerung des Durchmessers der Höhlung der - Schaltwalze, die, da der Außendurchmesser derselben jeweils festliegt, zu einer bedeutenden Schwä-1.5chung der Schaltwalzen Wandstärke führt, die deren Widerstandsfähigkeit wesentlich herabsetzt. Eine solche unstarre Verbindung zwischen Schaltwerksführungsscheibe und Schaltwalze führt aber auch zu einem ganz unübersichtlichen Verhalten der Walze, insofern, als deren Kontaktbeläge sich nicht genau mit den Kontakten des Schaltersockels in der Schaltlage überdecken werden. Dadurch werden die Stromübergangsflächen kleiner, was zu unzulässigen Erwärmungen der Kontaktflächen mit den bekannten nachteiligen Folgen führen muß. Bei einer starren Verbindung zwischen Schaltwerk und Schaltwalze wird stets eine genaue Überdeckungslage der beweglichen und ortsfesten Kontaktflächen erreicht. Diese Wege führen hinsichtlich des Schutzes der Schaltwalze gegen die Auswirkungen der Schaltstöße zum Erfolge, aber sie sind umständlicher im Aufbau und daher teurer. Die Erfindung geht demgegenüber einen grundsätzlich anderen Weg, und zwar in der Erkenntnis, daß, wenn man die Geschwindigkeit an der Stoßübertragungsstelle zwischen Schaltwerk und Schaltwalze mindert, die Bruchgefahr für die Schaltwalze geringer wird. Dies kann man dadurch erreichen, daß man den radialen Abstand des Vorsprunges, der den Stoß vom Schaltgesperre auf die Schaltwalze zu übertragen hat, kürzer wählt als bisher, also ihn näher an die Drehachse heranverlegt, als es bisher üblich.war; denn dann wird die Geschwindigkeit geringer.

Die Erfindung besteht daher darin, daß die Schaltwalze mit dem Gesperre bzw. Schaltwerk starr gekuppelt ist und für den Angriffspunkt der Schaltstöße Anschläge besitzt, die aus der den in der Schaltwalze vorgesehenen Aufnahmeraum für die Schaltfeder umgebenden inneren Trommelwandfläche nach der Drehachse zu vorspringen. Hierdurch erreicht man, daß die Stoßübertragungsstelle so weit von der äußeren Mantelfläche entfernt wird, daß aus dem Mantel keine Teile mehr abspringen können, und zwar mit einem baulich ganz einfachen Mittel, ' ohne Zuhilfenahme besonderer Bauteile.

Auf diese Weise kann man die Schalter mit starkem Gesperre, also starker Schleuderfeder, wirksam gegen die bisher eingetretenen -Nachteile schützen, bei denen man darauf .angewiesen ist, die Schleuderfeder in einen ■,nach der Stirnseite hin offenen Hohlraum ■der Schaltwalze einzusetzen, in dem sich deren Enden gegen nach innen vorspringende Rippen der sie umschließenden W^Tandung abstützen, und zwar dadurch, daß der den Stoß auf die Schaltwalze übertragende metallische Teil dieses Schaltwerks mit seinem Vorsprung in den Schaltwalzenhohlraum eindringt und, sich dort gegen nach innen gerichtete Vorsprünge der inneren Schaltwalzenwandung, z. B. die erwähnten, aber bis dorthin verlängerten Rippen, stützend, die Stöße auf die Schaltwalze überträgt. Auf diese Weise bleibt der gesamte Wandungsring der Schaltwalze in seiner Wandstärke unverletzt erhalten; die Stoßübertragung erfolgt also, nach einwärts dieses starken und unverletzten Ringmantels. Aus dieser Betrachtung erhellt ohne weiteres, daß eine solche starke und unverletzte Schaltwalze sich viel widerstandsfähiger verhalten wird als eine Schaltwalze der älteren Bauweise, bei der die Stoßübertragung innerhalb der Ringmantelbreite bzw. -stärke erfolgt. .

Ein konstruktiv besonders einfaches Ausführungsbeispiel dieses Gestaltungsgedankens besteht darin, daß die von der Schleuderfeder angetriebene, die Stöße auf die Schaltwalze übertragende Scheibe des Schaltwerks einen topfartigen, in den Schaltwalzenhohlraum eindringenden Vorsprung trägt, der mit diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen zwei sich gegenüberliegende Rippenvorsprünge der inneren Schaltwalzenwandung übergreift.

Die Gefahr für die Schaltwalze läßt sich noch weiter mindern, wenn man sie aus zwei ,durch Stifte oder eine metallische Hülse nach Einlagern der Feder miteinander zu verbindenden Teilen bildet und nun die Übertra- »05 gung der Stoße vom metallischen Teil des Gesperres auf die Schaltwalze durch den in die kantige Einschnürung der so gewonnenen Schaltwalzenstirnwand eindringenden Kupplungsvorsprung in größtmöglichster Nähe der Schalterachse erfolgen läßt; denn auf diese Weise wird die Stoßübertragungsstelle noch näher.an die Schalterachse heranverlegt und dadurch die Geschwindigkeit noch weiter gemindert als bei dem anderen. Ausfuhrungsheispiel.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung . dargestellt.

Abb. ι zeigt das erste Ausführungsbeispie] im Schnitt,

Abb. 2 das zweite Ausführungsbeispie] im Schnitt,

Abb. 3 eine Aufsicht auf den unteren Teil der Schaltwalze gemäß Abb. 2.

Abb. ι zeigt eine Bauweise von Drehschaltern mit Exzentergesperre, bei der in den nach dem Gesperre hin offenen Hohlraum 2 der Schaltwalze ι die Wickelfeder 3 des Schaltergesperres eingeschoben ist. Oberhalb der Schaltwalze liegt die übliche Lagerbrücke für die Schalterwelle, die die Anschläge für den Sperriegel 6 trägt. Dieser Sperriegel 6 gleitet mit einem Führ ungs vor sprung in der sog. Führungsscheibe 5. Während nun bei der bekannten Bauart dieser Schalter ein Lappenvorsprung dieser Scheibe 5 in eine Aussparung der Stirnseite des Ringmantels der Schaltwalze 1 eingriff und dort die Stöße auf diese übertrag, ist hier die Übertragung der Schaltstöße näher an die Schalterwelle heran verlegt, und zwar dadurch, daß die

no Scheibe 5 einen kappenartigen Vorsprung 4 trägt, der in das obere Ende des Hohlraumes 2 eindringt und nun selbst Aussparungen besitzt, die über die bis dorthin verlängerten Rippen 7 greifen, die aus der Innenwand des Schaltwalzenhohlraumes einwärts hervorspringen. Auf diese Rippen 7 werden die Stöße von der Scheibe 5 übertragen. Im übrigen dienen diese Rippen 7 in bekannter Weise den beiden Enden der Wickelfeder 3 als Stütze.

Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 unterscheidet sich von dem. Beispiel nach Abb. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß hier der Hohlraum 2 der Schaltwalze im Inneren von zwei die Schaltwalze bildenden Teilen 8, 9 angeordnet ist, die entweder durch eine Hülse 10 oder aber durch Stiften miteinander zu einem Schaltwalzenkörper verbunden werden. Auf diese Weise gewinnt man am oberen, dem Gesperre zugewendeten Ende der Schaltwalze 8,9 eine Einschnürung, die z. B. vierkantig gestaltet ist. Hier ist nun auch der Vorsprung 4 der Führungsscheibe 5 entsprechend kantig gestaltet und füllt die kantige Aussparung des Teils S gut aus. Man erkennt, daß hier die Übertragung der. Stöße an den Kantenflächen der Teile 8, 4 in noch geringerem Abstande von der Schalterwelle erfolgt und darum die Gefahr für die Schaltwalze noch weiter gemindert wird. Im übrigen besitzen auch hier die beiden Schaltwalzenteile 8, 9 achsenparallele Rippen 7, gegen die sich die Enden der Wickelfeder 3 abstützen. Auch die Form der metallischen Verbindungshülse ι ο trägt diesen Rippen 7 durch entsprechende Einwärtsbauchungen 10" Rechnung (Abb. 3).

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I- Elektrischer Drehschalter, bei dem die "Schaltwalze aus Isolierstoff, insbesondere keramischem Baustoff, durch ein mit starker Schleuderfeder arbeitendes, starr mit der Schaltwalze gekuppeltes Gesperre angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwalze (1 bzw. 8, 9) Anschläge besitzt, die aus der den Aufnahmeraum (2) für die Schaltfeder (3) bildenden inneren Schaltwalzenfiäche nach der Schaltwalzenachse zu vorspringen und an denen die Verbindungteile des Gesperres unmittelbar angreifen.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1 mit zur Einlagerung der .Schleuderfeder nach der Stirnseite hin offener Schaltwalze, bei der die Federenden sich gegen Rippen der sie umschließenden Wandung abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß der den Stoß auf die Schaltwalze (1) übertragende metallische Teil (5) des Schaltwerks mit einem Vorsprung (4) in den Trommel-.. hohlraum (2) eindringt und dort, auf nach innen gerichtete Vorsprünge der inneren Schaltwalzenwandung, z. B. die bis dorthin verlängerten Rippen (7), sich stützend, die Stöße überträgt (Abb. 1).
3. 3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (5) einen topfartigen, in den Trommelhohlraum eindringenden Vorsprung (4) trägt, der mit diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen die beiden gegenüberliegenden Rippenvorsprünge (7) übergreift.
4. 4. Schalter nach Anspruch 1 mit in einem Schaltwalzenhohlraum untergebrachter Schleuderfeder, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwalze aus zwei durch Stifte (11) oder eine metallische Hülse (10) nach Einlagern der Feder (3) miteinander zu verbindenden Teilen (8, 9) gebildet ist und die Übertragung der Stöße vom metallischen Teil (5) des Gesperres her auf die Schaltwalze durch den in eine, kantige Einschnürung der Stirnwand des Schaltwalzenteils (8) eindringenden Kupplungsvorsprung (4) der Scheibe (5) erfolgt (Abb. 2).

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen