-
Reihenschalter mit einem schrittweise fortschaltbaren Schaltarm Die
Erfindung bezieht sich auf einen Reihenschalter mit einem schrittweise fortschaltbaren
Schaltarm, der eine Reihe von Kontakten oder Einzelschaltern überstreicht. Der Schalter
ist also insbesondere geeignet und bestimmt, Stromkreise nacheinander vorübergehend
zu' schließen und wieder zu öffnen. In einer Anzahl von Anwendungsfällen derartiger
Reihenschalter ist es erwünscht oder erforderlich, daß derjenige Kontakt oder Einzelschalter,
von dem aus die Reihenschaltung des Schaltarmes beginnen soll, vorgewählt werden
kann, d. h. daß der Schaltarm auf den betreffenden Kontakt oder Einzelschalter einstellbar
ist, ohne daß bei dieser Einstellbe;-wegung die Stromkreise, die über die überstrichenen
Köntakte oder Einzelschalter geführt sind, geöffnet bzw. geschlossen werden.
-
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Reihenschalter
mit zwei parallel auf die gleiche Schalterwelle wirkenden, von Hand zu bedienenden
bzw. einzuschaltenden Antriebsmitteln, insbesondere Drucktaste oder Elektromagnet,
ausgerüstet ist, von denen das eine nur zur Leerfortschaltung des Schaltarmes auf
der Kontakt- oder Einzelsclhalterreihe und das andere zum Schließen der Stromkreise
aller hierbei überstrichenen Kontakte oder Einzelschalter der Reihe bei jeder Betätigung
und zum öffnen sowie zur Fortschaltung bei jeder Freigabe dient.
-
Zur Erzielung einer Leerfortschaltung durch das eine und einer Arbeitsfortschaltung
durch das andere Bedienungsmittel stehen mehrere Wege offen. Eine Ausführungsmöglichkeit
besteht darin, dem Schaltarm außer der Fortschaltbewegung eine zweite Beweglichkeit
quer zu der Bahn der Fortschaltbewegung zu erteilen, so daß durch Bewegung in der
Querrichtung das betreffende Schaltmittel in und außer Eingriff mit der Kontakt-
oder Einzelschalterreihe gebracht werden kann. Hierbei erfolgt die Kupplung des
Schaltkörpers mit den beiden Bedienungsmitteln in der Weise, daß die Betätigung
des einen nur zu einer Fortschaltung des Schaltarmes führt und die Betätigung des
anderen außer der Fortschaltung des Schaltarmes auch eine Querbewegung im Sinne
der Herbeiführung des Eingriffs mit der Kontakt- oder Einzelschalterreihe zur Folge
hat.
-
Statt dem Schaltarm außer seiner Beweglichkeit in Richtung der Fortschaltbewegung
noch eine Querbewegung zur Erzielung des Stromschlusses an der Kontakt- oder Einzelschalterreihe
zu erteilen, kann man auch zu dem dauernd mit der Kontakt- oder Schalterreihe in
Eingriff stehenden Schaltarm einen besonderen Schalter in Reihe schalten und diesen
Schalter so in Abhängigkeit von dem einen der beiden Bedienungsmittel bringen, daß
er jeweils nur .bei Betätigung dieses Bedienungsmittels vorübergehend geschlossen
wird. Folglich führt die Betätigung des zweiten Bedienungsmittels lediglich. zu
einer Leerfortschaltung des Reihenschalters, da der dem
Reihenschalter
vorgeschaltete Schalter bei dieser Fortschaltung geöffnet bleibt.
-
Die Zeichnung veranschaulicht drei Ausführungsbeispiele, und zwar
das erste in Fig. i in Vorderansicht, in Fig.2 in einem Schnitt nach Linie II-II
der Fig. i und in Fig. 3 in Draufsicht; das zweite Ausführungsbeispiel in Fig. q:
in einem Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 5 und in Fig.5 in Vorderansicht, teilweise
im Schnitt, das dritte Ausführungsbeispiel in Fig. 6 in einem Schnitt nach Linie
VI-VI der Fig. 7 und in Fig.7 in Vorderansicht.
-
Die Schalterteile bestehen bei dem ersten Ausführungsbeispiel aus
einer an der Grundplatte i befestigten Kontaktbank 2 mit auf ihr kreisförmig angeordneten
Kontakten 2' und einem federnden Schaltarm 3. Dieser ist an einer vor einem Fenster
ta beweglichen Zahlenwalze befestigt. Die Achse 5 der Zahlenwalze q. ist an der
Grundplatte der Kontaktbank 2 drehbeweglich gelagert und außer deni senkrecht zur
Ebene der Kontaktbank längsverschiebbar. Unter der Wirkung einer Feder 5a nehmen
die Teile 2 und q. in der Ruhestellung die aus Fig.2 ersichtliche Stellung ein,
in der der Schaltarm 3 sich außer Eingriff mit der Kontaktbank 2 befindet. Mit der
Zahlenwalze q. ist ein Steigrad 6 verbunden, auf das in der aus Fig. i ersichtlichen
Weise zwei Fortschaltklinken 7a und Sa wirken, von welchen die eine an dem Bedienungsmittel
7 und die andere an dem Bedienungsmittel 8 gelagert ist. Die genannten Bedienungsmittel
7 und 8 sind an ihrem einen Ende als Druckknöpfe ausgebildet, deren Achsen in der
Grundplatte i geführt sind. An ihrem anderen Ende sind -die beiden Bedienungsmittel
7 und .$ an: einem mit der Grundplatte i verbundenen Bügel 9 geführt und je von
einer- Druckfeder i o bzw. i i umgeben, die sich einerseits ,an dem Bügel g -und
anderseits an einer Verbreiterung des betreffenden Bedienungsmittels 7 bzw. 8 abstützen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besitzt das Bedienungsmittel 7 einen keilförmigen Ansatz
7b, der so im Bereich des Steigrades 6 angeordnet ist, däß: beim Niederdrücken des
Bedienungsmittels 7 das Steigrad 6 und die mit ihm verbundenen Teile 5, q., 3 in
der Längsrichtung der Achse 5 entgegen der Wirkung der Feder 5d verschoben werden
und der Schaltarm 3 in Eingriff mit den Kontakten 2' der Kontaktbank 2 gerät. "
." Die Wirkungsweise -der Ausführung nach Fig. z ,bis 3 ist danach folgende:- Soll
die Reihenbetätigung, d. h. das nacheinander erfolgende vorübergehende Schließen
der über die Kontakte 2' geführten Stromkreise, von einem bestimmten dieser Kontakte
ausgehen, so,; wird zunächst durch Betätigung des Bedienungsmittels 8 der Schaltarm
3 schrittweise weitergeschaltet, bis er vor dem gewünschten Kontakt 2' steht. Die
Stellung des Schaltarmes 3 bezüglich der Kontakte 2 wird durch die in dem
Fenster ia erscheinende Zahl der Walze q. angezeigt. Statt Zahlen können natürlich
auch irgendwelche andere Bezeichnungen, wie Buchstaben usw., verwendet .werden.
Ist so die Vorwählung beendet, er,-folgt die weitere Fortschaltung des Schaltarmes
3 durch das Bedienungsmittel 7: Wird dieses entgegen der Wirkung der Feder z z niedergedrückt,
so vollführt die Klinke 7a, wie man aus Fig. i ersieht, lediglich einen Leerhub.
Gleichzeitig wird durch den keilförmigen Ansatz 7b die Achse 5 mit den an ihr befestigten
Teilen -entgegen der Wirkung der Feder 5a seitlich verschoben mit der Wirkung, daß
der Schaltarm 3 mit dem vorgewählten Kontakt der Kontaktbank :2 Kontakt macht. Beim
Loslassen des Bedienungsmittels 7 kehrt dieses unter der Wirkung der Feder i i in
die Ausgangslage zurück, und gleichzeitig vollführt die Klinke 7" einen Arbeitshub
und schaltet damit das Steigrad 6 und die mit ihm verbundenen Teile um einen Schritt
weiter. Mit der Rückkehr des Bedienungsmittels 7 in die Ruhestellung kehren auch
die Teile 3 bis 6 in der Längsrichtung der Achse 5 in ihre Ausgangslage zurück.
Wie man aus Fig. 2 entnimmt, ist das Steigrad in der Längsrichtung der Achse 5 so
stark bemessen, daß bei der vorerwähnten Verschiebung des Steigrades 6 in der Längsrichtung
der Achse 5 die Klinken 8a und 7"
in Eingriff mit dem Steigrad 6 bleiben.
Es empfiehlt sich, durch geeignete Bemessung der Klinke 7a und des keilförmigen
Ansatzes 7b dafür zu sorgen, daß der Schaltarm 3 sich in der Längsrichtung der Achse
5 von dem betreffenden Kontakt der Kontaktbank :2 löst, bevor der Arbeitshub der
Klinke 7a und damit -die Drehung des Schaltarmes 3 bezüglich der Kontaktbank 2 beginnt.
In diesem Falle verhält sich der Schalter hinsichtlich der Kontaktabnutzung durch
Abbrand usw. ebensogut wie ein üblicher Federkontakt. Es ist zweckmäßig, die beiden
Bedienungsmittel ? und 8 in geeigneter Weise, z. B. durch verschiedene Kennfarben,
wie Rot und Schwarz, -zu unterscheiden.
-
Es .besteht die Möglichkeit und wird in vielen Fällen,- z. B. bei
Verwendung des neuen Schalters in Verbindung mit selbstschaltenden Einrichtungen
oder auch zur Fernbedienung, zweckmäßig bzw. notwendig sein, ein oder gegebenenfalls
auch beide Bedienungsmittel
und 8 durch einen Hubmagneten o. dgl.
zu betätigen oder zu ersetzen. Die Fig. 4. bis 7 zeigen Ausführungsbeispiele dieser
Art.
-
Bei der Ausführung nach Fig. 4 und 5 ist an der Grundplatte i i wieder
die Kontaktbank 12 mit einer Anzahl von kreisförmig angeordneten Kontakten 12' befestigt.
Der Schaltarm 13 berührt ständig die Kontaktbank 12. Er ist ebenso wie bei dem ersten
Ausführungsbeispiel mit der zur Anzeige seiner Stellung dienenden Zahlenwalze 14
verbunden. Um an Baulänge zu sparen, empfiehlt es sich, wie dargestellt, die Zahlenwalze
14 hohl auszubilden und innerhalb des betreffenden Hohlraumes den aus einer kreisförmigen
oder halbkreisförmigen Feder gebildeten Schaltarm 13 unterzubringen. Die Achse 15
der Zahlenwalze 14 ist einerseits an der Platte der Kontaktbank 12 und anderseits
an dem einen Arm eines mit der Grundplatte i i verbundenen Bügels 16 drehbeweglich
gelagert. Auf dem durch den einen Arm des Bügels 16 hindurchtretenden Teil der Achse
15 ist ein Steigrad 17 befestigt.
-
Die Vorwählung erfolgt über das entsprechend der ersten Ausführungsform
als Druckknopf ausgebildete Bedienungsmittel 18. Es ist einerseits in der Grundplatte
i i und anderseits in einem mit der Grundplatte i i verbundenen Bügel i9 geführt.
Eine Rückstellfeder 2o sucht das Bedienungsmittel 18. in der dargestellten Lage
zu halten. 18a ist die an dem Bedienungsmittel 18 gelagerte und mit dem Steigrad
17 in Eingriff stehende Fortschaltklinke. Das zweite Bedienungsmittel zur Fortschaltung
des Kontaktarmes 13 besteht aus einem Hubdrehmagneten 21. Der Anker 21a des Hubmagneten
21 arbeitet über ein auf seiner Achse sitzendes Zahnkranzsegment 22, ein auf der
Welle 24 sitzendes Kitzel 23 und ein auf der gleichen Welle sitzendes Zahnkran zsegment
25 auf ein auf der Welle 15 drehbares Kitzel 26. An dem Kitzel 26 ist ein Winkelarm
27 befestigt, an dem die auf das Steigrad 17 arbeitende Fortschaltklinke 27a gelagert
ist.
-
Von dem Bügel i9 wird ein Kontaktsatz 28 getragen, der über einen
auf der Welle 24 befestigten Nocken 24a betätigt wird. Die mit Hilfe des Schalters
zu schaltenden Stromkreise verlaufen gemeinsam. über den Kontakt 28 und den Schaltarm
13 und dann getrennt über je einen der Kontakte 12'. Zur Verbindung des einen Pols
des Kontaktsatzes 28 mit dein Schaltarm 13 könnte ein besonderer, auf der Achse
15 angebrachter Schleifring vorgesehen sein. In der Regel wird es jedoch möglich
sein, die betreffende Verbindung zwischen dem einen Pol des Kontaktsatzes 28.und
dein Schaltarm 13 durch den üblichen Körperschluß herzustellen. Die Wirkungsweise
der in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführung ist folgende: Zur Erzielung der gewünschten
Einstellung des Schaltarmes 13 bezüglich der Kontaktbank 12 wird der Druckknopf
18 so lange betätigt, bis die dem betreffenden Kontakt 12' zugeordnete Zahl unter
dem Fenster i ia der Grundplatte i i erscheint. Bei dieser Fortschaltung des Schaltarmes
13 werden die über die überstrichenen Kontakte geführten Stromkreise nicht geschlossen,
da der mit dem Kontaktarm 13 in Reihe liegende Kontaktsatz 28 geöffnet bleibt. Ist
die Vorwählung beendet, so erfolgt die weitere Fortschaltung über den Hubdrehmagneten
21. Der Anker 21a dieses I3ubdrehmagneten nimmt unter der Wirkung einer nicht dargestellte,
Rückholfeder in nicht erregtem Zustand die dargestellte Lage an. Bei Erregung des
Elektromagneten bewegt sich der Anker 21a um einen sich aus der Zahnteilung ergebenden
Drehwinkel. Diese Drehbewegung überträgt sich über die Teile 22, 23, 24, 25, 26
und 27 auf die Klinke 27a, und zwar vollführt diese einen Leerhub. Gleichzeitig
hiermit erfährt die auf der Welle 24 sitzende Nockenscheibe 24a eine Drehung, die
hinreicht, um den Kontakt 28 zu schließen. Zusammengefaßt hat also die Erregung
des Elektromagneten einmal eine Schließung des Kontaktes 28 und außerdem einen Leerhub
der Klinke 27a zur Folge. Wird nun die Erregung des Elektromagneten 2i wieder unterbrochen,
so kehrt der Anker 21a unter der Wirkung der an ihm angreifenden Rückholfeder in
die Anfangslage zurück, mit der Folge, daß die Schaltklinke 27a einen Arbeitshub
ausführt und den Schaltarm 13 um einen Kontakt weiterschaltet. Gleichzeitig wird
hierbei der Kontakt 28 wieder geöffnet. Durch geeignete Bemessung der Nockenscheibe
24a und der Klinke 27a läßt sich erreichen, daß die öffnung des Kontaktes 28 vor
der Fortschaltung des Schaltarmes 13 erfolgt. Das hat den Vorteil, 'daß die zu bewältigende
Schaltleistung durch den Kontakt 28 übernommen wird und damit die wesentlich teuerere
und nicht so leicht zugängliche Kontaktbank 12 und der Schaltarm 13 vor Abbrand
usw. geschützt werden.
-
Die Ausführung nach Fig. 6 und 7 stimmt im Grundgedanken mit der nach
Fig. 4 und 5 überein, ist gegenüber dieser aber in der Bauart einfacher. Bei der
Ausführung nach Fig. 6 und 7 ist 31 wieder die die einzelnen Schalterteile tragende
Grundplatte und 32 die mit der Grundplatte 31 verbundene Kontaktbank .mit den Kontakten
32'. Bei 33 ist der mit der Kontaktbank 32 zusammenarbeitende und an der Zahlenwalze
34 befestigte Schaltarm angedeutet. Die Achse 35 der Zahlenwalze 34 ist wiederum
am einen Ende an der
Grundplatte der Kontaktbank 32 und am anderen
Ende an einem mit der Grundplatte 31 verbundenen Lagerarm 36 drehbar gelagert.
37 ist das zur Fortschaltung dienende und auf der Achse 35 befestigte Steigrad.
-
Zur Vorwählung dient das an seinem Ende als Druckknopf ausgebildete
Bedienungsmittel 38. Die an ihm gelagerte Fortschaltklinke ist mit 3811 bezeichnet.
Eine Feder 39 sucht das Bedienungsmittel 38 in der dargestellten Stellung
zu halten. Das zweite Bedienungsmittel ist durch einen Hubdrehmagneten 4o gebildet,
der in seiner Bauart völlig dem Hubdrehmagneten 21 der Ausführung nach Fig. 4 und
5 entsprechen kann. Der Anker des Hubdrehmagneten 4o arbeitet über ein auf seiner
Achse befestigtes Zahnkranzsegment 41 und ein an dem Lagerarm 36 gelagertes Ritzet
42 und ein Zahnkranzsegment 43, das mit dem Ritzet 42 auf der gleichen Achse befestigt
ist, auf ein, auf der Achse 35 drehbax gelagertes Ritzet 44. Das Ritzet 44 ist mit
einem Tragarm 45 verbunden, an dem die auf das Steigrad 37 arbeitende Fortschaltklinke
45° gelagert ist. Der Schaltarm 33 steht ebenso wie bei der Ausführung nach Fig.
q. und 5 ständig in Berührung mit der Kontaktbank 32. Indes liegt in Reihe mit ihm
ein Kontaktsatz 47, der von der Grundplatte 31 getragen und über einen auf der Achse
des Drehmagneten 4o sitzenden Daumen 46 betätigt wird> Die über den Schalter zu
betätigenden Stromkreise sind über den Kontakt 47 und den Schaltarm 33 wieder gemeinsam
und dann getrennt über j e einen der Kontakte 32' der Kontaktbank 32 geführt: Die
Wirkungsweise ist folgende: Zur Vorwählung wird das Bedienungsorgan 38 so oft betätigt,
bis die dem gewünschten Kontakt entsprechende Zahl unter dem Fenster 31a der Platte
31 erscheint. Daraufhin erfolgt die weitere Fortschaltung des Schalters mit Hilfe
des Elektromagneten 40. Wenn dieser erregt wird, schließt er über den auf seiner
Achse befestigten Daumen 46 den mit dem Schaltarm 33 in Reihe liegenden Kontakt
47, während die Klinke 45a einen Leerhub ausführt und unter den nächsten Zahn des
Steigrades 37 greift. Wird die Erregung des Elektrörnagneten 40 unterbrochen, so
kehren unter der Wirkung einer nicht näher dargestellten Rückholfeder der Anker
und die mit ihm gekuppelten Teile in die dargestellte Ruhestet-Jung zurück. Der
Kontakt 47 öffnet sich wieder, und unmittelbar darauf schaltet die Klinke 45a das
Steigrad 37 und damit den Schaltarm 33 um einen Kontakt weiter.
-
Bei den dargestellten Ausführungen ist der Schaltarm 3: bzw. 13 bzw.
33 als ein elektrisches Schaltmittel ausgebildet, d. h. die verschiedenen Stromkreise
verlaufen über das betreffende Schaltmittel. Statt dessen kann man diesen Teil auch
als ein rein mechanisches Schaltmittel und die Kontakte 2' bzw. 12' bzw. 32 als
Einzelschalter ausbilden,: die dann jeweils beim Überstreichen des Schaltarmes 3
bzw. 13 bzw: 33 von diesem geöffnet oder geschlossen werden. Es ist ohne weiteres
verständlich, daß bei den Ausführungen nach Fig. 4 bis 7 das zur Vorwählung dienende
Schaltorgan 18 bzw. 38 ebenfalls durch einen Elektromagneten betätigt oder ganz
ersetzt werden kann, der dann in ähnlicher Weise wie der Elektromagnet 2r oder 4o
auf das Steigrad 17 bzw. 37 arbeitet. Die Verwendung von Elektromagneten als Bedienungsmittel
ist besonders dann angebracht, wenn der Schalter, sei es von Hand oder selbsttätig,
fernbetätigt werden soll oder wenn der Schalter mit Hilfe einer selbsttätigen Einrichtung,
z. B. eines Zeitgebers, in bestimmten Zeitabständen bedient werden soll.
-
An Stelle einer Fortschalteinrichtung mit Steigrad und Schaltklinke
könnte natürlich auch irgendeine andere Fortschalteinrichtung treten. Indes ist
die dargestellte Ausführung mit einem Steigrad und zwei Fortschaltklinken besonders
einfach und hat außerdem den Vorteil, daß sich ein besonderer, eine rückläufige
Bewegung des Steigrades verhindernder Sperrzahn erübrigt, da jeweils die eine Fortschaltklinke
als Sperrzahn bei dem Leerhub der anderen Fortschaltklinke wirkt, wie man sich leicht
an Hand der Fig: 1, 4 und 6 überzeugen kann.
-
Bei den beschriebenen Ausführungen ist die Kontaktreihe feststehend
und der mit ihr zusammenarbeitende Schaltarm drehbar angeordnet: Statt dessen könnte
man natürlich auch den Schaltarm gerätefest und dafür die Kontakt- bzw. Einzelschaltcrreihe
beweglich anordnen. Im allgemeinen wird indes die dargestellte Ausführung finit
gerätefester Anordnung der Kontaktreihe bzw. Einzelschalterreihe den Vorzug verdienen.
Unter Umständen läßt sich auch eine Vereinfachung der Bauart dadurch erzielen, daß
man sowohl den Schaltarm 3, 13 bzw. 33 als auch die zugehörige Kontaktreihe, die,
wie schön des öfteren erwähnt, auch durch eine Einzelschalterreihe ersetzt werden
kann, beweglich anordnet und z. B. das eine Bedienungsmittel auf den Schaltarm und
das andere Bedienungsmittel auf die Kontakt- bzw. Schaltreihe arbeiten läßt. Auch
eine derartige Ausführung fällt selbstverständlich in den Rahmen der vorliegenden
Erfindung.