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Drehschalter mit Riegelgesperre Die Aufgabe, das Schaltgeräusch elektrischer
Installationsschalter zu dämpfen, ist dringender geworden, seitdem mit Rücksicht
auf höhere elektrische Leistungen Vollmomentschaltung notwendig wurde, bei welcher
bekanntlich das Schalträdchen so lange in seiner Stellung festgehalten wird, bis
die Ausschaltfeder völlig gespannt und das Gesperre (Exzenter-, Riegel-oder Axialgesperre)
gelöst ist. Die dadurch herbeigeführte sehr schnelle Schaltbewegung des Rädchens
ergibt nicht nur das lästige Schaltgeräusch, sondern auch eine zusätzliche mechanische
Beanspruchung, die zu einer Beschädigung der aufeinander schlagenden Teile führen
kann.
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Es ist vielfach versucht worden, diese Nachteile der Vollmomentschaltung
zu beseitigen. Bei Kippschaltern ist vorgeschlagen worden, aus der als Anschlag
für das Schaltpendel dienenden Schalterbrücke Blattfedern herauszubiegen. Diese
Blattfedern können, da sie nicht aus geräuschdämpfendem Stoff bestehen, im besten
Falle den Aufschlag mildern, nicht aber das Schaltgeräusch dämpfen, da sie selbst
in Schwingungen geraten und diese geräuschverstärkend auf die Schalterbrücke übertragen.
Diese Anordnung hält außerdem einer häufigen Beanspruchung nicht stand. Man hat
deshalb, und zwar auch bei Kippschaltern, :die Aufschlagstellen des Schaltpendels
mit einer Auflage aus geräuschdämpfendem Stoff (Gummi o. dgl.) versehen. Ist diese
Auflage sehr dünn, so besitzt sie ebenfalls keine lange Lebensdauer, ist sie hingegen
stärker, so engt sie den Schaltweg merkbar ein. Bei Drehschaltern gelingt es mit
Rücksicht auf eine sichere Ver- und Entrastung überhaupt nicht, die bei der Stillsetzung
des Rädchens aufeinandertreffenden Rastteile (z. B. Sperriegel und Sperrasten) aus
geräuschdämpfendem Stoff herzustellen oder mit solchem zu umkleiden. Man hat daher
die Getriebeteile einschließlich der Schalterachse in geräuschdämpfenden Stoff
eingebettet
und zu diesem Zwecke im Schalträdchen und im Schaltersockel besondere Aussparungen
vorgesehen. Dies aber führt zu einer Vergrößerung der Abmessungen und der Masse
der zu bewegenden Teile, also auch zu einer Verstärkung der Schaltfeder und daher
zu einer Erschwerung des Schaltens. Außerdem bereitet es Schwierigkeiten, die Schaltwerksteile
sicher lind haltbar in Gummi zu lagern.
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Man hat bereits versucht, durch ein Abbremsen des Schalträdchens während
der Schaltbewegung das Geräusch zu dämpfen und eine Schonung der Schalterteile herbeizuführen.
Bei einer derartigen Ausführungsform ist über den nebeneinander auf dem Schaltersockel
angeordneten starren Schaltkontaktbolzen eine Schaltscheibe drehbar gelagert, die
dicht über den Schaltkontakten versetzt zueinander keilförmige Stromschlußstücke
bzw. keilförmige Bremsklötze trägt und mit der Drehachse des Schalters durch eine
Ausschaltfeder verbünden ist. Beim Drehen der Schalterachse muß zunächst die Ausschaltfeder
so gespannt werden, daß ihre Kraft die Reibung zwischen den beweglichen Stromschlußstücken
bzw. den Bremsklötzen einerseits und den ortsfesten Kontaktstücken überwindet, alsdann
schnellt sie die Schaltscheibe in die nächste Schaltstellung; vor deren Erreichen
erneut die keilförmigen Stromschlußstücke bzw. Bremsklötze in Wirksamkeit treten.
Die vorbekannte Ausführung krankt an dem Nachteil, daß keine eindeutige Schaltendstellung
gewährleistet ist und überdies die Spannkraft der Schaltfeder abhängig ist von dem
Ausmaße der Bremswirkung. Dieser vorbekannte Schalter muß außerordentlich maßhaltig
hergestellt werden, weil die geringsten Abweichungen bewirken, daß die Bremskraft
vermindert bzw: übermäßig erhöht wird. Abnutzungen an den bremsenden Teilen, die
mit der Zeit unausbleiblich sind; beeinträchtigen überdies die Wirksamkeit.
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Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform ist auf dem beweglichen
Schaltrad; um einen spitzen Winkel gegenüber der Schalter-Brücke verdreht, ein Anschlag
befestigt, der kurz vor dem Übergang der Schalterbrücke in die Ausschaltstellung
auf Bremsfedern schleift und diese durchbiegt. Auch diese bekannte Ausführung, die
übrigens nur beim Übergang in die Ausschaltstellung wirksam ist, zeigt den Übelstand,
daß genaue Innehaltung der Toleranzen erforderlich und die Lebensdauer beschränkt
ist. Die bei der Abbremsung mitwirkenden Federn sind in der Ausschaltstellung dauernd
stark gespannt, so daß sie mit der Zeit ihre Kraft verlieren.
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Weiterhin ist vorgeschlagen worden, den Rastenbügel eines Exzenterschalters
als Näpfchen auszubilden, auf dem Boden des Schaltersockels anzuordnen und mit trapezförmigen
Eindrückungen zu versehen, die in entsprechende Ausnehmungen des Sockels eindringen;
eine in der Achsrichtung des Schalters wirksame Feder sucht das Rastnäpfchen gegen
den Sockel zu drücken. Gegen Ende der Schaltbewegung trifft der Exzenterriegel auf
das Rastennäpfchen auf, welches durch die Trapezform der Eindrückungen entgegen
der auf sie einwirkenden Feder angehoben wird. Bei dieser Ausführung ist aber nicht
vermieden, daß der harte Schlag -des Exzenterriegels unmittelbar auf das Rastnäpfchen
und von diesem auf den Schaltersockel übertragen wird; erst dann setzt die durch
eine Feder gedämpfte Aufwärtsbewegung des Rastnäpfchens ein. Es ist bei dieser Ausführung
also nicht -möglich, das Schaltgeräusch zu dämpfen und die Schalterteile vor mechanischen
Beanspruchungen zu schützen.
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Die Erfindung betrifft einen Drehschalter mit Riegelgesperre für ein
abwechselnd rechts und links zu drehendes Schalträdchen. Nach der Erfindung wird
vorgeschlagen, zwecks Geräuschdämpfung um die Schalterachse drehbar eine bremsbare
Scheibe anzuordnen, die vom Schalträdchen erst am Ende der abwechselnden Rechts-
und Linksdrehung mitgenommen und abgebremst und dann durch einen ortsfesten Sperrnocken
aufgefangen wird. Bei einer solchen Anordnung kann sich das Schalträdchen nach der
Entrastung zunächst frei und unbeeinflußt drehen, so daß eine rasche Kontaktunterbrechung.
gewährleistet ist, dann aber wird das Schalträdchen zufolge der nunmehr einsetzenden
Mitnahme der Bremsscheibe allmählich zur Ruhe gebracht, so daß kein schlagartiges
Auftreffen von bewegten auf ortsfeste Teile erfolgen kann lind Geräusche sowie zusätzliche
mechanische Beanspruchungen vermieden sind. Eine Vergrößerung der baulichen Abmessungen
des Schalters ist nicht erforderlich, denn die Bremsscheibe kann dünn gehalten sein
und läßt sich ohne weiteres z. B. oberhalb der meist die Sperrästen tragenden Schalterbrücke
unterbringen.
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Bei der Ausgestaltung eines derartigen Schalters wird die Bremsscheibe
zweckmäßig mit Zapfen, Umbördelungen, umgebogenen Lappen o: dgl. versehen, die den
entriegelten Teil des Schalträdchens auffangen; mit geräuschdämpfendem Stoff belegt
oder umkleidet sind und sich selbst gegen die ortsfesten Sperrnocken m legen. Bei
einer solchen Ausführung unterliegt der den Schlag noch weiter mildernde geräuschdämpfende
Stoff keineswegs der Gefahr der Alterung, denn beim Auftreffen der Teile haben diese
bereits eine stark abgebremste Geschwindigkeit. Die
Anordnung nach
der Erfindung hat überdies gegenüber den bekannten Vorschlägen den Vorzug unbegrenzter
Haltbarkeit. Denn die Bremsung erfolgt nicht durch irgendwelche zusammenzupressende
oder umbiegende Federn, sondern lediglich durch das Schleifen der Bremsscheibe.
Die Reibung der Bremsscheibe kann durch eine Schraubenfeder mittels einer in der
Schalterbrücke eingesetzten Schraube einstellbar gemacht werden. Auch dann ist nicht
die Gefahr eines alsbaldigen Nachlassens der Bremskraft zu befürchten, da die kleine
Schraubenfeder äußerst günstig, nämlich ausschließlich auf Druck beansprucht wird
und im übrigen nur geringe Kraft aufzubringen hat.
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Die Zeichnung läßt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
erkennen. Abb. i zeigt ohne Schalterkappe und Schaltgriff eine Draufsicht, Abb.
ia läßt einen Einzelteil im Schnitt erkennen; Abb. a veranschaulicht eine Seitenansicht
der wesentlichen Schalterteile.
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Auf dem Schaltersockel a ist um die Schalterachse b drehbar das- Schalträdchen
c gelagert, welches in bekannter Weise die Kontaktbrücke zum Überbrücken und Tr
ennen der Sockelkontakte d trägt. Es ist beim Ausführungsbeispiel Exzentergesperre
vorgesehen; der vom Exzenter gesteuerte Riegel e kommt bei Beginn der Schaltbewegung
der Schalterachse b auf der einen oder anderen Seite zur Anlage an den Sperrnocken
f. Dieser ist in bekannter Weise an der das Schalträdchen c umgreifenden und am
Schaltersockel a befestigten Schalterbrücke g vorgesehen. Oberhalb derselben ist
die Bremsscheibe h ,drehbar um die Schalterachse b gelagert. Die Bremsscheibe h
besitzt zwei Ansätze i, il (vgl. auch Abb. ia), die durch Schlitze j der Schalterbrücke
g nach unten bindurchtreten und dabei in die Bewegungsbahn des Sperriegels e gelangen.
Die Ansätze i, il umfassen U-förmig ein Gummipolster k, und bilden Anschläge, die
abwechselnd an umgebördelte Flansche m der Schalterbrücke g zur Anlage gelangen.
In die Schalterbrücke g ist eine Schraube n verstellbar eingesetzt, deren Kopf als
Widerlager für eine Schraubenfeder o dient. Diese drückt je nach der Einstellung
der Schraube n mehr oder weniger fest auf eine näpfchenartig ausgebildete Unterlagscheibe
p, die auf der Bremsscheibe lt aufliegt.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Wird bei der dargestellten Lage der
Einzelteile die Schalterachse b im Sinne des Uhrzeigers gedreht, so gelangt der
Sperriegel e unter gleichzeitiger Spannung der Ausschaltfeder zunächst zur Anlage
an den Sperrnocken f, er wird wie bei gewöhnlichen Exzenterschaltern allmählich
vom Sperrnocken fortgezogen, und dadurch wird die bisherige Verriegelung des Schalträdchens
gelöst. Dieses beginnt sehr rasch seine Schaltbewegung. Etwa nach Zurücklegen des
halben Schaltweges stößt der Riegel e gegen den Ansatz il; das Schalträdchen c nimmt
nunmehr die Bremsscheibe h mit, seine rasche Drehbewegung wird von nun an gebremst,
und zwar um so stärker, je mehr die Schraube n angezogen ist, je mehr also das Näpfchen
p auf der Bremsscheibe h schleift. Die endgültige Stillsetzung des Schalträdchens
c erfolgt, sobald der Ansatz il mit seinem Gummipuffer k zur Anlage an den Flansch
m der Schalterbrücke g gelangt. Bei einer Zurückdrehung der Schalterachse b erfolgt
nach Lösen des Gesperres eine Mitnahme der Bremsscheibe h, sobald der Riegel
e zur Anlage an den Ansatz i gekommen ist.
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Der Schalter nach der Erfindung zeichnet sich durch Einfachheit im
Aufbau, sichere Wirkungsweise, hohe Lebensdauer, weitgehende Geräusch- und Schlagdämpfung
sowie hohe elektrische und mechanische Leistungsfähigkeit aus. Unter Riegelgesperre
sind im Rahmen des Erfindungsvorschlages z. B. auch Exzentergesperre oder in der
Achsrichtung der Schalterachse wirkende Gesperre zu verstehen.