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Elektrischer Installationsschalter mit Druckknopf Elektrische Installationsschalter,
die ein Kniegelenkschaltwerk aufweisen, werden meist mit einenn um eine feste Achse
drehbaren Kippschaltgriff versehen. Dieser ist bei früheren Ausführungsformen starr
mit dem Schalthebel verbunden, -was jedoch eine schnelle Aus- und Einschaltbewegung
unmöglich macht. Bei weiteren Ausführungsformen ist der Kippschaltgriff mit dem
eigentlichen Schalthebel, der auch um eine feste Achse drehbar gelagert sein kann;
durch den Kniegelenkbolzen verbunden, der sich beispielsweise in einer gabelförmigen
Ausnehmung des Kippschaltgriffes verschieben läßt. Derartige Ausführungsformen sind
bekannt sowohl in der Art, daß die Kontakttrennung langsam, dagegen die Kontaktverbindung
momentan erfolgt, vor allem aber sind derartige Kippschalter mit Kniegelenkschaltwerk
in der Form bekannt, daß sowohl die Ein- als auch die Ausschaltbewegung augenblicklich
und ohne Möglichkeit der Beeinflussung durch die Hand des Bedienenden erfolgt.
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Beim Umlegen des Kippschaltgriffes muß ein Drehmoment aufgebracht
werden, das demjenigen, welches von der Kippschaltfeder herrührt, entgegengesetzt
ist. Der Hebelarm, an welchem die bei der Schaltung mehr und mehr an Spannung zunehmende
Kippschaltfeder angreift, wird mehr und mehr verkleinert, bis er schließlich in
der Totpunktlage zu Null wird. Im Gegensatz hierzu bleibt der Hebelarm, an welchem
die Hand des Bedienenden angreift, im wesentlichen gleich groß, woraus sich erklärt,
,daß der zur Durchführung der Schaltbewegung erforderliche Kraftaufwand trotz. ständiger
Zunahme
der Spannung der Kippschaltfeder verhältnismäßig gering
bleibt. Der gleiche Erfolg läßt sich auch bei Druckknopfschaltern erzielen, bei
denen der Druckknopf auf das freie Ende einer den einen Kniehebel bildenden Schaltschwinge
einwirkt. Auch hier bleibt der Hebelarie, an welchem der Druckknopf angreift, im
wesentlichen gleich groß.
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Bei Eindruckknopfschaltern, bei denen die geradlinige Bewegung des
Druckknopfes durch Verwendung eines spiralig gewundenen Führungsbolzens in eine
Drehbewegung des Schaltgliedes umgewandelt wird, ist die zur Schaltung erforderliche
Kraft verhältnismäßig groß. Sie läßt sich in gleicher Weise wie bei Kipphebel- oder
Druckknopfschaltern der geschilderten Art dann in geringen Grenzen halten, wenn
das Kippschaltwerk aus dem eigentlichen Schalthebel und einem als Doppelhebel ausgebildeten
Federspannliebel besteht, zwischen denen die in diesem Fall als Zugfeder ausgebildete
Schaltfeder eingespannt ist. Die Schaltung erfolgt unter Vermittlung eines Druckstückes,
das ebenfalls an einem verhältnismäßig langem Hebelarm auf den Federspannhebel einwirken
kann. Es sind also auch hier verhältnismäßig geringe Schaltkräfte ausreichend, doch
hei allen Schaltern der geschilderten Art, also sowohl mit Kipphebel wie auch mit
Druckknopf oder den Eindruckknopfschaltern, ist als Nachteil hervorzuheben, daß
für die Unterbringung des Kipphebels oder des sonstigen Schaltgriffes besonderer
Raum erforderlich ist und der Schaltweg des Schaltgriffes, namentlich bei den zuletzt
erwähnten Eindruckknopfschaltern, verhältnismäßig groß ist. Bei bekannten Ausführungen
solcher Art ist durchschnittlich eine Kraft von etwa 3 bis d. kg zum Schalten erforderlich,
der Weg des Schaltgriffes vom Beginn der Schaltbewegung an bis zu deren Beendigung
beläuft sich auf io m@m und mehr.
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Namentlich bei Druckknopfschaltern hat man schon vorgeschlagen, zwischen
dein Druckknopf und dem eigentlichen Schaltwerk einen Übersetzungshebel anzuordnen,
der einarmig ausgebildet ist, eine am Ende des Schalters liegende Drehachse aufweist
und im Abstand seines freien Endes beaufschlagt wird. Hierdurch gelingt es, trotz
Beibehaltung eines großen Schaltweges für den Unterbrechungskontakt mit einem kleinen
Schaltweg für den Druckknopf auszukommen. Von Vorteil ist dies z. B. dann, wenn
der Druckknopf über eine Membran auf das Schaltwerk einwirkt, die die Schaltwerksteile
Luft- oder wasserdicht nach außen abschließt. Zufolge der geringen Schaltbewegung
des Druckknopfes wird die Membran wenig beansprucht. Aber die Anordnung eines solchen
Übersetz-ungshebels bedeutet eine entsprechende-Vervielfachung der zum Schalten
erforderlichen Kraft. Wenn es also beispielsweise zufolge eines Übersetzungshebels
auch gelingen mag, den Schaltweg des Druckknopfes von io mm auf 5 min lierabzuumindern,
so wird doch gleichzeitig die zum Schalten erforderliche Kraft von ungefähr 3 bis
d. kg auf das Doppelte erhöht. Das erschwert naturgemäß das Schalten außerordentlich.
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Es besteht nun die Aufgabe, einen Installationsschalter mit Druckknopf
zu schaffen. bei dein es mittels eines Übersetzungshebels gelingt, mit einem sehr
kleinen Schaltweg für den Druckknopf von beispielsweise nur ganz wenigen Millimetern,
sogar nur einem einzigen Millimeter auszukommen, aber dennoch die zum Schalten erforderliche
Kraft nicht oder nicht wesentlich zu steigern. Diese Aufgabe läßt sich mit den bisher
bekannten Mitteln nicht lösen. Die Erfindung betrifft einen elektrischen Installationsschalter
mit Druckknopf, dessen Schaltbewegung unter Vermittlung eines Übersetzungshebels
auf das Schaltwerk übertragen wird. Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, das Schaltwerk
aus zwei je um eine ortsfeste Achse drehbaren, ein Kniegelenk bildenden Hebeln zusammenzusetzen,
von denen der eine als doppelarmiger Hebel ausgebildet ist und an dem gleichen Hebelarm
sowie in gleicher oder unwesentlich geringerer Entfernung wie den Kniegelenkbolzen
einen Mitnehmer trägt. an dem eine mit dem Übersetzungshebel verbundene Lasche o.
dgl. angreift. Die -Anordnung des Übersetzungshebels bedeutet eine Verminderung
des Schaltweges für -den Schaltdruckknopf in bekannter Weise. Die Ausbildung des
Schaltwerkes jedoch und vor allem die Anordnung des mit der Lasche in Verbindung
stehenden Mitnehmers auf dein gleichen Hebelarm und in gleicher oder unwesentlich
geringerer Entfernung wie der Kniegelenkbolzen bedeutet, daß an Raum zur Unterbringung
des Schaltwerkes gespart wird, die von dein Mitnehmer auf den doppelarmigen Kniegelenkhebel
übertragene Schaltkraft stets an einem gleich großen Hebelarm angreift und dabei
in dem Simie wirksam ist, als wenn die Schaltkraft unmittelbar oder wenigstens annähernd
unmittelbar auf den Kniegelenkbolzen einwirken würde. Hierbei ergibt sich eine Herabminderung
der zum Schalten erforderlichen Kraft, also ein Ausgleich der die Schaltkraft erhöhenden
Anordnung des Übersetzungshebels. Man kommt bei einer derartigen Anordnung, wie
tatsächliche Versuche ergeben haben, mit einem Schaltweg für den Druckknopf von
einem einzigen :Millimeter aus und benötigt zum
Schalten eine Kraft
von q, kg, allerhöchstens 5 kg.
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Der doppelarmige Kniegelenkhebel kann bei einer solchen Ausführung
unbedenklich zugleich als Kontakthebel ausgebildet sein. Der bewegliche Kontakt
würde in diesem Fall an dem freien Ende des doppelarmigen Kniegelenkhebels angeordnet
werden. Unbedenklich ist diese Ausbildung des doppelarmigen Kniegelenkhebels zugleich
als Kontakthebel deshalb, weil es trotz kraftschlüssiger Verbindung zwischen Druckknopf
über Lasche und Mitnehmer_mit dem -doppelarmigen Kniegelenkhebel zufolge der Kleinheit
des Schaltweges für den Druckknopf völlig ausgeschlossen ist, die Schaltgeschwindigkeit
des doppelarmigen Kniegelenkhebels bewußt zu beeinflussen. Noch zweckmäßiger ist
es naturgemäß, einen besonderen Kontakthebel anzuordnen. Nach der Erfindung wird
der doppelarmige Kniegelenkhebel an seinem freien Ende mit einem weiteren Mitnehmer
versehen, der mit einem um -die gleiche Drehachse wie dieser Kniegelenkhebel drehbaren
Kontakthebel zweckmäßig erst nach Erreichen der Totpunktlage des Kniehebelschaltwerkes
in kraftschlüssige Verbindung gelangt: Man erreicht auf diese Weise eine Vergrößerung
des Schaltweges des beweglichen Kontaktes. Es gelingt z. B., bei einem Schaltweg
für den Druckknopf von nur einem einzigen Millimeter dem beweglichen Kontakt einen
Schaltweg von 8 mm und mehr zu geben, ohne daß es dabei erforderlich wäre, zwecks
Ausgleiches der zwischengeordneten Hebelübersetzungen eine erhöhte Schaltkraft in
Kauf nehmen zu müssen.
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Bei Ausbildung eines solchen Installationsz druckknopfschalters als
Eindruckknopfschalter wird die die Verbindung zwischen dem Übersetzungshebel und
dem doppelarmigen Kniegelenkhebel herstellende Lasche so ausgebildet, daß sie den
von dem Kniegelenkhebel getragenen Mitnehmerbolzen in einer rahmenartigen Erweiterung
umfaßt und unter der Einwirkung einer auf ihr freies Ende einwirkenden Rückholfeder
steht. Man kann naturgemäß einen derartigen Druckknopfschalter auch mit zwei Druckknöpfen
zwecks Ein- und Ausschaltens versehen, was ohne weiteres dadurch gelingt, daß unter
Fortfall einer Rückholfeder der Übersetzungshebel als doppelarmiger Hebel ausgebildet
wird.
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Die Zeichnung läßt eine beispielsweise Ausführungsmöglichkeit des
Erfindungsgegenstandes erkennen. Abb. r zeigt den Schalter im Längsschnitt, Abb.
a eine Draufsicht auf die Kontaktunterbrechungsstelle.
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In dem zweiteiligen Gehäuse a des Schalters ist an einem Gestell b
um den ortsfesten Bolzen c drehbar ein Übersetzungshebel d gelagert, an dessen einem
Ende mittels des Bolzens e eine Lasche f angelenkt ist. In kürzerem
Abstand von der Drehachse c wirkt auf den Übersetzungshebel d ein Druckknopf g ein,
der beim Ausführungsbeispiel von einer t)esonderen Hülse h umgeben wird, innerhalb
deren sich eine Pufferfeder i befindet. In dem Gestell b oder an irgendeinem Teil
des Gehäuses a ist um -den ortsfesten Bolzen j drehbar ein teleskopartig
verschiebbarer Hebel k gelagert, der vermittels des Kni.egelenkbolzens m mit einem
um den ortsfesten Bolzen n drehbaren Schalthebel o verbunden ist. Die Hebel k, o
bilden ein Kniegelenkschaltwerk, die Schaltfeder p umgibt den Kniehebel k. Auf dem
gleichen Hebelarm wie dem Kniegelenkbolzen m trägt der Schalthebel o einen Mitnehmerbolzen
q, der von einer rahmenartig en Erweiterung r der Lasche f umfaßt
wird. Zwischen der Lasche f und dem Mitnehmerbolzen q ist etwas Spiel vorhanden.
Auf das freie Endes der Lasche f wirkt eine Rückholfeder t ein. An seinem freien
Ende trägt der Schalthebel o einen Mitnehm@erbolzen u, der in einer rahmenartigen
Ausnehmung v des Kontakthebels w liegt, der gleichfalls um die ortsfeste
Achsen drehbar gelagert ist. Die ortsfesten Kontakte sind mitx bezeichnet; der Kontakthebel
w trägt in einem Isolierstück y den beweglichen Kontakt z in Form einer U-förmig
gebogenen Blattfeder, auf die die Kontaktdruckfedern z1 einwirken. Die Wirkungsweise
des dargestellten Ausführungsbeispieles ist folgende: In der in Abb. r ersichtlichen
Ausgangsstellung befindet sich der Schalter in der Ausschaltstellung. Beim Druck
auf den Knopf h wird der Übersetzungshebel d um seinen Drehpunkt c
im Sinne entgegen dem Uhrzeiger gedreht und dadurch die Lasche f entgegen der Wirkung
der Rückholfeder t nach unten verschoben. Zufolge der bereits jetzt kraftschlüssigen
Verbindung zwischen der Lasche f und dein Schalthebel o wird dieser um seinen Drehpunkt
it. im Sinne entgegen dem Uhrzeiger gedreht, also,das Kniehebelschaltwerk k, o bis
in seine Totpunktlage gebracht. Die Schaltkraft wirkt dabei an einem nahzu gleichbleibenden
Hebelarm, der etwa der Entfernung .des Bolzens q von der Drehachse n entspricht,
beim Ausführungsbeispiel also nicht. wesentlich kleiner ist als die Entfernung des
Kniegelenkbolzens in von dem festen Drehpunkt n. Da aber der Kniegelenkpunkt m sich
mehr und mehr der Totpunktlage, also der geradlinigen Verbindung der ortsfesten
Drehachsen j, n nähert, der Hebelarm, an welchem die mehr und mehr gespannte Schaltfeder
p angreift, also immer kleiner wird, ist die erforderliche Schaltkraft in engen
Grenzen gehalten.
Während dieser Drehbewegung des Schalthebels o
bis in die erwähnte Totpunktlage bewegt sich der Mitnehtnerbolzen 1t in :der Ausnehinung
v des Kontakthebels zur, ohne diesen mitzunehmen. Erst nach Erreichen der Totpunktlage
kommt der Mitnehmerbolzen tt zur Anlage an den Kontakthebel w, so daß dieser nunmehr
unter dem Einfluß der sich entspannenden Schaltfeder p in die Einschaltstellung
geschnellt wird, wobei das Spiel zwischen dem Mitnehmer q und der Lasche f zufolge
der rahmenartigen Erweiterung r die Möglichkeit nimmt, auf die momentane Schaltbewegung
des Kontalztliebels zt, einen bewußten Einfluß auszuüben. In der Einschaltstellung
werden die ortsfesten Kontakte x von dem ortsbeweglichen Kontakt überbrückt. Die
Einschaltstellung dauert beim Ausführungsbeispiel nur so lange, als der Druckknopf
la niedergedrückt wird. Wenn nach beendeter Einschaltbewegung ein weiterer, vor
allem rauher Druck auf den Knopf la ausgeübt werden sollte, wird dieser von der
Pufferfeder i aufgenommen. Nach Aufhören des Druckes auf den Knopf lt kommt die
Ausschaltfeder t zur Wirkung und führt sämtliche Schaltwerksteile in die (gezeichnete)
Ausschaltstellung wieder zurück. Wenn man den Übersetzungshebel d als doppelarmigen
Hebel ausbildet, also über seine Drehachse c hinaus verlängert, und auf diesem zweiten
Hebelarm in gleichem Abstand wie etwa den Druckbolzen g einen zweiten Druckknopf
einwirken läßt, entfällt die Notwendigkeit der Anordnung einer Riickholfeder t,
es handelt sich dann um einen finit zwei Druckknöpfen zwecks beliebigen Ein-und
Ausschaltens versebenen Druckknopfschalter, der auch beim Übergang von der Einschaltstellung
in die Ausschaltstellung genau die gleiche Wirkungsweise hinsichtlich " kleinen
Schaltweges und verliältnismäl-,)ig kleiner Schaltkraft aufweist.
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Der Schalter kann selbstverständlich auch in zier in Abb. i ersichtlichen
Aus:schaltstel-Jung noch mit einem weiteren Paar von ortsfesten Kontakten versehen
werden oder nur in dieser Stellung ortsfeste Kontakte überbrücken. Beien Ausführungsbeispiel
nach Abb. i befindet sich der Schalter nur bei Druck auf den Knopf h in der Einschaltstellung;
bei zwei Paaren von ortsfesten Kontakten x sind in jeder der beiden möglichen Stellungen
des Schalthebels Eu Stromkreise überbrückt, wobei es sich um zwei verschiedene Stromkreise
oder beispielsweise um eine Wechselschaltung handeln kann. Werden die ortsfesten
Kontakte nur -derart angeordnet, daß in der in Abb. i ersichtlichen Stellung ein
Stromkreis geschlossen ist. so wird dieser für die Zeit des Einwirkens auf den Druckknopf
lt geöffnet.