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Doppelpoliger Viertakt-Regelschalter für Einzel-, Parallel- und Hintereinanderscha.lten
von zwei Heizwiderständen Die Erfindung betrifft einen doppelpoligen Regelschalter,
der zum Einzel-; Parallel- und Hintereinanderschalten von zwei Heizwiderständen
elektrischer Heizgeräte .dient. Die Regelschalter dieser Art haben zwei Anschlußklemmen
PI, P2, an die die beiden Netzleitungen angeschlossen werden, und drei weitere Anschlußklemmen
1,:2, L, die mit je einem Ende bzw. der Verbindungsstelle der beiden Heizwiderstände
verbunden sind. Um für diese Regelschalter eine einheitliche Anschluß.art zu erhalten,
hat man die Forderung aufgestellt, daß die Anschlußklemmen für die Netzleitungen
auf .der einen Seite und für die Widerstandsleitungen auf der anderen Seite des
Sockels zu einer durch die Schalterachse hindurchgehenden Ebene symmetrisch liegen.
Dabei sollen die Anschlußklemmender Widerstandsleitungen in der Reihenfolge 2, z,
L, im Uhrzeigersinne von der Griffseite des Schalters aus betrachtet, angeordnet
sein.
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Doppelpolige Regelschalter, die .diese Anordnung der Netzklemmen besitzen,
sind an sich bekannt. Diese Regelschalter haben Kontaktstellen in drei Schaltstockwerken
.und zwei Kontaktbrücken, welche aus in den Endstockwerken befindlichen Kontaktbelegen
bestehen, die in das mittlere Stockwerk hinein verlängert sind. Von diesen Kontaktbrücken
besitzt zwar die eine um 9o° voneinander entfernte Kontaktbeläge, die andere hat
jedoch Kontaktbeläge, die teilweise nur um q.5° voneinander entfernt sind. Diese
Regelschalter sind daher nicht imstande, bei kleinem Schalterdurchmesser große Leistungen
zu schalten.
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Durch die Erfindung ist ein doppelpoliger Regelschalter geschaffen,
,der unter Erfüllung
der obengenannten Forderung bezüglich der Anschlußklemmen
auch bei großen Schaltleistungen einwandfrei arbeitet. Der Regelschalter hat in
drei Stockwerken angeordnete Kontaktstellen und besitzt eine Schaltwalze mit zwei
Kontaktbrücken. Die eine der beiden Kontaktbrücken hat in dein einen Endstockwerk
um 9o° voneinander entfernte Kontaktbeläge, von ,denen einer axial in das mittlere
Stockwerk verlängert ist. Erfindungsgemäß besitzt die zweite Kontaktbrücke in dem
anderen Endstockwerk drei um go° voneinander entfernte Kontaktbeläge, von denen
einer axial in das mittlere Stockwerk verlängert ist und außerdem mit einem im mittleren
Stockwerk befindlichen Kontaktbelag in leitender Verbindung steht, der in ,der Mitte
der i8o° weiten Lücke der Kontaktbeläge des Endstockwerkes liegt. Dabei hat die
mittlere der drei im Abstand von d.5° liegenden Anschlußklemmen eine zur Schaltwalze
tangential liegende Kontaktfeder mit einer um ,I5' entfernten Kontaktstelle.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Fig. i zeigt eine Aufsicht des doppelpoligen Regelschalters, die Fig. 2 bis
5 geben Schaltbilder des Schalters wieder: Die Fig. 6 bis i i zeigen ein Ausführungsbeispiel
der Schaltwalze und die Fig. 12 bis 15 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
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Der Regelschalter hat einen Isoliersockel io mit einer hochgezogenen
Wand ii in Form eines Ringes. Die ringförmige Wand i i und der Isoliersockel io
bilden einen Aufnahmeraum für eine Schaltwalze 12. Die Schaltwalze ist an der Schalterachse
13 gelagert. Die die Schalterachse lagernde Brücke, die außerdem .das Sprungwerk
enthält, ist in der Fig. i der Übersicht halber fortgelassen. Mit der Schaltwalze
1-2 wirken die weiter unten beschriebenen ortsfesten Kontaktfedern zusammen, .die
zugleich mit ,den Anschlußklemmen P,, P., 1, 2, L an dem Schaltersockel befestigt
sind. An zwei gegenüberliegenden Stellen des Schaltersockels sind Löcher 14 zum
Befestigen .desr Schalters angeordnet. Zu der durch .die Löcher 14 gehenden Durchmesserlinie
liegen symmetrisch die Anschlußkleminen P,, P. für die Netzleitungen auf der einen
Seite und die Anschlußklemmen 1, 2, L
für die Widerstandsleitungen auf der
anderen Seite. Dabei befinden sich .die Anschlußklemmen für die Widerstandsleitungen
in der im Uhrzeigers-inn von .der Griffseite des Schalters aus betrachteten Reihenfolge
2, i, I_.
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Die Fig. 2 bis 5 zeigen Schaltbilder, die die Schaltung des in der
Fi:g. i dargestellten Regelschalters und seine Verbindung mit den Netzleitungen
und den Widerstandsleitungen wiedergeben. N sind .die Netzleitungen und R,
S die Heizwiderstände. Die Netzleitungen sind an die Klemmen P,, P@, .die beiden
fre?en Enden der Widerstände R, S an die Kleminen 2, 1 und die miteinander verbundenen
Enden der Widerstände an die Klemme L angeschlossen. Der Schalter hat Kontaktstellen,
d:e in drei übereinanderliegenden Stockwerken angeordnet sind. In den Schaltbildern
sind an drei übereinanderliegenden Kreisen die Kontaktbahnen mit den Kontaktbelägen
in den betreffenden Schaltstockwerken und den in dem betreffenden Schaltstockwerk
wirksamen ortsfesten Kontaktfedern dargestellt.
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Der Regelschalter gemäß der Erfindung hat an der Schaltwalze nur zwei
Kontaktbrücken 15, 16. Die eine Kontaktbrücke 15 hat in dem einen Endstockwerk die
drei Kontaktbeläge K,, K., K3, deren kürzeste Entfernung 9o° beträgt. Der Kontaktbelag
Iss ist an der Mantelfläche der Schaltwalze axial bis in das mittlere Schaltstockwerk
verlängert. Ferner besitzt die Kontaktbrücke 15 einen Kontaktbelag K4, der nur in
dem mittleren Schaltstockwerk wirksam ist. Dieser Kontaktbelag K4 ist in der :Mitte
der i8o° we?ten Lücke zwischen den Kontaktbelägen h,, k;1 angeordnet. Die leitende
Verbindung zwischen dem Kontaktbelag h4 und dem Kontaktbelag kg ist in dem oberen
Schaltstockwerk durch eine gestrichelte Linie und in dem mittleren Schaltstockwerk
durch eine stark ausgezogene Linie angedeutet. Die zweite Kontaktbrücke 16 der Schaltwalze
hat in dein anderen Endstockwerk drei Kontaktbeläge 11;, h, K, :deren kürzeste Entfernung
wiederum 9o° beträgt. Der Kontaktbelag K,; ist ebenfalls bis in das mittlere Schaltstockwerk
axial verlängert.
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Aus den Schaltbildern ist auch ersichtlich, in welcher Weise die ortsfesten
Kontaktfedern, die an den Anschlußklemmen sitzen und Schaltkontakte bilden, an die
Schaltwalze herangeführt werden. Die Kontaktfedern der Anschlußklemmen P, und i
berühren die Schaltwalze im oberen Schaltstockwerk, die Kontaktfeder der Anschlußklemnie
2 im mittleren Schaltstockwerk und die Kontaktfedern der Ausschlußklemmen P.. I_
im untzren Schaltstockwerk. Mit Ausnahme der an der Klemme i sitzenden Kontaktfeder
-21 sind sämtliche ortsfesten Kontaktfedern radial an die Schaltwalze herangeführt.
Die Kontaktfeder 21 der Ausschlußklemme i erstreckt sich dagegen tangential zum
Umfang der Schaltwalze und berührt diese in .I5° Entfernung von der Anschlußklemme.
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Der doppelpolige Regelschalter gemäß der Erfindung arbeitet im Viertakt.
Die Fig.2 zeigt den Schalter bei ausgeschalteten Widerständen. In der Fi:g. 3 sind
die beiden Widerstände R, S parallel geschaltet (höchste Heizstufe
).
Die Fig. 4 gibt -den Sehalter bei der Einschaltung .des Widerstandel R (mittlere
Heizstufe) wieder. In der Fg. 5 sind durch den Schalter beide Widerstände R, S hintereinandergeschaltet
"(niedrigste Schaltstufe).
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Der Regelschalter gemäß der Erfindung hat den Vorzug, daß zwischen
sämtlichen Schaltstellungen der Weg der Kontaktbeläge, auf dem sich jeweils der
Unterbrechungslichtbogen ausbildet, stets über einen Winkel von 9o° sich erstreckt.
Es stehen somit für die Unterbrechung des Lichtbogens große Wege im Vergleich zu,den
bekannten Schaltern, die die oben geforderte Anordnung der Anschl:ußklemmen besitzen,
zur Verfügung. Dadurch ist die Sicherheit gegeben, daß auch bei großen Schaltleistungen
der Schalter betriebssicher arbeitet.
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Die Fig. 6 bis i i zeigen eine vorteilhafte Ausbildung eines Kontaktbelages
und der Schaltwalze,. In .den Fig. 6 bis 8 ist der Kontaktteil 15 mit den Kontaktbelägen
K, bis K4 dargestellt. Der Kontaktbelag K4 sitzt mit Hilfe einer gekröpften Verbindungsschiene
an dem Kontaktteil 15 (Fig. 7). Die Schaltwalze ist aus zwei Walzenkörpern 17, i8
zusammengesetzt, von denen der große Walzenkörper 17 aus kerami.scbem Material und
der kleine Walzenkörper 18 aus Preßstoff besteht. An den beiden Stirnseiten des
Walzenkörpers 17 sind die beiden Kontaktbrücken 15, 16 angeordnet, die mit ihren
Kontaktbelägen auf die Mantelfläche des Walzenkörpers ragen. Der Walzenkörper 17
hat eine Aussparung i9 zur Aufnahme der gekröpften Verbindungsschiene des Kontaktbelages
15. Diese Aussparung wird von einem Vorsprung 2o .des Walzenkörpers 18 ausgefüllt.
Der Walzenkörper 2o bedeckt im übrigen die Stirnseiten des Walzenkörpers 17. Auf
diese Weise ist eine glatte Mantelfläche der Schaltwalze im oberen Stockwerk erreicht,
so daß an der Schaltwalze die ortsfesten Kontaktfedern ungehindert entlang gleiten
können. Zum Zusammenhalten der beiden Walzenkörper und zum Festhalten der Kontaktteile
werden an sich bekannte Mittel verwendet, :die in der Zeichnung nicht dargestellt
sind.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Schaltwalze und ihrer
Kontaktteile ist in ,den Fig. 12 bis 15 dargestellt. Die Schaltwalze ist von den
Walzenkörpern 25, 22 gebildet, die aus keramischem Baustoff bestehen. In die Trennfuge
zwischen beiden Walzenkörpern ist der Kontaktteil 15 eingelegt. Er ragt mit seinen
Kontaktbelägen in das Endstockwerk und das mittlere Stockwerk. Der Kontaktbelag
15 ist in den Fig. 13, 14 für sich dargestellt. Um eine gute Lagerung zwischen den
Walzenkörpern 25; 22 zu erhalten, ist er in einer Zwischenlage 23 aus Preßstoff
eingebettet. Die Zwischenlage ist in der Fig. 15 für sich wiedergegeben. Der Kontaktteil
16 befindet sich an der Stirnseite der Schaltwalze. Auch einzelne seiner Kontaktbeläge
(K6) liegen an der Stirnseite. 24 .ist ,die Feder, .die den Kontaktteil gegen die
nicht gezeichneten ortsfesten Kontaktteile preßt.