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Mehrfachschalter mit einem Kontaktpaare von am Sockel angeordneten
federnden Schaltelementen schließenden und öffnenden Schalthebel oder Schaltschieber
Die Erfindung bezieht sich auf Mehrfachschalter, insbesondere für Werkzeugmaschinen,
die einen unter Federdruck sich verrastenden Schalthebel oder Schaltschieber aufweisen,
mittels dessen Kontaktpaare von am Sockel angeordneten federnden Schaltelementen
in bestimmter oder beliebiger Reihenfolge geschlossen und geöffnet werden können.
An derartige Schalter werden bestimmte Anforderungen gestellt. So ist das Hauptgewicht
auf eine lange Lebensdauer zu legen, da mit den Schaltern häufig geschaltet wird.
Sie müssen ferner eine große mechanische Widerstandsfähigkeit haben. Desgleichen
müssen auch ihre elektrischen Teile derart sein, daß bei der 'häufigen Schaltung
sich die Kontakte insbesondere durch Lichtbogenbildung möglichst wenig abnutzen.
Aber auch bei Schaltern mit geringer Lichtbogenbildung ist es immer wieder notwendig,
nach gewisser Zeit die Kontakte auszuwechseln, und deshalb ist es erforderlich,
den Schalter derart auszubilden, daß er leicht zerlegt und die Kontakte ohne Schwierigkeiten
ersetzt werden können.
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Da die Schalter gewöhnlich in die Werkzeugmaschine eingebaut werden,
müssen sie möglichst klein sein. Diese Forderung ist insbesondere bei modernen Werkzeugmaschinen
wichtig, bei denen alle Teile des Schalters durch eine einzige Handhabe bedient
werden sollen und hierfür an einer Stelle vereinigt sind. Für eine solche Handhabung
muß also der Griff eines Mehrfachschalters z. B. in mehreren Richtungen. verschoben
oder verschoben und auch verdreht werden können und müssen alle hierbei erzielten
Schalterstellungen fühlbar verrastert werden.
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Zwecks Erfüllung dieser Forderungen werden die Schaltelemente eines
Mehrfachschalters
erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die beweglichen,
abgefederten Kontakte gegen die festen Kontakte mittels verschiebbarer Glieder gedrückt
bzw. von ihnen abgehoben «erden, deren kontaktfreie Enden in Rast-und Einstellmulden
eingreifen und durch Verstellung des beweglichen und abgefederten Rast- und Einstellgliedes
am Schalthebel oder Schaltschieber bei ihrer Freigabe unter Federdruck in die Mulden
hinein und in der neuen Schaltstellung entgegen diesem Federdruck aus den Mulden
herausgedrückt werden.
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In der Abb. i ist der Erfindungsgedanke schematisch dargestellt. Der
feste Teil der Einstelleinrichtung i ist als Träger der eigentlichen Schalteinrichtung
2 ausgebildet. Diese Schalteinrichtung ist auf dem festen Teil der Einstelleinrichtung
i derart befestigt, daß ihre beweglichen Kontakte 3 mittels Isolierstifte 4 durch
ein bewegliches und abgefedertes Glied 5 betätigt werden, und zwar im Augenblick,
in welchem dieses Element in die Einstellmulde 6 eingreift oder dieselbe verläßt.
Der bewegliche Kontakt verbindet abwechselnd die festen Kontakte 14 und 15, an welche
die Leitung angeschlossen ist. Das Einstellglied 5, durch welches der Handgriff
16 in den einzelnen Lagen gesichert wird, kann entlang der Führung 8 in die einzelnen
Einstellmulden 6 bewegt werden, wodurch nacheinander die einzelnen Schalterteile
2 betätigt werden. Die Stifte 4 ragen in die Einstellmulden 6 so weit hinein, daß
das Einstellglied 5 mit denselben 'erst nach: überfahren des Muldenrandes q in Ber'ü'hrung
ge-Jangt" und bei Berührung des Bodens der j, Einstellmulde 6 der Stift 4 um eine
Länge herausgedrückt wird, welche dem geforderten Hub der beweglichen Kontakte .entspricht.
Das Einstellglied 5 wird in die Einstellmulde 6 mittels einer Feder io gedrückt,
welche so stark bemessen ist, damit sie die Kraft der Feder i i des Schaltelementes
3, 4 überwindet. Die Feder i i drückt den beweglichen Kontakt 3 in die ursprüngliche
Lage zurück, sobald das Einstellglied 5 die entsprechende Einstellmulde 6 verlassen
hat. Falls es notwendig ist, in einer bestimmten Lage des Antriebes zwei oder mehrere
Kontaktgruppen zu schalten, können dieselben mit einer Leiste 17 verbunden werden,
welche an dem Stift 18 befestigt ist. Die Leiste 1 7 umfaßt z. B. die Teile ig und
20 und ist so ausgebildet, daß die Teile ig und 2o auch einzeln betätigt werden,
falls das Einstellglied 5 sich in den entsprechenden Einstellmulden befindet, während
die Bewegung der Leiste 17 die Bewegung aller mit ihr verbundenen Teile 19,20 zur
Folge hat.
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Als bewegliches Einstellglied 5 ist in vorliegender Erfindung eine
Kugel dargestellt und beschrieben. Man könnte auch andere Einrichtungen hierzu benutzen,
z. B. Rollen auf einem abgefederten Hebel u. dgl. Auch können die Schalter eine
beliebige Anzahl von festen und beweglichen Kontakten aufweisen.
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Durch eine geeignete Form der Einstellmulde 6 kann eine schnelle Bewegung
der Kontakte und dadurch auch eine schnelle Unterbrechung des Lichtbogens erzielt
werden. Wenn nämlich die Flanke der Mulde 6Q (Abb.2) derart schief gestellt ist,
daß sie mit der Achse o einen kleineren Winkel a als 45' einschließt, verschiebt
sich das Einstellglied 5 nach L`berwindung des Muldenrandes g um eine größere Bahn
a in der Richtung der Achse o als die Bahn c in der Richtung b, welche der Bewegungsrichtung
des Handgriffes entspricht. Da die Feder io das Einstellglied 5 mit einer großen
Kraft P in die Einstellmulde drückt, ist es nicht möglich, infolge der Einwirkung
der Komponente PU den Handgriff auf der kurzen Bahn c langsam zu bewegen. Das Einstellglied
5 fällt also schnell in die Einstellmulde 6 hinein und verschiebt hierbei in der
Richtung der Achse o den Stift 4 und dadurch auch den beweglichen Kontakt 3. Bei
der Bewegung des Handgriffes in eine weitere Lage ist es notwendig, im ersten Augenblick,
wo das Einstellglied 5 die Mulde 6 verläßt, wiederum die Komponente Pb auf einer
kurzen Bahn c zu überwinden. Der Handgriff verschiebt sich also wiederum sehr schnell,
und dies mindestens um die Bahn c, wobei in der Richtung der Achse o eine Verschiebung
um eine größere Bahn a stattfindet. Dadurch wird der Stift 4 frei gemacht und kehrt
der bewegliche Kontakt 3 unter Wirkung der Feder i i in die ursprüngliche Lage mit
der gleichen Geschwindigkeit zurück, mit welcher das Einstellglied 5 aus der Mulde
6 heraustritt. Es wird also dadurch eine schnelle Bewegung der Kontakte und die
geforderte schnelle Unterbrechung des elektrischen Lichtbogens in beiden Richtungen
ohne Anwendung weiterer Einrichtungen erzielt.
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Wenn zwischen bestimmten Lagen die Bewegung erleichtert werden soll,
können die entsprechenden Einstellmulden durch eine Nut 12 verbunden werden, in
welche das Einstellglied 5 eingeführt wird. Andernfalls kann durch die Stege 13
die Bewegung des Einstellgliedes 5 und dadurch auch des Handgriffes zwischen bestimmten
Lagen verhindert werden. Diese Stege können auch als Anschläge zur Bewegungsbegrenzung
des Handgriffes dienen.
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Die Schalteinrichtungen 2 können auch als selbständige Einheiten ausgebildet
werden, welche einzeln oder in Gruppen an dem festen
Teil i mittels
Schrauben 26 o. dgl. befestigt werden. Dadurch erzielt man einen leichten und schnellen
Austausch der abgenutzten Einschalteinrichtung und außerdem eine Verbilligung der
Erzeugung; denn dieselbe Schalteinrichtung kann als selbständiges Bauelement für
Schalter verschiedener Form und verschiedener Schaltkreise benutzt werden.
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Da der feste und massive Teil i den tragenden Teil des ScliaIters
bildet, kann der Schalter mechanisch sehr widerstandsfähig ausgeführt werden, so
daß er auch bei grober Behandlung sehr dauerhaft ist.
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Die Entfernungen zwischen den einzelnen Lagen des Handgriffes sind
durch die Teilung der Einstellmulden gegeben. Da der erforderliche Hub des beweglichen
Kontaktes 3 durch die Wahl der Tiefe und der Neigung der Muldenflanken erzielt wird,
kann die Teilung der Einstellmulden 6 insbesondere mit Rücksicht auf den geforderten
Grad der Einstellung und die geforderten Entfernungen der einzelnen Handgrifflage
gewählt werden. Beides kann also den gegebenen Forderungen angepaßt werden.
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Die Einstellmulden 6 können in beliebiger geometrischer Form angeordnet
werden, wie z. B. in einer Geraden, einem Kreis, einer Ebene, einem Zylinder, einer
Kugelfläche u. dgl., wobei die Handgrifflagen immer dieselbe geometrische Form ausfüllen
und .der Handgriff sich demnach auf einer Geraden, auf .einem Kreis usw. bewegt.
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Deshalb lassen sich die Schalter gemäß vorliegender Erfindung auch
für eine solche Art der Steuerung beweglicher Maschinenteile verwenden, deren Bewegung
oder Lage direkt durch die analoge Lage des Handgriffes gekennzeichnet wird. Vorteilhaft
ist dabei, daß, falls erforderlich, der Handgriff auf der gegebenen geometrischen
Form in jedweder Richtung bewegt und die einzelnen Lagen beliebig gewechselt werden
können.
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In den Abb.3 bis 8 sind einige Ausführungsbeispiele des Schalters
gemäß der Erfindung teilweise in Schnitten a-b -und c-d dargestellt. Durch eine
Kombination dieser Ausführungsbeispiele können weitere Arten solcher Schalter gebaut
werden.
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Abb.3 stellt einen Schalter gemäß der Erfindung dar, bei welchem der-
Handgriff 16 sich auf einer Geraden bewegt, welche durch den Ausschnitt in der Führung
8 gegeben ist. 5 ist das bewegliche und abgefederte Einstellglied, 2 die Schalteinrichtung,
bei welcher einfachheitshalber die Anschlußklemmen nicht dargestellt sind. Die Ziffern
I, II, III, IV kennzeichnen die einzelnen Lagen des Handgriffes 16.
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Abb. q. stellt eine Ausführung dar, bei welcher der Handgriff sich
in einer Ebene gemäß beliebigen Ausschnitten in der Führung 8 bewegt. Sonst ist
der Schalter wie in Abb. 3 gebaut.
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In Abb.5 ist ein gemäß der Erfindung gebauter Schalter dargestellt,
bei welchem die Einstellmulden in einer Kreislinie in dem festen Teil i angeordnet
sind, so daß der Handgriff 16 sich in einer Kreislinie bewegen kann. Die Bewegung
des Handgriffes wird vermittels der Welle 21 und des Stückes 22, in welchen sich
das Glied 5 unter Federdruck befindet, weiter übertragen. Die Welle 2 i ist in den
Platten 23 und 24 gelagert. Die einzelnen Schalteinrichtungen 2 sind auf dem festen
Teil radial angeordnet.
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Gemäß Abb.6 sind die Schalteinrichtungen 2 auf dem Boden des festen
und tragengen Teils der Einstelleinrichtung angeordnet. Gegenüber der Abb.5 nimmt
dieser Schalter einen tieferen, jedoch einen kleineren Durchmesser besitzenden Raum
ein. Desgleichen können auch bei anderen Ausführungen die Abmessungen des Schalters
dem gegebenen Raume angepaßt werden.
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Gemäß Abb.7 sind die Einstellmulden auf einem Zylinder in zwei Kreislinien
angeordnet. Der Handgriff 16 kann sowohl auf der Kreislinie als auch in der Richtung
derAchse 21 bewegt werden.
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Schließlich sind gemäß Abb.8 die Einstellmulden auf einer Kugelfläche,
die im festen Teil i angeordnet ist, verteilt. Der Handgriff 16 bewegt sich ebenfalls
auf einer Kugelfläche und ist mittels eines Kugelzapfens 25 in der Stirnplatte 2q.
und dem Lager 23 gelagert. Der Handgriff ist in der L age I gezeichnet, in dessen
Einstellmulde keine Schaltung erfolgt. Aus dieser ausgeschalteten Lage kann der
Handgriff in jedwede Lage II bis IX bewegt werden. Außerdem kann der Handgriff auch
zwischen den Lagen I1 bis IX auf einer Kreislinie bewegt werden.