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Mehrpoliger Schalter für Installationszwecke In elektrischen Anlagen,
bei denen hohe Schaltleistungen und große Stromstärken auftreten, sind besonders
leistungsfähige Schalter erforderlich. Es sind für solche Zwecke mehrpolige Schalter
verschiedener Art entwickelt worden; dazu gehören insbesondere die Kippschalter
mit einer ein- oder mehrteiligen Schaltwalze, welche die beweglichen Kontakte trägt,
parallel zu dem die festen Kontakte enthaltenden Sockel in einer muldenförmigen
Aussparung desselben drehbar gelagert ist und mit einer Verrastung zusammenwirkt.
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Für derartige mehrpolige Kippwalzenschalter sind insbesondere raumsparende
Ausführungen in Vorschlag gebracht worden, wobei der an dem einen Ende der Schaltwalze
auf der Schalterwelle befestigte kurbelförmige Schalthebel innerhalb des Umfangs
des Schalterdeckels zu liegen kommt. Die Erfindung verfolgt das Ziel, derartige
mehrpolige Kippwalzenschalter in ihrem Aufbau zu vereinfachen und eine besonders
raumsparende Anordnung zu ermöglichen.
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Die Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß der Betätigungsmechanismus
des Schalters aus einem Schalthebel mit U-förmigem Nabenteil besteht, der mit seinem
Nabenteil die Schaltwalze bzw. mehrere Polbereiche der Schaltwalze umfaßt, mit der
Schaltwalze über eine Schn.elldreheinrichtung gekuppelt ist und dessen Handhabe
aus einem innerhalb des Schaltergehäuseumfangs und zweckmäßig in der Mitte radial
nach außen weisendem Griff besteht. Die Ausführung und Funktion der Schnelldreheinrichtung
richtet sich nach der jeweiligen Verwendung des Schalters. Im allgemeinen wird es
zweckmäßig sein, eine in beiden Drehrichtungen
wirksame Schnelldreheinrichtung
für die Kupplung des Schalthebels mit der Schaltwalze zu verwenden, so daß sowohl
die Einschaltung als auch die Ausschaltung beschleunigt vor sich gehen. In anderen
Fällen mag es genügen, daß die Schnelldreheinrichtung nur in der Ausschaltrichtung
wirksam ist, und in solchen Fällen wird es sich empfehlen, eine in ihrer Wirkung
auf die Ausschaltrichtung beschränkte Schnelldreheinrichtung für die Kupplung des
Schalthebels mit der Schaltwalze zu verwenden und für die Zusammenwirkung des Schalthebels
mit der Schaltwalze in der Einschaltrichtung starre Verbindungsmittel vorzusehen.
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Die Kupplung des Schalthebels mit der Schaltwalze für die Zwecke der
Schnelldrehung wird mit Vorzug aus einer oder mehreren Voreilfedern bestehen, wobei
die Schalterwelle die kuppelnde Verbindung vermittelt. Es besteht dabei ohne weiteres
die Möglichkeit, die Schnelldreheinrichtung in einem der zu kuppelnden Teile, und
zwar zweckmäßig in der Schaltwalze, verdeckt zu lagern.
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Mit Rücksicht auf die hohen Schaltleistungen empfiehlt es sich, eine
Sicherung gegen etwaige Störungen, z. B. gegen Federbruch innerhalb der Schnelldreheinrichtung
vorzusehen, und zwar in der Form, daß die Schnelldreheinrichtung durch starre Kupplungsmittel
ergänzt ist, welche erst nach Zurücklegung eines bestimmten Schalthebelweges zur
Wirkung kommen können und dann die gewünschte Umschaltung des Schalters erzwingen.
Diese vorsorgliche Maßnahme ist für die Praxis äußerst bedeutungsvoll, weil sie
einen sehr wirksamen Schutz gegen Oberbelastung oder sogar gegen Zerstörung der
Anlage bietet, deren Abschaltung verlangt wird.
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Die starren Kupplungsmittel sind bei dem erfindungsgemäßen Schalter
dank der Rastvorrichtung anwendbar, deren Federung die Vervollständigung der erzwungenen
Schaltwalzenbetätigung besorgt. Die starre Kupplung ermöglicht natürlich nicht die
gleiche sprunghafte Schalterbetätigung, wie sie im ungestörten Schalterzustand gewährleistet
ist. Als Notmaßnahme wird sie aber in der Regel ausreichend und daher zweckdienlich
sein. Für den Normalfall bietet die starre Kupplung unter Umständen den Vorteil,
daß die Schnelldreheinrichtung bzw. die Voreilfeder derselben eine gewisse Entlastung
erfährt.
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Die erfindungsgemäße Zusammenfügung der Schaltwalze und des Schalthebels
bietet im übrigen die Möglichkeit für einen sehr wirksamen Abschluß des Schalterinnern
bzw. der stromführenden Schalterteile. So ist es z. B. möglich, den Schalthebel
mit einem Abdeckflansch auszustatten, der sich an die Schaltwalze anschmiegt und
dieselbe, insbesondere im Bereich der Schalthebeldurchführung im Schalterdeckel
abdeckt. Dieser Abdeckflansch des Schalthebels kann übrigens für die erwähnte starre
Kupplung nutzbar gemacht werden, indem dieser Flansch in eine axiale Ausnehmung
am Umfang der Schaltwalze eingreift.
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Weitere Kennzeichen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters.
In der Zeichnung zeigt Abb. i einen Liiiigsschiiitt durch den Schalter, wobei die
Schaltwalze und der Schalthebel in Ansicht dargestellt sind, Abb. 2 einen Schnitt
nach Linie II-II der Abb. i, Abb. 3 die die Schaltstellungen sichernde Rasteinrichtung
in der durch die Linie 111-III der Abb. i gekennzeichneten Ansicht, Abb.4a den Schalthebel
und die Schaltwalze in Seitenansicht in der durch die Linie IV-IV der Abb. i gekennzeichneten
Richtung, Abb. 4b eine Seitenansicht der in die Schaltwalze einzusetzenden Voreilfeder.
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Der dargestellte Schalter besteht im -,wesentlichen aus dem Sockel
i und dem noch näher zu beschreibenden Schaltwerk, welches durch einen nicht dargestellten
Schalterdeckel abgeschlossen ist. Auf dem Sockel i sind zwei Lagerböcke -2 und 3
mittels Schrauben befestigt, in -%velchen die Welle 4 des Schaltwerks gelagert ist.
Das Eilde 4° der Welle ist abgeflacht. Auf der Welle 4 ist die Schaltwalze 5 frei
drehbar angeordnet. Die Schaltwalze besteht aus drei Abschnitten 5°, 56 und 5',
die als selbständige Scheibenkörper ausgebildet sein können, in diesem Falle aber
drehfest miteinander verbunden sein müssen. Zu der Schaltwalze 5 bzw. zu der drehfesten
Einheit der Schaltwalze gehört auch die Rastenscheibe 6, welche gemäß Abb. 3 mit
zwei Rollen 7 zusammenwirkt. Die Rollen 7 sind in zwei verschwenkbaren Hebeln 8
untergebracht, welche am Zapfen 9 des Lagerbocks 2 aufgehängt sind, und deren freie
Enden mittels der Zugfeder 1o miteinander verbunden sind. Eine Verdrelluiig der
Schaltwalze 5 bzw. der Rastenscheibe 6 bedingt somit, daß die Hebel 8 durch die
1Zastenscheibe 6 gegen die Wirkung der Feder io auseinandergespreizt werden. Diese
Spreizung setzt einen wesentlichen Kraftaufwand voraus, der aber nach Einleitung
einer Umschaltung der Beendigung des Schaltvorganges zugute kommt, indem die Zugfeder
io die Oberführung der Schaltwalze 5 in die neue Schaltstellung unterstützt.
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Die Betätigung der in einer Sockelmulde i i liegenden Schaltwalze
geschieht mit Hilfe des Schalthebels 12, welcher einen U-förmigen Bügel 13 trägt.
Der Schenkel 14 des Bügels 13 sitzt drehfest auf dem abgeflachten Ende 4n der `'Felle
4, während der Schenkel 15 als Gabel ausgebildet ist, welche den zylindrischen Teil
der Rastenscheibe 6 umfaßt und zwecks erleichterter Anbringung aufbiegbar ist. Die
Schenkel 14 und 15 gewährleisten somit eine ordnungsgemäße Scliw-eiil;fiilirung
des Schalthebels 12.
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Die Schaltwalze 5 ist auf dein <lein Schenkel 1d des Schalthebels
zuweisenden 1?nde finit einer zylindrischen Ausnehmung 16 versehen, von welcher
aus zw=ei radiale Einschnitte 17 und 18 ausgehen, zwischen denen ein Steg i9 stellengelassen
ist. Die Ausnehmung 16 dient zur Aufnahme eines aus zwei Scheiben 2o und einem diese
Scheiben verbindenden Steg 21 zusammengesetzten Spulenkörpers, welcher eine Feder
22 enthält, deren Schenkel 23
nach außen weisen. Beim Einsetzen
des Spulenkörpers in die :lustiehmung 16 kommen die Federschenkel 23 in die radialen
Einschnitte 17 und i8 zu liegen und schließen den Steg i9 zwischen sich ein.
Die Scheiben 2o des Spulenkörpers sitzen drehfest auf dein Ende 4° der Schalterwelle
4, so daß beim Verschwenken des Schalthebels 12 die Feder 22 eine zusätzliche Spannung
erfahren muß, die dazu dient, die Schaltwalze 5 mit der Rastenscheibe 6 in die jeweils
andere Schaltstellung zu überführen. Die Rasteinrichtung sichert dabei die jeweilige
Schaltstellung und hält die Schaltwalze 5 so lange in der zu verlassenden Schaltstellung
fest, bis die Spannung der Voreilfeder 22 beim nächsten Schaltvorgang groß genug
ist, um die L'inschaltung zu bewirken.
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[)er Schalthebel 12 ist beiderseits mit zylindrischen Flanschstücken
24 versehen, welche in eine axiale :\tisnelinitiiig 25 der Schaltwalze eingreifen.
Die atisliellnitlng 25 ist so bemessen, daß der Schalthebel 12 sich atlf eilleln
bestimmten Schwenkweg, welcher etwa <lein normalen Spannweg für die Voreilfeder
22 entspricht, mit seinem Flansch 24 in der _\usnehniung 25 frei bewegen kann. Falls
die Schaltwalze 5 sich nicht rasch genug in die nächste .Schaltstellung bewegt und
demgemäß der Schalthebel 24 all der die Ausliehmung 25 begrenzenden Schulter 26
zur =\nlage kommt, so besteht nunmehr eine starre Kupplung zwischen Schalthebel
und Schaltwalze, wodurch die Schaltwalze zwangsläufig in die gewünschte Schaltstellung
überführt wird.
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Die beweglichen Kontakte des Schalters sind auf der Schaltwalze 5
befestigt und bestehen aus bügelförmigen Federn 27, welche in entsprechenden Einschnitten
28 der Schalt-,valze ruhen und mit ihren hakenförmigen Unden in entsprechende Vertiefungen
der Schaltwalze eingreifen. Die festen Kontakte des Schalters bestehen aus Federn
29° bzw. 29b, welche in "Paschen 3o des Sockels i befestigt sind. Die Taschen sind
durch Stege 31 unterteilt, über welche die Federn 29 hinweggeführt sind und
welche den Federn als Anlageflächen und Stützen dienen. Die Feder 29" ist als geschichtete
Doppelfeder ausgebildet und finit ihrem freien Ende zu ciiiein Kontaktstück gebogen.
Diese Ausführung- als geschichtete Doppelfeder bietet den Vorteil einer besonders
hohen Elastizität, wodurch eine große mechanische hestigkeit und zugleich ein zuverlässiger
Krnitaktdruck gewährleistet sind. Die Feder 29b ist als Beispiel für eine einfachere
Federausführung veranschaulicht.
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Die durch L?berschläge gefährdeten Pole und durch l,tinkeiil>ildtiiig
besonders gefährdeten Unterbrcchtiligsstellen (les Schalters sind als eine Art Schaltkammern
ausgeführt. Zu diesem Zweck ist die Schaltwalze mit ringförmigen Rippen 32 ausgestattet,
welche in entsprechende Vertiefungen 33 des Sockels eingreifen. Die Rippen 32 mit
den Rillen 33 bewirken die gegenseitige Trennung der Kontaktpole. lin Sockel i sind
in der axialen Richtung verlaufende Rippen 34 vorgesehen, welche nahe an dein Umfang
der Walze 5 heranreichen und eine wirksame Abschnürung etwaiger Funken veranlassen.