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Rollengesperre für elektrische Drehschalter Zusatz zum Patent 741430
Das Patent 741 q.3o bezieht sich auf ein Rollengesperre für elektrische Drehschalter
mit Rechts-und Linksschaltung, welches je einem Paar von Rastrollen als Lauffläche
zugeordnete Rastplatten aufweist, die in radialer Richtung. entgegen Federwirkung
gradlinig verschiebbar sind. Wenn man das Rollengesperre nach dem Hauptpatent mit
vier Rastrollen beispielsweise an den Ecken eines rechteckigen Rahmens versieht,
handelt es sich um einen Viertaktschalter. Derartige Drehschalter besitzen wie auch
solche mit andersartigen Gesperren, beispielsweise Rasten-, Riegel-, Exzentergesperren
u. dgl., vier je um 9o° zueinander versetzte Schaltendstellungen, in denen angeschlossene
Stromkreise geschlossen oder geöffnet sind. Eine Zwischenstellung, wie- sie sich
aus Abb. q. der Zeichnung zwischen den Stellungen I-I @un@d II-II ergibt, ist bei
den bekannten Viertaktdrehschaltern nicht möglich, man hat sogar das Erreichen einer
solchen Zwischenstellung durch das Schalträdchen zu verhindern gesucht.
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Insbesondere bei größeren Schaltanlagen werden jedoch auch Drehschalter
benötigt, die aus Gründen der Erhöhung der Übersichtlichkeit ähnlich wie
andere
Schaltgeräte als Handgriff einen Schwenkgriff aufweisen, der in einer mittleren
Nullage senkrecht nach unten weist und nach Wahl oder Bedarf um beispielsweise einen
Winkel von je 45° nach links oder nach rechts geschwenkt wird, wobei ebenfalls Stromkreise
geöffnet oder geschlossen werden. Für diese Zwecke hat man bisher besondere, eigens
ausgebildete und hergestellte Schalter verwendet, die zu ihrer Anfertigung besondere
Werkzeuge, überdies auch eine besondere Lagerhaltung erfordern. Die bisher bekannten
Viertaktdrehschalt°r lassen sich für derartige Zwecke ohne erhebliche Abänderungen
nicht verwenden.
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Die Erfindung betrifft nun eine für obigen Zweck geeignete Ausgestaltung
des Schalters nach dem Hauptpatent. Dieser Schalter 'kann sowohl für Gleichstrom
als auch für Wechselstrom brauchbar gemacht werden, indem er eine langsame Aus-
und rasche Einschaltung oder auch eine rasche Kontaktöffnung ermöglicht.
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Um den Schalter beispielsweise als Schwenkschalter verwendbar zu machen,
werden in den Laufbahnen der Rastrollen Hilfsrasten vorgesehen, in die die Rastrollen
vor Erreichen der Gesperretotpunktlage einfallen. Man gewinnt damit bei dem Schalter
eine , oder gar zwei zusätzliche Schaltstellungen, die man nun ausnutzen kann, um,
ausgehend von einer mittleren Nullage ausi, entweder zwei verschiedene Stromkreise
abwechselnd zu öffnen und zu schließen oder auch weitere Schaltungen durchzuführen.
Man kann weiterhin den Schaltwinkel des Gesperres begrenzen, und zwar derart, daß
das Gesperre wenigstens in einer der beiden Schaltrichtungen nur bis zum Einfallen
der Rastrollen in die Hilfsrasten gedreht werden kann. Beim Fehlen einer solchen
Begrenzung des Schaltwinkels, also Anordnen lediglich der erwähnten Hilfsrasten,
ist man durch nichts gehindert, auch den Schalter nach der vorliegenden Erfindung
wie denjenigen nach dem Hauptpatent um volle 36o° nach rechts oder links zu schalten,
wobei Man eine oder gegebenenfalls auch zwei zusätzliche Schaltstellungen gewinnt.
Begrenzt man jedoch ibei,spielsweise durch bloßen Eingriff eines ortsbeweglichen
Stiftes in einen Schlitz eines ortsfesten Schalterteiles den Schaltwinkel, so ,gewinnt
man ohne sonstige Änderung des ganzen Gesperres einen Schwenkschalter, der sich
ausgehend von einer mittleren Nullage um einen bestimmten gewollten Winkel von beispielsweise
45° lediglich nach links und nach rechts wenden läßt.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in größtenteils schematischer Darstellung unter Fortlassung aller für die Erfindung
unwesentlicher Einzelheiten.
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Abb. i zeigt das RollengespAre in seiner mittleren Nullage, Abb.2
das gleiche Gesperre nach einer Schaltbewegung um 45° im Sinne (des Uhrzeigers,
Abb. 3 das Gesperre nach einem Schalten aus der Stellung nach Abb. i im Sinne entgegen
dem Uhrzeiger; in Abb. 4 ist ein Schaltschema veranschaulicht; Abb. 5 zeigt die
Ausbildüng eines ortsfesten Schalterteiles zur Begrenzung des Schaltwinkels.
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Auf einer Grundplatte 2 sind in gradlinigen Führungen die beiden Rasterplatten
29 radial zur Schalterachse 9 verschiebbar gelagert. Die beiden Platten 29 werden
durch je ein Paar von Schraubendruckfedern 5, 6, die sich an Widerlagsplatten 3
abstützen, gegen die Rastrollen 18, i9, 2o, 21 gedrückt, die an den vier Ecken eines
rechteckigen Rahmens 15 drehbar ,gelagert sind. Der Rahmen 15 besitzt eine
Ög für idenDurchtritt derSchalterachse 9, auf der einbeliebiges Schalträdchen angeordnet
ist. An dem Rahmen 15 ist ein Stift 15 befestigt, der in einem Schlitz 36 (vgl.
Abb. 5) eines ortsfesten Schalterteiles 14 liegt. Als solcher ortsfester Schalterteil
kann eine Kappe in Frage kommen, die die auf der Grundplatte :2 untergebrachten
Gesperreteile überdeckt. Der Schlitz 36 ist so lang gehalten, daß der Stift 35 jeweils
nach Drehen des Rahmens 15 aus, der Nullage (Abb-. i) heraus um einen Winkel von
45° nach rechts oder links das Weiterdrehen in der Schaltrichtung verhindert. In
#ler Lauffläche der Rastplatten 29 befinden sich neben den Scheitelpunkten 3o der
Laufflächen Vertiefungen 37, die so auf einem Durchmesser angeordnet sind, daß die
beiden Rollen 18, 2o gleichzeitig zum Einfallen in diese Hilfsrasten 37 kommen.
Dem Schalträdchen 38 (Abb.4) sind beim Ausführungsbeispiel vier ortsfeste Kontakte
a, b, c, d _ zugeordnet, und auf dem Schalträdchen befindet sich eine Schaltbrücke
e. In der Nullage (Abb. @r) des Gesperres nimmt das: Rädchen 38 bzw. dessen Schaltbrücke
e im Vergleich zu den ortsfesten Kontakten a, b, c, d die aus Abb. 4 ersichtliche
Zwischenlage ein, in der keiner der argeschlossenen Stromkreise geschlossen ist.
Mit dem Rahmen 15 ist als Handgriff ein Schwenkgriff 39 verbunden, der in der Nullage
(Abb. r) senkrecht nach unten weist.
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Die Wirkungsweise des Rollengesperres bzw. des damit ausgerüsteten
Schalters ist folgende: Bei der Stellung der Teile nach Abb. i nimmt die Schaltbrücke
e die Nullage o-o (Abb. 4) ein. Wird der Schwenkgriff 39 aus der Lage nach Abb.
i in diejenige nach Abb. 2 geschwenkt, so wird das Gesperre durch Anlage des Stiftes
35 an das Ende des Schlitzes 36 gegen weiteres Drehen gesperrt; zugleich aber fallen
die Rollen u$, 2o ins die Hilfsrasten 37 ein. Bei dieser Lage der Einzelteile ist
der an .die Kontakte b, d angeschlossene Stromkreis. eingeschaltet (Schalten.dstellung
II-II). Das Zurückführen in die Nullage (Abb. -i) erfolgt durch einfaches Zurückschwenker
des Handgriffes 39. Wird hingegen .der Schaltgriff 39 aus der Stellung der Einzelteile
nach Abb. i im Sinne entgegen dem Uhrzeiger um 45° nach rechts in die Stellung der
Teile nach Abb. 3 geschwenkt, so wird wiederum dasi Gesperre läurch Anlagei des
StifteS35 an das Ende des Schlitzes 36 gegen weiteres Drehen über den Scheitelpunkt
3o der Laufbahn hinaus gehindert, der Schalter befindet sieh nunmehr in der Stellung
1-I (Abb. 4), verbleibt aber in dieser Lage nur so lange, wie in ihr der Schwenkgriff
39 festgehalten
wird. Beim Loslassen des Schwenkgriffes 39 kehrt
derSchalter selbsttätig in seineAusgangslage nach Abb..i zurück. Ein in (dieser
Weise ausgebildeter Schalter zeigt also abgesehen von der Nullage o-o eine Schaltendstellung
II-II, in der der Stromkreis an den Kontakten b, d dauernd geschlossen bleibt,
und ferner eine weitere Zwischenstellung I-I, in der der angeschlossene Stromkreis
an den Kontakten a, c nur für die Dauer des Festhaltens. des Handgriffes 39 geschlossen
bleibt, dann aber von selbst wieder geöffnet wird. -Man könnte naturgemäß in den
Rastplatten 29 noch ein weiteres Paar von Hilfsrasten vorsehen, in die die Rastrollen
icg, 21 bei der Stellung der Teile nach Abb. 3, also in der Schaltendstellung I-I
einfallen. Es wäre ferner auch möglich, den Stift 35 und den Schlitz 36 fortzulassen,
so daß man unabhängig von den Zwischenstellungen nach Abb. 2 und 3 das Schaltrad
38 nach Wahl im Sinne des Uhrzeigers oder entgegengesetzt dazu um volle 36o° drehen
kann. Man erreicht diese Schaltmöglichkeiten lediglich durch das Anordnen der Hilfsrasten
37 und gegebenenfalls die Sperrung des Schaltwinkels durch den Stift 35 im Zusammenwirken
mit dem Schlitz 36.
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Ein Schalter mit dem Rollengesperre nach dem Ausführungsbeispiel läßt
es beispielsweise zu, einen Stromkreis, der an die Kontakte b, d angeschlossen
ist, für beliebige Dauer eingeschaltet zu lassen, gibt aber die Möglichkeit, an
diesen Stromkreis vorübergehend beispielsweise ein Prüfinstrument anzuschalten,
was aber zur Voraussetzung hat, daß zuvor die Belastung abgeschaltet ist. Man kennt
derartige Prüfschalter, bei denen es aber erst durch Zuhilfenahme umständlicher
Hilfsmittel gelingt, das vorherige Abschalten der Belastung zu erzwingen, bevor
das Prüfinstrument angeschlossen werden kann. Der Schalter nach der vorliegenden
Erfindung ermöglicht ein derartiges Prüfen ohne besondere Hilfsmittel. Ein in ähnlicher
Weise ausgebildeter Schalter, beidem jedoch die Sperrung durch den Stift 35 im Schlitz
36 fehlt, ließe sich beispielsweise zum Einschalten von Einphasenmotoren verwenden,
die bekanntlich zum Anlassen einer Hilfsphase bedürfen. Ausgehend von einer Nullage
würde in der Stellung der Teile nach Abb. 2 die Hilfsphase eingeschaltet sein, nach
Beendigung des Anlassens dreht man den Schalter im Sinne des Uhrzeigers weiter,
bis die Rastrollen 18 und 21 bzw. i9 und 20 zur Anlage an die Rastplatten 29 gelangen,
in welcher Stellung der Einphasenmotor betriebsmäßig angeschlossen ist.
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Der Schalter nach der Erfindung läßt sich beispielsweise auch als
sogenannter Überfahrschalter verwenden. Derartige Schalter werden nicht von Hand,
sondern beispielsweise durch einen auf seiner Bahn verfahrbaren Kran od. dgl. gesteuert.
Der Kran stößt mit irgendeinem Mitnehmer an den Schwenkgriff und nimmt beim Hin-
und Hergang diesen Schwenkgriff für eine weitere Schaltung mit. Dabei kann gefordert
werden, daß der Kran in der einen Fahrtrichtung den Schalter in eine neue Schaltendstellung
(Abb. 2 der Zeichnung), bei der Rückwärtsbewegung jedoch nur vorübergehend in .eine
Zwischenstellung (Abb. 3) bringt, aus der er nach Vorüberfahren des Kranes selbsttätig
wieder in die Ausgangslage zurückkehrt.
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Abgesehen von derartigen verschiedcnen Anwendungsmöglichkeiten des
Schalters nach der Erfindung ist es selbstverständlich auch denkbar, außer der beim
Ausführungsbeispiel nach Abb.4 vorgesehenen einfachen Schaltung auch eine solche
verwickelterer Art vorzusehen. Es lassen sich an den Kontakten a, b, c, d
die verschiedensten Ortsfesten Kontaktfahnen, z. B. aus Tast- und Schleifkontakten
zusammengesetzt, anbringen, um außer gewöhnlichen Aus- oder Wechselschaltungen auch
Umschaltungen durchzuführen. Selbstverständlich kann auf der Schalterachse 9 nicht
nur ein einziges Schaltrad 38 vorgesehen werden, man kann das Gesperre nach der
Erfindung mit einer Mehrzahl von Schaltwalzen nach Art eines: Walzenschalters oder
Reihenschalters verbinden, um auf diese Weise zahllos Schaltungen, gegebenenfalls
in Gruppen zusammengefaßt, durchzuführen. Die Erfindung ermöglicht demnach hinsichtlich
des Anwendungsbereiches und der Schaltungsmöglichkeiten. zahllose Erweiterungen
des Hauptpatentes.