Elektrischer Schalter Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter.
Eine bevorzugte Ausführung bekanntgewordener Druckschalter weist nur ein Schaltelement auf. Dieses besteht aus einem beweglichen Drücker, der neben der Drehung um eine Achse noch eine seitliche Verschie bung ausführt und durch ein elastisches Rückholdisposi- tiv in die Ausgangslage gebracht wird. Falls der Drücker betätigt wird, übt er eine Kraft auf eine mit Kontakten versehene Schaltwippe aus, worauf diese um eine Achse geschwenkt wird, die in der Mittelebene des Drückers und senkrecht zu dessen Bewegungsachse verläuft.
Die Schaltwippe halt an den Enden Eingriffsflächen, die mit entsprechenden Teilen des Drückers zusammenarbeiten.
Die Eingriffsflächen weisen einen gegenseitigen Ab stand und eine solche Anordnung auf, dass in jeder der Gleichgewichtslagen der Schaltwippe ein entsprechender Teil des in Ausgangslage sich befindenden Drückers im Hinblick auf die entsprechende Eingriffsfläche der Schaltwippe derart gelegen ist, dass bei dessen Ver schiebung zwecks Betätigung der Kontakte der Drücker auf besagte Eingriffsfläche der Schaltwippe wirkt, um sie zu kippen.
Diese Ausführung hat den Nachteil, dass bei Betä tigung des Drückers dieser bis zu dessen Berührung mit der Eingriffsfläche der Schaltwippe eine reine Rota tionsbewegung um seine Drehachse ausführt. Beim Kup peln der entsprechenden Teile des Drückers mit der Ein griffsfläche der Schaltwippe, um sie zu kippen, muss der Drücker zusätzlich eine Translationsbewegung längs der Drehachse ausführen, da er der Erzeugenden der Kante der Eingriffsfläche folgt.
Die entstehende resultierende Kraftkomponente, her- voxigerufen durch die überwindung der Verschie bungskraft Idos DrüdkexIs längs ider Drehachse und! der überwindung der Kraft der Rückholfeder des Drük- kers bei dessen Betätigung an der Kupplungsstelle der entsprechenden Teile des Drückers mit der Eingriffs fläche der Schaltwippe,
überträgt sich auf die Lagerung der Schaltwippe und wirkt sich dort als Druckbean- spruchung aus. Dadurch wird die Schaltgenauigkeit und die Lebensdauer der Schaltwippe ungünstig beeinflusst. Weitere Nachteile der bekanntgewordenen Druckschal ter dieser Art sind darin zu sehen, dass sie nur ein Schaltelement aufweisen und folglich nur einen Schalt kreis steuern können und das Fehlen der Möglichkeit des Einbaues eines Elementes in den Schalter selbst zur Anzeige des Standes der Schaltkreise. Bei ausgedehnten und komplizierten Schaltungen, wie z. B. bei solchen, die Steuerungszwecken dienen, ist die Anzeige des Stan des der Schaltkreise zu Kontrollzwecken wichtig und notwendig.
Diese Kontrollen können dann nur an spe ziell erstellten und komplizierten Tableaux gemacht wer den, wodurch zusätzliche Störanfälligkeit, grösserer Platzbedarf und erhöhte Kosten resultieren.
;Der erfindungsgemässe Schalter umgeht die vorer wähnten Nachteile. Er weist in bekannter Weise wenig stens einen beweglichen, durch ein elastisches Element in die Ausgangslage zurückgeführten, auf eine um eine Achse kippbare, mit Kontakten und Eingriffsflächen versehene Schaltwippe einwirkenden Drücker auf, wobei die Eingriffsflächen an der Schaltwippe einen gegensei tigen Abstand und eine solche Anordnung aufweisen, dass in jeder Gleichgewichtslage der Schaltwippe bei Betätigung des in Ausgangslage sich befindenden Drük- Ikers,dieser auf eine Eingriffsfläche der Schaltwippe ein wirkt und sie kippt;
er zeichnet sich dadurch aus, dass die Schaltwippe einen internen elektrischen Schaltkreis steuert, dass der Drücker ein seine ,geomethsche Form veränderndes Schaltorgan und ein mit dem internen Schaltkreis zusammenwirkendes Anzeigeelement auf weist.
Anhand der Zeichnung werden zwei Ausführungs beispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das erste Ausführungsbeispiel eines Druck schalters in Ansicht, teilweise im Schnitt, mit einem Schaltelement und einem-Drücker; Fig. 2 die Draufsicht des Druckschalters nach Fig. 1, teilweise geschnitten; Fig. 3 das zweite Ausführungsbeispiel eines Druck- schalters in Ansicht mit zwei voneinander unabhängigen Schaltelementen und zwei unabhängigen Drückern; Fig. 4 die Draufsicht des Druckschalters nach Fig. 3, teilweise geschnitten;
Fig.5 ein Schaltelement mit Schaltorgan in Aus gangslage, teilweise im Schnitt; Fig.6 das Schaltelement der Fig. 5 in gekippter Lage mit dem Schaltorgan der Fig. 5 in Arbeitslage, teil weise geschnitten; Fig. 7 ein Verbindungsstück in Ansicht in grösserem Massstab mit nach aussen divergierenden Endschenkeln vor der Montage; Fig. 8 ein Verbindungsstück in Ansicht in grösserem Massstab mit parallel verlaufenden Endschenkeln nach der Montage;
Fig.9 ein anderes Verbindungsstück in Draufsicht in grösserem Massstab; Fig. 10 ein weiteres Verbindungsstück in Ansicht und in grösserem Massstab.
In den Fig. 1 und 2 ist der durchwegs gleiche Grund form aufweisende Sockel des Druckschalters 1 mit 2 be zeichnet. Am Schalterstock 2 sind zwei einander gegen überliegende, leicht zugängliche Befestigungslaschen 3 und 4 mit je zwei Schraubenlöchern 5, 6 und 7, 8 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben vorgesehen. Die elektrischen Anschlussklemmen am Schaltersockel 2 sind mit 9, 10 und 11 bezeichnet, mit denen der im Schaltersockel 2 vorgesehene schaltbare interne elek trische Kreis 13, 14 leitend verbunden ist. Mit der An schlussklemme 9 ist über die als Schneide 15 ausgebil dete Zuleitung die Schaltwippe 16 elektrisch leitend verbunden.
Die Schaltwippe 16 ist über die Schneide 15 kippbar, wobei sie, je nach ihrer Lage, mit den Kontakten 17 oder 18 in elektrisch leitende Verbindung tritt. Der Kippeffekt der Schaltwippe 16 wird durch eine Zugfe der 19 bewirkt, deren Enden als Haken ausgebildet sind, von denen der eine Haken an der Schaltwippe 16 und der andere Haken an der Schneide 15 befestigt ist. Die Enden der Schaltwippe 16 weisen Eingriffsflächen 20 und 21, tsowie Kontakte 22 und 23 auf, wobei, je nach der Lage der Schaltwippe 16 der Kontakt 22 mit dem Kontakt 17 bzw. der Kontakt 23 mit .dem Kontakt 18 am Sockel 2 elektrisch leitend verbunden werden.
Je zwei Bolzen 24, 25 und 26, 27 sind nächst den Befestigungslaschen 3 und 4 senkrecht im Sockel 2 ver ankert und sind je mit einer gewundenen Druckfeder 28 umgeben. Ein hutförmiger, aus durchscheinendem Ma terial gefertigter Drücker 29 mit einem peripheren Rand 30, an dem parallel zu den Bolzen 24, 25 und 26, 27 gegen den Sockel 2 hin gerichtete Vorsprünge 31 und 32 vorgesehen sind, wird mittels in den Vorsprüngen 31 und 32 angeordneter halbkreisförmiger Gleitbahnen 33 geführt,
wobei jedem Bolzen eine Gleitbahn zugeordnet ist. Die die Bolzen 24 bis 27 umgebenden Druckfedern 28 stützen sich einerends am Sockel 2 und andernends an .den Vorsprüngen 31, 32 ab.
Z-förmige federntd'e Halter 34 sind beidseits des Drückers 29 zwischen dem Sockel 2 und den Befesti gungslaschen 3 bzw. 4 angeordnet, wobei der Steg des Halters 34 die vertikale Verschiebbarkeit des Drückers 29 begrenzt und der vom Sockel 2 abgewandte Flansch über den Rand 30 des Drückers 29 greift und diesen in der Ausgangslage festhält. Die Breite des über den Rand 30 greifenden Flansches ist so gehalten, dass beim Bie gen der Halter 34 in Richtung der Befestigungslasche 3 bzw. 4 der Rand 30 des Drückers 29 freigegeben wird und der Drücker 29 vom Sockel 2 abgenommen werden kann.
Als Anzeigeelement ist im Ausführungsbeispiel eine elektrische Signallampe 35 vorgesehen, deren Fassung im schaltbaren internen elektrischen Kreis 13, 14 lösbar eingesteckt ist. Der Glaskolben der Signallampe 35 ist in einer Kappe 36 .aus durdhscheinendem, elastischem und elektrisch nicht leitendem Material gefasst. Die Kappe 36 ist am einen Ende einer der Lampe 35 als Halter die nenden gewundenen Druckfeder 37 befestigt, während das andere Ende der Druckfeder 37 in einer Vertiefung 38 des Drückers 29 lösbar hineingeklemmt ist.
Die Klemmreibung zwischen der Fassung der Signallampe 35 und den Kontakten des schaltbaren internen elektri schen Kreises ist geringer als die Klemmreibung zwi schen dem Glaskolben der Signallampe 35 und der Kappe 36 und derjenigen zwischen der Druckfeder 37 und der Wandung der Vertiefung 38 des Drückers 29. Die Kombination Lampe 35, Kappe 36 und Druckfeder 37 hat einerseits den Zweck, den elektrischen Kontakt zwischen den Kontakten des schaltbaren internen elek trischen Kreises 13, 14 während des Betriebes des Schal ters zu gewährleisten und anderseits eine einfache und gefahrlose Herausgabe der Signallampe 35 aus dem Druckschalter 1 bei Abnahme des Drückers 29 vom Sockel 2 zu ermöglichen.
An der dem Sockel 2 zugekehrten Seite des Drückers 29 ist ein Schaltorgan 39 vorgesehen, das aus zwei glei chen, nahezu U-förmigen und zwei gleichen X-förmigen Profilen besteht. Die nahezu U-förmigen Profile 40, 41 sind durch die X-förmigen Profile 42, 43 bewegbar ver bunden. Zwischen den nahezu U-förmigen Profilen 40, 41 befindet sich eine Druckfeder 44, so dass die vier Profile 40, 41, 42, 43 im Ruhezustand bzw. in der Aus gangslage des Drückers 29 ein Rechteck bilden. Die beiden gleichen nahezu U-förmigen Profile 40, 41 haben zur Halterung der Druckfeder 44 in der Mitte des Steges je eine gegen das Innere des Rechteckes weisende Stau- ehung 45.
Die X-förmigen Profile 42 und 43 haben an den Enden kreuzförmige Ausnehmungen 46, und die nahezu U-förmigen Profile weisen am Steg unmittelbar an den Flanschen beidseits Einkerbungen 47 auf. Diese Einkerbungen 47 kommen in die zur Querachse der X-förmigen Profile 42 bzw. 43 parallelen Aussparungen 48 der Ausnehmungen 46 zu liegen. Zum Einbau der Profile 40, 41 in. die Aussparungen 48 der X-förmigen Profile 42 bzw. 43 werden deren nach aussen divergie rende Endschenkel in eine zueinander parallel verlau fende Lage gebracht, wodurch die Profile 42, 43 beweg lich lösbar verbunden sind.
Die in einem Winkel zum Steg gerichteten Flansche der nahezu U-förmigen Profile 40 bzw. 41 sind gleichgerichtet und weisen gegen die Schaltwippe 16. Das aus .den Profilen 40, 41, 42, 43 und der Druckfeder 44 gelenkige Rechteck wird mit dem nahezu U-förmigen Profil 40 in eine passende Ausneh- mung im Drücker 29 befestigt.
Sollen zwei voneinander unabhängige und verschie dene Schaltkreise gleichzeitig geschaltet werden, so wird aus dem oben beschriebenen 1-poligen Druckschalter ein 2-poliger dadurch geschaffen, dass in den Sockel 2 ein zweites Schaltelement bzw. Schaltwippe analog dem Schaltelement 16 mit den zugehörigen Anschlussklem men und schaltinternen Leitungsführungen eingebaut wird. In diesem Fall ist für den Anschluss des zweiten Schaltkreises noch eine vierte Anschlussklemme 12 nö tig, in Fig. 2 gestrichelt dargestellt.
Gleichzeitig müsste der Drücker 29 ein zweites Schaltorgan analog dem Schaltorgan 39 zur Betätigung des zweiten Schaltelemen tes aufweisen. Zweckmässigerweise wird auf das zweite Schaltorgan verzichtet und die beiden Schaltelemente 16 mit einem aus Isoliermaterial bestehenden flachen Ver bindungsglied 49 (Fig. 10) mechanisch gekuppelt. Das Verbindungsglied 49 besteht zur Hauptsache aus einem Ring 50, durch den die Signallampe 35 geführt ist, mit zwei in Achsrichtung vorgesehenen, gleich grossen Ver längerungen 51, die Schultern 52 aufweisen.
Die Ver längerungen 51 werden in Schlitze 53 (Fig. 5 und 6 ge strichelt) der Schaltelemente 16 eingesetzt, die an den Schultern 52 der Verlängerungen 51 anliegen.
Ein zweites Ausführungsbeispiel 1' ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Es unterscheidet sich vom ersten Aus führungsbeispiel lediglich dadurch, dass der Drücker 29 durch zwei gleichartige Drücker 29a und 29b von halber Grösse ersetzt ist, die mit je einem an drei Seiten vorge sehenen peripheren Rand 30' versehen sind. Jene Seiten der Drücker 29a und 29b, mit denen sich diese unmittel bar gegenüberliegen, weisen keine Ränder auf. Der Drücker 29a wird von den Bolzen 24 und 26, der Drücker 29b von den Bolzen 25 und 27 geführt.
Jeder Drücker ist einzeln und unabhängig vom anderen be- tätigbar und arbeitet mit einem eigenen ihm zugeordne ten Schaltelement 16 zusammen, so dass zwei vonein ander unabhängige elektrische Kreise wahlweise ein- oder ausgeschaltet werden können.
Der erfindungsgemässe Druckschalter funktioniert wie folgt: Beim Betätigen des Drückers 29 entgegen der Kraft der Druckfedern 28 bewegt sich dieser gegen den Sockel 2 hin, wobei er von den Bolzen geführt wird. Gleichzeitig nähert sich das Schaltorgan 39 mit dem nahezu U-förmigen Profil 41 dem Schaltelement 16. Unter der Annahme, dass das Schaltelement 16 die in der Fig.5 dargestellte Lage hat, drückt der rechte Flansch des Profils 41 auf die Eingriffsfläche 20 des Schaltelementes 16, das dadurch zu einer Drehbewe gung veranlasst wird.
Das Profil 41 des Schaltorganes 39 folgt in seitlicher Richtung der Drehbewegung der Er zeugenden der Eingriffsfläche 20, die einen Bogen be schreibt, dessen minimalste Krümmung dann erreicht ist, wenn der Angriffspunkt der Zugfeder 19 am Schalt element 16 den Kulminationspunkt erreicht hat. In die ser Lage kippt das Schaltelement 16 und schaltet den externen und den internen elektrischen Schaltkreis, wo bei das Zustandekommen des Schaltvorgangs durch die Signallampe 35 visuell angezeigt wird. In der Ausgangs lage des Drückers 29 hat das Schaltorgan 39 die geo metrische Form eines Rechteckes.
Beim Betätigen des Drückers 29 zum Zwecke der Schaltung der Schaltkreise, sei es zu deren Ein- oder Ausschaltung, nimmt das Schaltorgan 39 die geometrische Form eines Parallelo gramms an (Fig. 6), das beim Kippen des Schaltelemen tes 16 und nach Rückführung des Drückers 29 in die Ausgangslage durch die Druckfedern 28 mittels der Druckfeder 44 wieder in die Rechteckform gebracht wird. Bei einer nachfolgenden Bewegung des Drückers 29 arbeitet der linke Flansch des U-förmigen Profils 41 mit der Eingriffsfläche 21 des Schaltelementes 16 zu sammen, wobei wieder der externe wie der interne elek trische Schaltkreis betätigt wird, was ebenfalls durch die Signallampe 35 angezeigt wird.
Auch bei diesem Schalt- ,vorgang wird die unsprih#gliche Rechteckform des Schalt organs 39 in die Form eines Parallelogramms überge führt, das in der Ausgangslage wieder in die Rechteck form zurückgeführt wird.
Der in den obigen Ausführungsbeispielen beschrie- bene Druckschalter kann beispielsweise unter anderem als Aus-, Ein-, Wechsel- und Kreuzungsschalter einge setzt werden. Des weiteren kann zu diesen Schalter schemas der schaltbare interne elektrische Kreis des Anzeigeelementes parallel oder in Serie zum externen Verbraucherkreis geschaltet werden. Je nach Schema des Druckschalters und je nach Anschluss des internen elektrischen Kreises des Anzeigeelementes, sei er paral lel oder in Serie mit dem Verbraucher, spricht das An- zeigeeiement bei eingeschaltetem oder bei ausgeschalte tem Verbraucher an.
Liegt beispielsweise die Signal lampe 35 in Serie mit dem Verbraucher, so leuchtet sie bei ausgeschaltetem Verbraucher. Ist der erfindungsge- mässe Druckschalter in dieser Weise eingesetzt, so kann er als Leuchtschalter bezeichnet werden. Diese Schal tung wird vorzugsweise dann angewendet, wenn die Schalter z. B. in Treppenhäusern, Gängen, Kellern usw. installiert werden. Das Leuchten zeigt den Standort an, wodurch die Schalter in der Dunkelheit leicht auffindbar sind. Beim Einschalten des Schalters erlischt die Signal lampe. Ist die Signallampe parallel zum Verbraucher ge schaltet, so leuchtet sie bei eingeschaltetem Verbraucher und erlischt, wenn dieser ausgeschaltet wird. In dieser Schaltung dient der Druckschalter als Kontrollschalter.
Die Vorteile des erfindungsgemässen Druckschalters gegenüber bekannten Ausführungen sind augenschein lich. Neben den oben erwähnten schaltungstechnischen Kombinationen besteht die Möglichkeit der Simultan schaltung zweier voneinander unabhängiger Schaltkreise bei Anzeige der Schaltlage im Schalter und der gefahr losen Herausnahme und Auswechselbarkeit des Anzeige elementes aus dem Schalter durch einfache, ohne Werk zeugbenutzung mögliche Abnahme des Drückers vom Sockel, ist auch die unabhängige Schaltung getrennter Schaltkreise gegeben.
Ferner wird durch die Führung des Drückers und die Konzeption des Schaltorgans keine Druckkomponente auf die Achse des Schaltelementes bei Betätigung des Drückers übertragen; dadurch wird die Schaltgenauigkeit des Druckschalters vergrössert und seine Lebensdauer verlängert.