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Elektrischer Schalter mit Schnappfeder Die Erfindung bezieht sich
auf einen elektrischen Schalter mit Schubbewegung des beweglichen Kontaktstückes
und mit einer Schnappfeder, deren eines Ende an einem Steuerhebel gelagert ist,
der von Hand gedreht wird, und deren anderes Ende in einem gegenüber dem Steuerhebel
drehbaren Schalthebel gelagert ist, der das bewegliche Kontaktstück verschiebt,
und wobei sowohl bei Ein- wie Abschaltung die Schnappfeder bis zu der Labillage
gespannt wird, in der der Lagerpunkt der Schnappfeder auf dem Steuerhebel sich auf
der Verbindungslinie zwischen dem anderen Lagerpunkt der Schnappfeder und der Achse
des Steuerhebels befindet, wenn die Auslösung ohne Mitwirkung von Sperranordnungen
erfolgt.
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Gemäß einem früheren Vorschlag hat man bei einem elektrischen Schalter
ein Sperrorgan vorgesehen, das. ein Arbeiten der Schnappfeder erst zuläßt, wenn
der Totpunkt der entsprechenden Hebel bereits überschritten ist. Im übrigen soll
nach dem früheren Vorschlag das Sperrorgan als drehbar gelagerte Kurvenscheibe ausgebildet
sein.
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Ähnlich verhält es sich mit einem. Schalter gemäß einem weiteren früherer,
Vorschlag, bei welchem ebenfalls ein. zweiteiliger Kniehebel verwendet wird, der
jedoch lediglich ein Zwischenglied zwischen dem von der Schnappfeder beeinflußten
Steuerarm und dem Kontaktstück bildet. Im übrigen wird bei. dem Schalter nach diesem
früheren Vorschlag von dem von Hand betätigten Schalthebel unter Zwischenschaltung
eines weiteren Gliedes, in der Endstellung ein Kniehebel derart durchgedrückt, daß,
sich die Kontaktkraft erhöht.
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Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Stehenbleiben
der, entsprechenden Teile des Schalters in der Totpunktlage durch besondere Maßnahmen
zu verhindern. Gemäß. der Erfindung ist zu diesem Zweck. ein Kniehebel mit seinem
einen Ende mit dem Kontaktstück verbunden und mit seinem anderen Ende in einem festen-
Punkt gelagert. Dabei sind weiter zwei. vom Steuerhebel betätigbare Mitnehmer vorhanden
und derart angeordnet, daß sie in der genannten Labillage der Steuerhebel auf den
Kniehebel wirken, um zu verhindern, daß der Steuerhebel in der Labillage stehenbleibt.
Die Erfindung bietet damit den Vorteil; daß. keine Sperrwirkung und damit leine
Verzögerung der Kontaktbewegung eintritt und: daß: trotzdem das gefährliche Stehenbleiben
der verschiedenen: Teile in der Totpunktlage verhindert ist. Im- übrigen wird durch
die erfindungsgemäße Verwendung des. Kniehebels, auf den Schalthebel in der Nähe
der Totpunktlage eine erhöhte Federkraft ausgeübt, die den Bedienenden dazu zwingt,
diesen Widerstand durch größere Kraftaufwendung zu überwinden.
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Die Erfindung ist in der folgenden Zeichnung näher erläutert: F i
g. 1 ist eine schematische Darstellung der wesentlichen Teile eines erfindungsgemäßen
Schalters; F i. g. 2 zeigt ebenfalls vereinfacht nur die wesentlichen Teile in einer
anderen Lage; F i g. 3 läßt ein praktisches Ausführungsbeispiel erkennen.
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In F i g. 1 und 2 bezeichnet 1 einen Zapfen, der in einer Nut 2 aus
einer Ausschaltlage 3 in eine Einschaitlage 4 und umgekehrt beweglich ist. Der Zapfen
1 ist mit einem Kontaktglied oder einer Gruppe von Kontaktgliedem verbunden; die
in derselben Weise wie der- Zapfen zu bewegen. sind: Zur Bewegung des Zapfens 1:
dient ein: Schalthebel 5, der. bei: 6- drehbar gelagert. ist und zwischen Endlagen
x-.r und y-y geschwenkt werden kann. Ei ist zu diesem: Zweck mit dem: Zapfen 1 mit
Hilfe eines Getriebes verbunden; das eine Feder mit Schnappwirkung enthält.. Ein
Zug: Drucke-Lenker 7 ist bei B. schwenkbar mit dem Zapfen 1°. verbunden.. Sein anderes.
Ende wird dadurch- gesteuert,. daß es bei--9 mit dem einen Ende eines Steuerarms
10:@ gelenkig
verbunden ist, dessen anderes Ende im Drehpunkt 6
des Schalthebels schwenkbar gelagert ist. Eine Druckfeder 11 ist bei 9 mit dem gesteuerten
Ende des Lenkers 7 und bei 12 mit dem Schalthebel verbunden. Das Getriebe enthält
ferner einen Kniehebel, dessen einer Arm 13 bei 8 mit dem Zapfen 1 gelenkig verbunden
ist, während der andere Arm 14 am Drehpunkt 6 des Schalthebels 5 angelenkt ist.
Das Kniegelenk 15, das einen Leergang 16 aufweisen kann, bewegt sich um den Drehpunkt
6 in derselben, Dichtung wie der Schalthebel 5. 17 bezeichnet einen Anschlag für
den Kniehebel in dessen Sperrlage.
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Wird der Schalthebel 5 aus der Endlage x-x im Uhrzeigersinn geschwenkt,
um den Zapfen 1 aus der Ausschaltlage 3 in die Einschaltlage 4 zu
bewegen, so wird die Feder 11 gespannt, bis in einer bestimmten Zwischenlage der
Drehpunkt 6 und die Federenden 9, 12 in einer Linie liegen. Bei fortgesetzter
Bewegung wird die Federkraft ausgelöst und der Zapfen 1 mit dem Kontaktglied
schlagartig in die Einschaltlage 4 bewegt. Die Teile der Vorrichtung nehmen
dann die in F i g. 2 gezeigte Lage ein, wobei sich der Schalthebel 5 in der Einschaltlage
y-y befindet. Der Zapfen 1 wird in der Einschaltlage 4 durch den Kniehebel festgehalten,
dessen Arm 14 dabei am Anschlag 17 anliegt.
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Die beschriebene Vorrichtung kann als eine Schnappvorrichtung mit
einer über die Mitte wirkenden Feder betrachtet werden.
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Wenn in der Vorrichtung keine Reibung auftreten würde, so hätte der
Schalthebel nur eine sehr geringe Möglichkeit, in der Zwischenlage stehenzubleiben,
in der die Federenden 9,12 und der Drehpunkt 6 auf einer Linie liegen. Infolge der
Reibung in den Lagerstellen, an den Gleitflächen usw. sowie ungünstiger Herstellungstoleranzen
liegt jedoch in Wirklichkeit ein labiler Gleichgewichtsbereich vor, der sich zu
beiden Seiten der übergangslage erstreckt und in dem der Schalthebel stehenbleiben
kann. In einer Schaltervorrichtung, bei welcher der Schalthebel die Einschaltlage
und die Ausschaltlage anzeigen soll, darf jedoch das Getriebe oder der Schalthebel
in einer solchen Zwischenlage nicht stehenbleiben können. Auf jeden Fall muß die
Möglichkeit dazu weitgehendst verringert werden. Dieses Problem wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Schalthebel Mitnehmer 18,19 hat, die beim Übergang wie folgt
auf den Kniehebel wirken: Wenn sich der Schalthebel bei seiner Schwenkbewegung im
Sinne des Uhrzeigers aus der Lage x-x der Übergangslage nähert und sich also im
labilen Gleichgewichtsbereich oder nahe demselben befindet, greift der Mitnehmer
18 am Kniehebelarm 13 an und leitet dadurch die Bewegung des Zapfens 1 von der Ausschaltlage
3 in die Einschaltlage 4 ein. Dabei bewegt sich das Federende 9 unter der Einwirkung
des Lenkers 7 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, also entgegengesetzt der Bewegung
des Schalthebels. Die Feder wird daher im labilen Gleichgewichtsbereich schneller
gespannt, als es der Fall sein würde, wenn sie nur durch die gleichförmige Bewegung
des Schalthebels gespannt würde. Diese Erhöhung der Geschwindigkeit, mit der die
Feder gespannt wird, zwingt den den Schalter Bedienenden dazu, den erhöhten Widerstand
durch größere Handkraft zu überwinden, wodurch die Gefahr des Stehenbleibens des
Schalthebels im labilen Gleichgewichtsbereich verringert wird. Die Vorrichtung nimmt
nun die in F i g. 2 gezeigte Lage ein, wobei der Schalthebel s sich in der Lage
y-y befindet.
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Beim Schwenken des Schalthebels in der entgegengesetzten Richtung,
also entgegen dem Uhrzeigersinn, zwingt der Mitnehmer 19, sobald der Schalthebel
sich der übergangslage nähert, durch Angriff auf den Kniehebelarm 14 auf die andere
Seite der gestreckten Lage zurück. Der Zapfen 1 kann sich daher unbehindert in die
Ausschaltlage 3 bewegen, und zwar erfolgt auch diese Bewegung unter schnellerer
Spannung der Feder im labilen Gleichgewichtsbereich, da sich die Federenden 9,12
in Richtung zueinander bewegen.
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Die Mitnehmer 18,19 haben noch andere Vorteile. Wenn der Schalthebel
5 sich in der Lage x-x befindet, drückt der Mitnehmer 19 auf den Kniehebelarm
14 unter Einwirkung der Vorspannung der Feder 11 und hält dadurch den Zapfen
1 in der Ausschaltlage 3. Die gleiche Wirkung hat das andere Ende der Feder 11 über
den Lenker 7. Befindet sich der Schalthebel 5 in der Lage y-y, so hält der Mitnehmer
18 den Kniehebel in der in F i g. 2 gezeigten Sperrlage und verhindert beim Einschalten
ein Zurückschnellen des Kniehebels aus der Sperrlage. Die Mitnehmer können so abgestimmt
sein, daß für den Fall, wo die Federkraft aus irgendeinem Grund den Zapfen 1 nicht
in die Ausschaltlage oder Einschaltlage zu bringen vermag, diese Bewegung zwangläufig
und unabhängig von der Feder durch die Wirkung der Mitnehmer auf den Kniehebel erfolgt.
Sollte auch eine solche zwangläufige Bewegung infolge der Ausübung eines zu geringen
Drehmoments auf den Schalthebel nicht möglich sein, so zeigt der Schalthebel dies
dadurch an, daß er in einer Zwischenlage stehenbleibt. Die Mitnehmer dienen ferner
dazu, infolge ihres Anliegens am Kniehebel den Schalthebel in den Endlagen anzuhalten.
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Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 sind die gleichen Teile mit denselben
Bezugszeichen versehen wie in F i g. 1 und 2. Das Federende 9 a fällt hier nicht
mit dem Drehpunkt 9 b zusammen.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Einzelheiten beschränkt.
Die Feder 11 kann anders ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer üblichen
Druckschraubenfeder. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Punkt 9 vom
Arm 10 gesteuert, der um den Punkt 6 drehbar ist. Der Drehpunkt des Arms
10 braucht jedoch nicht mit dem Drehpunkt des Schalthebels 5 zusammenzufallen.
Der Punkt 9 kann anstatt durch den Arm 10 durch eine Schlitzführung
oder auf andere Weise gesteuert werden. Auch der Drehpunkt des Kniehebelarms 14
braucht nicht mit dem Drehpunkt 6 des Schalthebels zusammenzufallen. Die Mitnehmer
brauchen nicht fest mit dem Schalthebel verbunden zu sein, sondern können aus getrennten,
durch den Schalthebel betätigbaren Teilen bestehen. Die verschiedenen Teile der
Vorrichtung können anders ausgebildet sein als gemäß F i g.1 und 2, beispielsweise
in der in F i g. 3 gezeigten Weise. Die Vorrichtung läßt sich ferner so ausbilden,
daß die beschriebene neue Wirkung nur bei der Bewegung des Schalthebels in einer
Richtung erzielt wird, während die erforderliche Wirkung in der anderen Bewegungsrichtung
auf andere Weise erreicht wird. Auch kann die beschriebene Vorrichtung für andere
Zwecke Verwendung finden als dazu, ein bewegliches Kontaktglied eines
Schalters
in und außer Eingriff mit einem festen Kontakt zu bringen.