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Elektrischer Zugschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen
Zugschalter, bei dem auf einer zum Sockel parallelen Welle zwei durch diese miteinander
gekuppelte Schalträdchen und zwischen diesen eine gegenüber der Welle verdrehbare
Schnurrolle angeordnet sind, die über eine Knarrvorrichtung die Schalträdchen antreibt.
Ein bereits bekannter Schalter dieser Art weist zwei zylindrische Schalträdchen
auf, die zwecks Erzielung einer Momentschaltung über eine Schnelldrehfeder angetrieben
werden und durch ein Gesperre festgehalten sind, das die Schalträdchen erst nach
Spannen der Schnellfeder zur Drehung freigibt. Bei jenem Schalter müssen also zusätzlich
zu der Rückdrehfeder der Schnurrolle und der Knarrvorrichtung eine Schnelldrehfeder
und ein Gesperre vorhanden sein. Dieses umfangreiche Getriebe nimmt viel Raum ein
und muß deshalb getrennt von den Schalträdchen auf der Schalterwelle montiert werden,
und zwar neben einem Lagerbäckchen, das den festen Teil des Gesperres trägt. Aus
diesem Grunde sind beim bekannten Schalter die Schnurrolle und die übrigen Teile
der Antriebsvorrichtung auf dem mittleren Teil der Schalterwelle zwischen den Lagerbäckchen
angeordnet, während die Schalträdchen außerhalb der Lagerbäckchen auf den Enden
der Welle sitzen. Dadurch erhält der Schalter in Richtung der Welle eine sehr große
Abmessung, und es ist ein in Form und Größe von den Sockeln der übliehen Schalter
für Hausinstallationen wesentlieh abweichender, nämlich ein rechteckiger Sockel
notwendig, dessen Länge größer ist als die Breite. Außerdem macht das verwickelte
Getriebe den Schalter kostspielig.
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Demgegenüber unterscheidet sich der Zugschalter nach der Erfindung
im wesentlichen dadurch, daß zwei kreissägeartig verzahnte, an den Rückenflächen
ihrer Zähne Schaltkontakte tragende Isolierstoffschalträdchen und eine Schnurrolle
auf der an ihren außerhalb der Rädchen liegenden Enden gelagerten Schalterwelle
unmittelbar nebeneinander angeordnet sind und die die Schnurrolle mit dem einen
Schalträdchen verbindende Knarrvorrichtung einerseits und die Rückdrehfeder für
die Schnurrolle anderseits in Aussparungen an den Stirnflächen der Schnurrolle und
der dieser zugekehrten Stirnseite des Schalträdchens untergebracht sind. Es sind
also zunächst an Stelle der beim vorbekannten gleichartigen Zugschalter verwendeten
zylindrischen Stirnrädchen die von Zugschaltern mit senkrecht zum Sockel stehender
Welle bekannten kreissägeartig verzahnten und an den Rückenflächen der Zähne die
Kontakte tragenden Schalträdchen angeordnet. Dadurch werden eine Schnellfeder und
ein Gesperre für die Schalträdchen entbehrlich; es br4uchen nur eine Knarrvorrichtung
und eine Rückdrehfeder für die Schnurrolle vorhanden zu sein. Das bedeutet nicht
nur eine Vereinfachung und Verbilligung des Schalters, sondern-gleichzeitig auch
eine Raumersparnis. Die Schnurrolle braucht nicht mehr getrennt
von
den beiden Schalträdchen zwischen den Lagerböckchen der Welle angeordnet zu werden,
sondern sie kann, wie es erfindungsgemäß geschieht, unmittelbar zwischen den' beiden
Schalträdchen angeordnet werdeA, während die Welle mit ihren außerhalb diese;' Rädchen
liegenden Enden am Sockel gelagert wird. Dadurch ist zugleich die vorteilhafte Möglichkeit
gewonnen, die wenigen Antriebsteile, nämlich die Knarrvorrichtung und die Rückdrehfeder,
in Höhlungen der Schnürrolle und eines der Schalträdchen unterzubringen, so daß
sie auf der Schalterwelle keinen eigenen Räum mehr beanspruchen. Die Abmessung des
Schaltergetriebes in Richtung der Welle wird dadurch wesentlich'verkleinert; sie
eri_tspricht nur noch der Dicke oder Breite der beiden Schalträdchen und der Schnurrolle.
Infolgedessen braucht der Schaltersockel nicht mehr in Richtung der Welle vergrößert
zu werden, sondern er kann die Abmessung des Sockels eines gewöhnlichen Schalters
für Hausinstallationen und die übliche kreisrunde, an zwei Seiten abgeflachte oder
ausgeschnittene Grundfläche erhalten, was es möglich macht, den Zugschalter in eine
gewöhnliche Wanddose einzubauen oder bei Aufputzmontage eine Kappe von der üblichen
kreisrunden Form anzuwenden. Bei der unmittelbaren Nebeneinanderordnung der Schalträdchen
und der Schnürrolle besteht die letztere zweckmäßig nicht wie bei dem bekannten
gleichartigen Zugschalter aus Metall, sondern aus Isolierstoff, und zwar vorzugsweise
aus Isolierpreßstoff. Die Kontakte der Schalträdchen können dann dicht bei der Schnürrolle
liegen, ohne daß die Gefahr eines Stromfiberganges auf die Antriebsvorrichtung j
besteht und ohne daß, was an sich natürlich auch möglich wäre, die Schalträdchen
von der Schnürrolle durch dünne Isolierstoffscheiben besonders getrennt werden müssen.
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Der Erfindungsgegenstand unterscheidet sich von dem vorbekannten gleichartigen
Zugschalter weiterhin dadurch, daß die beiden Schalträdchen und die Schnürrolle
etwa zur Hälfte in einer -Aussparung des Schaltersockels liegen, an deren oberen
Rändern pfannenartige Vertiefungen zur Lagerung der Enden der Welle vorgesehen sein
können. Dadurch wird die Abmessung des Schalters auch in der Höhenrichtung verkleinert,
sodaß beim Einbau des Schalters in eine Wanddose unter dem Schaltersockel genügend
Raum für die elektrischen Leitungen verbleibt, während bei Aufputzmontage eine Abdeckkappe
verwendet werden kann, deren Höhe nicht größer ist als :die Höhe einer gewöhnlichen
Schalterkappe.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
` in vergrößertem Maßstäbe, wobei die Schalterabdeckung der :Einfachheit halber
weggelassen ist. Es zeigen: Fig. i eine Draufsicht des Schalters, ' Fig.2 einen
senkrechten Querschnitt nach cIi."ä.JLinie A-A der Fig. i, " -` Fg: 3 einen senkrechten
Längsschnitt nach der Linie B-B der Fig.2 nach rechts gesehen und Fig. ¢ den gleichen
Schnitt nach links geseheil.
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Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen schematisch zwei der mit dem neuen
Schalter ausführbaren Schaltungsarten.
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i ist ein an zwei Seiten abgeflachter, im übrigen kreisrunder Isolierstoffsockel
mit Befestigungslöchern. Der Sockel enthält eine in Richtung seiner in Fig. i senkrechten
Mittellinie verlaufende Aussparung oder NTut 2; die vorzugsweise am Grunde halbkreisförmig
begrenzt ist. Diese Nut dient dazu, die Schaltglieder und das Antriebsglied etwa
zur Hälfte oder mehr als zur Hälfte aufzunehmen. Sie wird von einer Achse oder Welle
3 überquert, die mit an ihren Enden vorgesehenen Zapfen in an der Oberfläche des
Sockels ausgesparten pfannenartigen Vertiefungen drehbar gelagert und darin durch
zwei am Sockel angeschraubte winklige -Laschen q. gehalten ist. Auf der Welle 3
sind zwei seitliche Schalträdchen 5 und 6 aus Isolierstoff und zwischen diesen ein
als Schnürrolle ausgebildetes Antriebsrädchen 7, das vorzugsweise ebenfalls aus
Isolierstoff besteht, angeordnet. Die beiden Schalträdchen 5; 6 sind auf der Welle
3 undrehbar, und zwar dadurch, daß sie mit urirunden, z. B. doppelseitig abgeflachten
Bohrungen auf den entsprechend urirunden Endteilen der Welle sitzen. Sie sind also
durch die Welle auf Mitdrehung gekuppelt. Das Antriebsrädchen 7 sitzt dagegen mit
einer runden Bohrung auf dem runden Mittelteil der Welle 3, so daß es dieser und
den Schalträdchen gegenüber verdreht werden kann.
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Auf der einen in Fig. i und 2 rechten Seite des Antriebsrädchens 7
ist zwischen diesem und dem Schalträdchen 5 eine Knarrvorrichtung eingeschaltet,
die bewirkt, daß das Schalträdchen bei Drehung in Pfeilrichtung a (Fig. 3 und q,)
die Schalträdchen 5, 6 mitnimmt, wohingegen die entgegengesetzte Drehung des Antriebsrädchens
7 leer erfolgt. Die in Höhlungen an den einander zugekehrten Stirnseiten der beiden
Rädchen und 5 angeordnete Knarrvorrichtung besteht aus einer am Schalträdchen 5
festen Knarrscheibe 8 und aus einer am Antriebsrädchen 7 undrehßar, aber axial verschiebbar
geführten Mitnehmerscheibe 9, die durch eine Feder i o gegen die Knarrscheibe 8
gedrückt wird. Die Anordnung der Schaltzähne an den beiden
Scheiben
8 und g ist so, daß eine Kupplung in acht um 45° gegeneinander versetzten Stellungen
möglich ist. Auf der anderen, in Fig. i und 2 linken Seite des Antriebsrädchens
7 ist in einer zweiten Höhlung dieses Rädchens eine Rückdrehfeder i i angeordnet.
Die als Drehfeder ausgebildete Feder ist mit einem Ende am Antriebsrädchen befestigt,
während ihr anderes Ende i ia am Sockel i festgelegt ist, und zwar beispielsweise
dadurch, daß es in eine Bohrung am Grunde der Nut 2 eingreift. Das Antriebsrädchen
7 enthält dabei zum Durchtritt des am Sockel festen Federendes i i- einen sektorförmigen
Ausschnitt 12. Die radialen Endkanten dieses Ausschnittes dienen im Zusammenwirken
mit dem Federende i ia dazu, die Drehung des Antriebsrädchens 7 zu begrenzen. Zu
diesem Zwecke ist die Bogenlänge des Ausschnittes dem Schaltwinkel angepaßt.
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In der Rille des Antriebsrädchens 7 liegt ein biegsames Zugorgan 14
(Schnur, Kette o. dgl.), das mit seinem inneren Ende am Rädchen befestigt ist. Dieses
Zugorgan wird durch ein Loch der nicht gezeichneten Schalterabdeckung, die bei Aufputzmontage
des Schalters aus einer Kappe, bei U nterputzmontage aus einer Platte bestehen kann,
nach außen geführt. Das Loch in der Schalterkappe kann bei einem Wandzugschalter
in der Kappen Wandung angeordnet sein, so daß das Zugglied parallel zum Sockel verläuft,
wie in Fig. ¢ in vollen Linien eingezeichnet; während es bei einem Deckenzugschalter
in der Kappendecke so angeordnet werden kann, daß das Zugorgan senkrecht zum Sockel
vom Antriebsrädchen abläuft, wie in Fig.4 gestrichelt angedeutet. Der - Einfachheit
halber empfiehlt es sich jedoch, das Durchtrittsloch für das biegsame Zugorgan in
jedem Falle in der Mitte der Abdeckung, also bei einer Kappe in der Mitte der Kappendecke
und bei einer plattenförmigen Abdeckung für Unterputzmontage in der Mitte der Abdeckplatte
anzuordnen. Das hat den Vorteil, daß eine und dieselbe Abdeckung sowohl beim Wandals
auch beim Deckenzugschalter benutztwerden kann. Das Zugorgan 14 erfährt dann auf
dem Wege von der Rolle 7 ins Freie eine Ablenkung, die aber ohne weiteres in Kauf
genommen «erden kann, da die Ränder der Durchtrittsöffnung in der Abdeckung gut
gerundet sein können, so daß der Lauf des Zugorgans nicht erschwert wird.
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Die beiden Isolierstoffschalträdchen 5, 6 sind nach Art einer Kreissäge
verzahnt, und zwar so, daß die radial verlaufenden Brustflächen der Zähne, in der
Drehrichtung gesehen, hinten liegen. Sie sind mit einer übereinstimmenden Zahl von
Zähnen, und zwar vorzugsweise wie dargestellt, mit je acht Zähnen versehen, so daß
der Schaltwinkel, um den die Rädchen 5,6 und mit ihnen die Antriebsrolle
7 bei jedem Schaltvorgang gedreht werden müssen, 45° beträgt. Die, geneigten oder
gekrümmten Rückenflächen der Zähne nehmen die Schaltkontakte auf, deren Anordnung
sich nach der jeweils gewünschten Schaltungsart richtet. Bei dem in den Fig. i bis
5 gezeigten Wechselschalter weist jedes Schalträdchen 5 und 6 vier Schaltkontakte
15, 16 auf, die so angeordnet sind, daß abwechselnd ein Zahn mit einem Kontakt versehen,
der andere Zahn dagegen leer ist. Die in üblicher Weise befestigten Kontakte eines
jeden Schalträdchens sind untereinander durch einen flachen Metallring 17, 18 verbunden,
der in einer Vertiefung an der äußeren Stirnfläche des Rädchens eingelassen ist.
Die beiden Rädchen 5, 6 sind mit Bezug auf die Kontaktanordnung gegeneinander um
eine Zahnteilung versetzt, d. h. dort, wo sich am einen Rädchen ein mit einem Kontakt
besetzter Zahn befindet, ist am anderen Rädchen ein leerer Zahn und umgekehrt. Jedem
Schalträdchen 5, 6 sind zwei am Sockel i feste Kontaktfedern i g, 2o und 21, 22
so zugeordnet, daß die Federn ari den Brustflächen der Zähne schleifen. Die wirksamen
Enden eines jeden Federpaares liegen in der Durchmesserrichtung des zugehörigen
Rädchens einander gegenüber, so daß die Federn bei jeder Stellung des Rädchens an
gleichartigen, nämlich entweder an kontakttragenden oder an kontaktfreien Zähnen
anliegen. Es findet also in den aufeinanderfolgenden Stellungen des Schalters bei
jedem Schalträdchen 5 und 6 abwechselnd eine Verbindung der Sockelkontakte miteinander
über die Schaltkontakte 15 bzw. 16 und abwechselnd eine Trennung dieser Kontakte
statt. Die Vorgänge sind dabei jedesmal beim einen Rädchen umgekehrt wie beim anderen,
so daß die beiden Stromwege über die Kontakte der Rädchen 5 und 6 wechselweise geschlossen
und geöffnet werden.
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Die Kontaktfedern i9 bis 22 sind in Aussparungen des Sockels i mit
Hilfe von zum Anschluß der Leitungen dienenden Klemmen befestigt. Dabei ist für
die Kontakte i9, 21 je eine eigene Klemme 23, 24 vorgesehen, während die beiden
gegenüberliegenden Kontakte 20, 22 eine gemeinsame Anschlußklemme 25 aufweisen können,
da diese Kontakte, wie bei Wechselschaltern bekannt, an eine gemeinsame Leitung
angeschlossen werden.
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Soll der Schalter ein zweipoliger Ausschalter sein, dann wird die
gleiche Kontaktanordnung gewählt wie in Fig, i bis 5, nur mit dem Unterschied, daß
die Kontakte an den beiden Rädchen 5 und 6 nicht gegeneinander versetzt, sondern
übereinstimmend angeordnet
sind. Es findet dann bei beiden Schalträdchen
gleichzeitig ein Schließen oder öffnen des Stromkreises statt. Natürlich werden
in diesem Falle die beiden Sockelkontakte 2o und 22 nicht mit einer gemeinsamen
Klemme, sondern ähnlich wie die Kontakte i g, 21 je mit einer eigenen Klemme versehen,
so daß zwei vollständig getrennte Stromwege vorhanden sind.
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Soll der Schalter als Serienschalter ausgebildet sein, dann wird ebenfalls
jedes Schalträdchen 5: und 6 mit vier Kontakten versehen, diese werden aber paarweise
an benachbarten Zähnen der Rädchen :angeordnet, so daß immer zwei mit Kontakten
15 bzw: 16 besetzte Zähne mit zwei kontaktfreien Zähnen abwechseln
(s. Fig. 6). Die beiden Rädchen 5, 6 sind wieder mit Bezug auf die Kontakte um eine
Zahnteilung gegeneinander versetzt. Die Anordnung der Sockelkontakte i 9 bis 22
ist die gleiche wie beim Beispiel nach Fig. i bis 5. Bei der in Fig. 6 gezeigten
Kontaktanordnung ist in der in der Zeichnung wiedergegebenen Schalterstellung der
Stromweg über das Rädchen 6 geschlossen. Bei der folgenden Stellung sind die Stromwege
über beide Rädchen 5 und 6 geschlossen, bei der nächsten Stellung nur der Stromweg
über das Rädchen 5, und in der darauffolgenden Stellung sind beide Stromwege geöffnet,
Wie ersichtlich, ist in jedem Falle erreicht, daß das öffnen und Schließen des Stromweges
bei jedem Schalträdchen 5 und 6 an zwei Stellen, nämlich an beiden dem Rädchen zugeordneten
Sockelkontaktfedern I g, 20 bzw. 21, 22 erfolgt. Wenn der Schalter für Gleichstrom
bestimmt ist,- erhalten die Kontakte 15, 16 an den Zähnen der Schalträdchen
5 und 6 zweckmäßig eine solche Länge, daß sie bis zu den Zahnspitzen reichen: Die
Trennung der Sehalt- und Sockelkontakte voneinander erfolgt dann in dem Augenblick,
wo die Sockelkontaktfedern i g bis 22 von den Spitzen der Zähne herab auf die Brustflächen
der benachbarten Zähne herunterschnellen, so daß ein augenblickliches Ausschalten
stattfindet. Bei Wechselschaltern werden die Kontakte 15, 16 verkürzt, derart,
daß ihre Enden in einiger Entfernung von den Zahnspitzen liegen. Die Trennung der
Schalt- und Sockelkontakte erfolgt dann zu einem Zeitpunkt, wo die Sockelkontaktfedern
noch auf den Rückenflachen der Zähne schleifen, die Kontakte sich also nach Maßgabe
der von Hand bewirkten Drehung des Schalters langsam voneinander entfernen. Das
öffnen der Stromkreise geschieht also langsam, wie dies bei Wechselstrom vorteilhaft
ist. Das Einschalten findet dagegen augenblicklich, nämlich dadurch statt, daß die
Sockelkontaktfedern i9 bis 22 beim Abgleiten von den Zahnspitzen auf die am Rücken
der Nachbarzähne befindlichen Schaltkontakte herabschnellen.
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Damit die drei Rädchen 5, 6, 7 durch den Druck der zwischen den Teilen
8, 9 der Knarrvorrichtung eingeschalteten Feder i o nicht auseinandergedrückt werden
können, sind die beiden Schalträdchen 5, 6 beispielsweise mit ihren äußeren Stirnflächen
an den aus Isolierstoff bestehenden Laschen q. abgestützt. Es könnten aber auch
andere Mittel vorgesehen sein, z. B. könnten außerhalb der beiden Schalträdchen
5, 6 an der Welle 3 Splinte mit Unterlagsscheiben o. dgl. vorgesehen sein, welche
die drei Rädchen aneinanderlegend erhalten.
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Im Rahmen der Erfindung sind mancherlei Abänderungen des dargestellten
Beispiels sowie andere Ausführungsformen möglich. So könnte der neue Schalter gegebenenfalls
auch als zweipoliger Umschalter, d. h. als sogenannter Kreuzschalter, ausgebildet
werden. Ferner könnte die Zahl der Zähne an den Schalträdchen anders gewählt werden,
indem an Stelle von acht nur je sechs öder auch nur je vier Zähne an jedem Rädchen
vorgesehen werden. Bei sechs Zähnen werden die Sockelkontaktfedern nicht in der
Durchmesserrichtung gegenüberliegend, sondern im Winkel von i2o° zueinander versetzt
angeordnet.