DE815992C - Sprungwerk fuer elektrische Schalteinrichtungen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 8. OKTOBER 1951

ρ 40627 VIIIb121c D

ist als Erfinder genannt worden

Es sind bereits verschiedene Sprungwerke für elektrische Momentschalter bekanntgeworden, bei denen durchweg eine oder mehrere Federn als Kraftspeicher dienen und eine Verriegelungseinrichtung die Schaltbrücke oder -walze erst dann freigibt, wenn der Knebel eine bestimmte Stellung erreicht bzw. überschritten hat. Die bisher bekannten Verriegelungseinrichtungen sind jedoch verhältnismäßig kompliziert und daher kostspielig in der Herstellung und Montage. Außerdem haben diese Einrichtungen im Durchschnitt eine zu geringe Lebensdauer.

Die vorliegende Erfindung bringt auf diesem Arbeitsgebiet einen erheblichen Fortschritt, und zwar besteht der Erfindungsgedanke im wesentlichen darin, als Verriegelungselement für diese Schalteinrichtungen eine in einem Kugelkäfig geführte Kugel zu verwenden und zu beiden Seiten des Kugelkäfigs ein federbelastetes, mit einer oder mehreren Rasten versehenes Gleitstück verschiebbar an- ao ' zuordnen, wobei die Verschiebung eines Gleitstückes die Spannung einer Feder und anschließend die Entriegelung des anderen Gleitstückes bewirkt. Das hat den Vorteil, daß einmal der Mechanismus der Schalteinrichtungen wesentlich vereinfacht und damit eine beträchtliche Ersparnis an Material und Arbeitskosten erzielt wird, während andererseits das neue Sprungwerk einem denkbar geringen Verschleiß unterliegt und so eine lange Lebensdauer besitzt. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht noch darin, daß die Bauhöhe der Schalter sehr niedrig gehalten werden kann. Dadurch ist eine bedeutende Einsparung an Baumaterial, insbesondere für die Schalterkappe, möglich.

In den Zeichnungen ist die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt Fig. ι bis 3 verschiedene Ausfünrungsformen des neuen Sprungwerks in schematischer Darstellung,

Fig. 4 und 5 ein nach der Erfindung ausgebildetes Schaltersprungwerk im Längs- und Querschnitt, Fig. 6 und 7 Einzelheiten des Sprungwerks nach Fig. 4 und 5,

Fig. 8 bis 10 einen mit dem neuen Sprungwerk ausgestatteten, vollständigen Installationsschalter in drei verschiedenen Darstellungen,

Fig. 11 und 12 eine weitere Ausführungsform des neuen Sprungwerks in einem Installationsschalter, Fig. 13 und 14 Einzelheiten des Sprungwerks nach Fig. 11 und 12.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der schematisch dargestellte Kugelkäfig α innerhalb eines Hohlkörpers ;, dem Schaltergehäuse, zentriert, das gleichzeitig zur Lagerung und Führung der beiderseits des Käfigs ο angeordneten Gleitstücke d' und d" dient. In einer Bohrung des Käfigs α ist die Kugel b geführt. Die Gleitstücke d' und d" stehen unter der Einwirkung von Schraubenfedern /' und /", die zwischen den Gleitstücken und dem Gehäuse j angeordnet sind und bei der Verschiebung der Klötze gespannt bzw. entspannt werden. An den der Kugel b zugekehrten Seiten ist in den Gleitstücken d' und d" je eine keilförmige Aussparung oder Raste c' bzw. c" vorgesehen. Ferner sind die Gleitstücke d' und d" mit vorspringenden Stiften g bzw. g" versehen, die von dem Schaltknebel oder -knopf h und der Schaltbrücke i umfaßt werden, die in Fig. 1 nur schematisch angedeutet sind.

Die Wirkungsweise dieser Schalteinrichtung ist folgende:

Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung des Schalters liegt die Verriegelungskugel b in der Aussparung oder Raste c" des Gleitstückes d". Sie wird in dieser Lage durch die glatte Flanke des Gleitstückes d' festgehalten. Das Gleitstück d" ist also in der unteren Grenzlage arretiert und die Feder f" gespannt. Wird jetzt der Knebel h von Hand nach oben bewegt, so schiebt er den Stift g' und damit das Gleitstück d' vor sich her. Dabei wird die Feder f gespannt. Sobald die Einkerbung c mit der Kugel b in gleicher Höhe liegt, rastet die Kugel in die Einkerbung c' ein und gibt das Gleitstück d" frei, das dadurch vorschnellt und über den Stift g" die Schaltbrücke i mitnimmt. Wird der Knebel von oben nach unten zurückbewegt, so wiederholt sich der beschriebene Vorgang in umgekehrter Richtung. Bei der Einrichtung nach Fig. 1 ist eine der beiden Federn f und f" dauernd gespannt. Dieser Nachteil wird vermieden bei dem Sprungwerk nach Fig. 2.

Hier ist ausschließlich der Kugelkäfig a in seiner räumlichen Lage fixiert. Die Klötze oder Gleitstücke d' und d" und die Federn /' und f" liegen hier in einer Ausnehmung des Schaltknebels oder -knopfes h. In der in Fig. 2 wiedergegebenen Stellung ides Schalters sind beide Federn f und f" entspannt. Die Kugel b liegt in der Kerbe c des Gleitstückes d'. Wird nun der Knebel h nach unten bewegt, so spannt sich die Feder /' so lange, bis die Aussparung c" mit der Kugel b in gleicher Höhe liegt. Die Kugel b rastet jetzt in die Kerbe c" ein und gibt das Gleitstück d' frei. Dieses schnellt vor und reißt über den Stift g die Schaltbrücke i mit sich in die untere Schaltstellung. Wird anschließend der Knebel h nach oben bewegt, so wiederholt sich das Spiel in umgekehrter Richtung. In der Ruhestellung sind also beide Federn /' und /" entspannt. Nur für die Dauer des Schaltvorganges arbeitet abwechselnd je eine der beiden Federn. Durch eine Einrichtung nach Fig. 2 läßt sich also die Lebensdauer des Sprungwerks gegenüber den Sprungwerken mit nur einer Feder wesentlich erhöhen.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 sind zwei Federn erforderlich. Demgegenüber kommt man bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 bis 5 mit nur einer Schraubenfeder f aus. Darüber hinaus wird eine wesentliche Vergrößerung des Schalthubes bei gleicher Baulänge des Sprungwerkes erreicht.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 zeigt wiederum eine schematische Darstellung eines Sprungwerks. Hier ist die Schraubenfeder / um die beiden Gleitstücke d' und d" gelegt. Die Kugelrasten c und c" sind hier einfach durch Kröpfung der Gleitstücke d' und d" gebildet. Mit den Gleitstücken- d' und d" starr verbunden sind die als Widerlager für die Feder / dienenden Scheiben k' und k", die einerseits durch den Knebel h und andererseits durch die Schaltbrücke i umfaßt werden. Wird der Knebel h nach unten bewegt, so bleiben das Gleitstück d' und die Scheibe k' in der Ruhestellung. Die Scheibe k" und das mit dieser starr verbundene Gleitstück d" dagegen werden durch den Knebel h nach unten mitgenommen. Die Feder / wird also gespannt. Sobald die Kugelraste c" in Höhe der Kugel b steht, rastet diese in die Raste c" ein und gibt das Gleitstück d' frei, so daß dieses mit der Schaltbrücke i nach unten schnellt. Bei der entgegengesetzten Verschiebung des Schaltknebels h wiederholt sich der beschriebene Vorgang in entgegengesetztem Sinne.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 ist an die Anwendung des Sprungwerkes in einem Installationsschalter gedacht, wobei die Schaltbrücke i in einer Aussparung des Sockels; gleitet und der Kugelkäfig oder Steg α mit dem Sockel ;' verbunden ist. Die beiden Gleitstücke d' und d" sind hier mit je zwei Kugelrasten c bzw. c" in Form von kreisrunden Ausstanzungen versehen und durch Fahnen m bzw. m" verlängert. Diese Fahnen m' und m" sind dicht hinter den Vorsprüngen n' bzw. n" zurückgekröpft, so daß sie in einem bestimmten Abstand parallel zu den Gleitstücken d' und d" verlaufen. Die Fahne m" des Gleitstückes n₅ d" trägt eine Schraube ti zum Befestigen des nicht dargestellten Schaltknopfes. Diese Schraube ti gleitet in einem Schlitz der Abdeckkappe p. Die Fahne m" ist soweit über die Schraube ti hinaus verlängert, daß sie den Schlitz der Abdeckkappe p in jeder Schaltstellung sicher verdeckt. Die Fahne m' dagegen liegt mit ihrem abgewinkelten Ende in einer Ausnehmung der Schaltbrücke i. Die als Stanzteile ausgebildeten Gleitstücke d' und d" mit den Fahnen m' und m" sind über die Länge χ auf die Breite y reduziert (vgl. Fig. 6 und 7), wobei das Maß χ

etwa der Länge, der entspannten Feder / entspricht, die auf die Gleitstücke d' und d" aufgeschoben wird und mit ihren Enden gegen die vorspringenden Nasen η und n" bzw. ο und o" der Gleitstücke o" und d" anliegt. Das Maß y ist so gewählt, daß die Gleitstücke d' und d" innerhalb der Feder / sicher geführt sind (siehe Fig. 4). Diese Ausführungsform des Sprungwerkes stellt eine außerordentliche Vereinfachung und Verbilligung der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dar. Die Wirkungsweise dieses Schalters ist denkbar einfach.

Die Fig. 5 zeigt das Sprungwerk und die Schaltbrücke i in der rechten Ruhestellung. Die Feder f ist entspannt. Schiebt man den Knebel nach links, so wird die Kugel b durch das obere Gleitstück d" in die linke Raste c' des unteren Gleitstückes d' gedrückt. Das Gleitstück </' gleitet dann auf dem Steg a und der Kugel b entlang, bis letztere in die linke Raste c" des oberen Gleitstückes d" einrastet. Bei dieser Verschiebung des oberen Gleitstückes d" wurde gleichzeitig die Feder / von den Nasen o" des Gleitstückes d" mitgenommen und dadurch gespannt, so lange, bis die zweite Raste c" des Gleitstückes d" im Bereich der Kugel b liegt. In diesem Augenblick rastet das untere Gleitstück d' aus und schnellt durch die Wirkung der Feder / mit der Schaltbrücke i nach links. Schiebt man anschließend den Schaltknopf wieder nach rechts, so wiederholt sich der beschriebene Vorgang in entgegengesetztem Sinne. Die Feder / ist also in jeder Ruhelage entspannt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 bis 10 ist der das Sprungwerk tragende und zweckmäßig aus Isolierstoff bestehende Kugelkäfig oder Steg a an beiden Enden unter Einfügung eines Gummipolsters q in den Sockel / eingelegt. Diese Gummipolster gleichen etwaige Höhenunterschiede aus und bewirken außerdem einen weichen Anschlag des Sprungwerks in den Endlagen. Die Gleitstücke d' und d" des Sprungwerks besitzen je zwei Kugelrasten c bzw. c" und sind ^ -förmig profiliert, so daß sie durch die sie umschließende Schraubenfeder f leicht gegen den Steg α angedrückt werden. Die Enden der Gleitstücke d' und d" sind nach außen abgewinkelt und bilden somit die Angriffsbzw. Auflageflächen für die Enden der Feder /. Das untere Gleitstück d' ist ebenso wie bei der Austührungsform nach Fig. 4, 5 und 7 an einem Ende mit einer gekröpften Fahne m' versehen, deren abgewinkeltes Ende in einer Ausnehmung der in einer Aussparung des Sockels / verschiebbar angeordneten Schaltbrücke i liegt. Die Schaltbrücke i besteht hier aus Isolierwerkstoff und ist mit einem Kontaktblech r versehen, das in der einen Endlage der Brücke i die in die Aussparung des Sockels / hineinragenden Kontaktfedern t überbrückt.

Das obere Gleitstück d" des Sprungwerks liegt in einer rechteckigen Aussparung des mit dem Schaltknopf /;. aus einem Stück bestehenden Schlittens u, der ebenso wie das Gleitstück d" auf dem Steg a gleitet. Zur Führung des Schlittens u dienen außerdem zwei auf dem Sockel j befestigte Laschen v, die über die nach außen vorspringenden Längskanten des Schlittens μ greifen (siehe Fig. 9 und 10) und gleichzeitig das gesamte Sprungwerk auf dem Sockel montieren.

Die Wirkungsweise dieses Sprungwerkes entspricht im wesentlichen der des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 und 5. Beim Vorschnellen des unteren Gleitstückes d' aus der einen in die andere Endlage stoßen die abgewinkelten Enden desselben gegen die Gummipuffer q, so daß harte Anschläge und damit Brüche der Schalterelemente vermieden werden. In konstruktiver Hinsicht stellt diese Ausführungsform eine Vereinfachung gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 dar.

Eine weitere Vereinfachung und Verbesserung ist durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 bis 14 erzielt. Hier bestehen die auf dem Steg α angeordneten und von der Feder f umschlossenen Gleitstücke d' und d" aus Kunstharzpreßstoff o. dgl. und besitzen ein halbkreisförmiges Profil (Fig. 13). Die Schaltbrücke i ist aus Metallblech hergestellt und besitzt die aus Fig. 11, 12 und 14 ersichtliche Gestalt. Die Feder / liegt mit ihren Enden unmittelbar an den einander zugekehrten Innenseiten des Schlittens κ und der Schaltbrücke i. Diese Ausbildung des Sprungwerks ermöglicht eine sehr flache Ausbildung des Schalters, so daß Beschädigungen durch äußere Einflüsse (Stöße u. dgl.) weitgehend vermieden werden. Die zweckmäßig aus Preßstoff bestehenden Gleitstücke (Fig. 13) lassen sich sehr einfach und billig herstellen, und schließlich ist die Montage dieses Sprungwerkes denkbar einfach.

Bei allen dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen erfolgt die Verriegelung der Schaltbrücke mittels einer Kugel. Naturgemäß ist es auch möglich, an Stelle einer Kugel eine Rolle zu verwenden, die so geführt wird, daß sich ihre Achse um kleine Strecken quer zur Kraftrichtung der Feder verschieben läßt. Die" Rasten der Gleitstücke werden dem Mantel der Rolle angepaßt.

Ferner erfolgt die Auslösung des Schalters bei den dargestellten Ausführungsbeispielen mittels eines Knebels bzw. Knopfes, die in der Sprungrichtung der Schaltbrücke um den Schalthub verschoben werden. Daneben besteht die Möglichkeit, das Sprungwerk nach der Erfindung mit Hilfe eines Kipphebels oder Druckknopfes auszulösen.

Der Übergang zum selbsttätigen Schalter bzw. zum Schaltschütz wird dadurch vollzogen, daß man einen Elektromagneten, z. B. auf den oberen Steg m" (Fig. 4 und 5), einwirken läßt. Je nachdem, wie dieser Magnet bemessen und in den Zug der Leitung eingeschaltet wird, erfolgt die Auslösung des Schalters selbsttätig bei Erreichen eines vorgesehenen Grenzwertes des Stromes bzw. der Spannung oder bei Umkehr der Strom- bzw. Spannungsrichtung. Im Falle des Schaltschützes wird der Schalter von Hand durch Einschalten eines Hilfsstromkreises betätigt.

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   i. Sprungwerk für elektrische Schalteinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten eines Kugelkäfigs (α, b) ein federbela-

   stetes, mit einer oder mehreren Rasten (c) versehenes Gleitstück (ei) verschiebbar angeordnet ist, wobei die Verschiebung eines Gleitstückes (d' oder d") die Spannung einer Feder (/) und anschließend die Entriegelung des anderen Gleitstückes (d" oder d') bewirkt.
2. 2. Schaltersprungwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Gleitstück (</) mit einer Schaltbrücke (i), das andere {d")

   ίο dagegen mit einem Schaltknebel oder -knopf

   (//) in Verbindung steht.
3. 3. Schaltersprungwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Flachmaterial hergestellten Gleitstücke (d' und d") innerhalb einer Feder (J) angeordnet sind, die mit ihren Enden gegen die an den Enden der Gleitstücke vorgesehenen Scheiben (&', k"), Nasen (η , η", ο , 0"), Abwinklungen o. dgl. anliegt.
4. 4. Schaltersprungwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstücke (d' und d") an einem Ende durch Fahnen (m' bzw. wi") verlängert sind, die in einem durch den Windungsdurchmesser der Feder (/) bedingten Abstand parallel zu den Gleitstücken (d' und d") zurückgebogen und mit der Schaltbrücke (t) bzw. mit dem Schaltknopf {h) verbunden sind.
5. 5. Sprungwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstücke (d' und d") mit den Kugelrasten (c' und c") und den Nasen (η , η", ο', ο") durch Ausstanzung aus einem Blechstreifen hergestellt sind.
6. 6. Sprungwerk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fahne (m") den in der Schalterkappe (p) vorgesehenen Schlitz verdeckt.
7. 7. Sprungwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Kugelkäfigs (α) unter Einfügung von Gummipolstern (q) auf dem Sockel (;') angeordnet sind, wobei die Gummipolster gleichzeitig die Endanschläge für das untere Gleitstück {d') bilden.
8. 8. Sprungwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Gleitstück (d") in einer Aussparung des den Schaltknopf oder -knebel (h) tragenden Schlittens (u) liegt, der einerseits auf dem Steg (α) gleitet und andererseits durch zwei auf dem Schaltersockel (;') befestigte Laschen (v) geführt wird, die über die nach außen vorspringenden Längskanten des Schlittens (ic) greifen.
9. 9. Sprungwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstücke (d' und d") etwa halbkreisförmigen Querschnitt besitzen.
10. 10. Sprungwerk nach Anspruch 1, 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Stück Blech hergestellte Schaltbrücke (i) mit ihren nach oben abgebogenen Enden das untere Gleitstück (d^r) an den Stirnseiten umfaßt und gleichzeitig als Widerlager für die Feder (/) dient.
11. 11. Sprungwerk nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkäfig oder Steg (α) aus Isolierstoff besteht.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    © 1659 9.