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Mehrstufenschalter, insbesondere für die Heizleistungsregelung elektrischer
Kochplatten Die Erfindung betrifft einen Mehrstufenschalter, bei dem eine von Hand
drehbare Schaltwalze mit Schaltscheiben auf in quer zur Schaltwalzenachse verlaufenden
parallelen Bahnen angeordnete Schnappschalter einwirkt, insbesondere für Heizleistungsregelung
elektrischer Kochplatten in Elektroherden.
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Die für die Heizleistungsregelung elektrischer Kochplatten üblichen
Mehrstufenschalter haben eine von Hand drehbare Schaltwalze, die mit auf ihr sitzenden
Schaltscheiben auf in parallelen Bahnen angeordnete Schaltelemente einwirkt, wobei
jedes Schaltelement einen bevorzugt als Blattfeder ausgebildeten Schalthebel als
beweglichen Kontaktträger hat, der durch Verdrehen der zugehörigen Schaltwalze von
der einen in die andere Schaltstellung bewegt wird. Um bei diesen Schaltelementen
eine präzise Ein-- oder Ausschaltstellung der Schalthebel zu erreichen, muß ein
Rastwerk vorgesehen sein, das jede Schaltstellung der Schaltwalze genau fixiert.
Andernfalls wäre es nicht möglich, die Schaltwalze in Zwischenstellungen zu bringen,
bei denen eine eindeutige Kontaktlage nicht besteht. Das Rastwerk muß eine kräftige
Feder und tiefe Rasten haben, damit ein zügiges Umschalten von der einen in die
andere Schaltstellung zustande kommt. Hierdurch ist der Drehwiderstand beim Schalten
erheblich. In der Ausschaltstellung muß die Rastfeder den Arbeitsdruck sämtlicher
Kontaktbahnen überwinden.
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Ferner sind Schalter bekannt, bei denen eine von Hand drehbare Schaltwalze
mit Schaltscheiben auf in quer zur Schaltwalzenachse verlaufenden parallelen Bahnen
angeordnete Schnappschalter einwirkt. Bei bekannten Schaltern dieser Art beansprucht
das Schnappsystem unterhalb der Schaltwalze viel Raum, so daß sich verhältnismäßig
große Abmessungen des Schaltergehäuses, insbesondere in der Breite, ergeben. Dabei
ist der bauliche Aufwand verhältnismäßig groß. Bei einigen Ausführungsformen nimmt
die Schaltwalze nach jeder Umschaltung eine Raststellung ein, aus der sie mit erheblichem
Kraftaufwand herausgedreht werden muß, so daß ähnliche Betätigungsbedingungen vorliegen
wie bei einem Nockenschalter mit Rastwerk.
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Die Erfindung bezweckt, einen Mehrstufenschalter zu schaffen, bei
dem der Drehwiderstand beim Schalten etwa so weit herabgesetzt ist, wie wenn bei
dem üblichen Nockenschalter das dort notwendige Rastwerk fortgelassen ist, und bei
dem die äußeren Abmessungen des Schalters nicht oder nur unwesentlich größer sind
als bei dem üblichen Nockenschalter. Letzteres ist wichtig, weil die Unterbringung
größerer Schalter in genormten Herdgehäusen für Haushaltherde Schwierigkeiten bereiten
würde. Der Herdfabrikant muß in der Lage sein, die neuen Schalter ohne weiteres
an Stelle der bisherigen. zu setzen. Auch sollten die Herstellungskosten des Schalters
nicht wesentlich höher liegen als bei den bisher üblichen Nockenschaltern.
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Diese Forderungen sind gemäß der Erfindung dadurch erfüllt, daß bei
einem Mehrstufenschalter der eingangs erläuterten Art jede Schaltscheibe auf einen
an einer Längswand des Schaltergehäuses an sich bekannten, schwenkbar gelagerten
und durch eine Feder an ihren Umfang angedrückten Schalthebel wirkt, der über einem
an sich bekannten, aus einer in einem gehäusefesten Schneidenlager abgestützten
rahmenförmigen Schaltwippe und einer durch diese Iiindi@rchbiegbaren Blattfederzunge
bestehenden Schnappglied liegt und mit einem Schneidenlageransatz die Blattfederzunge
an. ihrem freien Ende abstützt. Bei dieser Gestaltung beansprucht der Schaltmechanismus
unterhalb der Schaltwalze kaum mehr Platz als die bei den bisher üblichen Nockenschaltern
vorgesehene Blattfederzunge. Schaltzustände, bei denen die Kontakte nur halb geschlossen
oder geöffnet sind, können nicht vorkommen, da das Schnappglied entweder nur die
volle Einschaltstellung oder nur die volle Ausschaltstellung einnimmt. Rasten für
die einzelnen Schaltstellungen sind deshalb nicht erforderlich. Es ist lediglich
zweckmäßig, die Nullstellung der Schaltwalze durch eine Rast zu fixieren, die jedoch
so gestaltet sein kann, daß sie dem Verdrehen der Schaltwalze nur geringen Widerstand
entgegensetzt.
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Vorzugsweise sind jedem Schnappschalter zwei die ihm gegenüberliegende
Gehäusewand durchsetzende Anschlußzungen zugeordnet, von denen die eine das gehäusefeste
Schneidenlager für die rahmenförmige Schaltwippe bildet und die andere den gehäusefesten
Schaltkontakt trägt.
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Da die Kräfte für die Betätigung der Schnappschalter sehr klein sind,
kann man auf der Schaltwalze als
Bedienungsglied an Stelle des bisher
üblichen kräftigen Knebels ein schmales, kleines Rändelrad anbringen, das durch
Anlegen .eines Fingers an seinen Umfang gedreht werden kann. Hierbei ist vorzugsweise
die Schaltwalze so nahe wie möglich an eine keine Schaltelemente tragende Wand des
Schaltergehäuses herangerückt, daß bereits ein Rändelrad kleinen Durchmessers mit
einem Kreisabschnitt über diese Gehäuseseite herausragt und durch einen Schlitz
einer den Schalter tragenden Gerätewand, z. B. einer Herdblende, zur Bedienung hindurchgreifen
kann.
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Die Schnappschalter sind vorzugsweise in zwei Gruppen in versetzter
Anordnung beiderseits einer durch die Achse der Schaltwalze gehenden Symmetrieebene
verteilt, wodurch eine kurze Baulänge des Schalters erzielt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt Fig. l eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen
Schalters in etwa natürlicher Größe, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig.
1, Fig. 3 einen entsprechenden Teilschnitt im Bereich eines Schnappschalters in
größerem Maßstab, Fig. 4 die beiden Gehäuseteile des Schalters, quer zur Schalterachse
geschnitten, Fig. 5 die beiden Gehäuseteile in Draufsicht.
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Das Schaltergehäuse besteht aus zwei nachstehend noch näher beschriebenen
Gehäuseteilen l und 2, die mit ihren von der Schaltwalze 11 durchsetzten Stirnwänden
3 und 4 in einer durch die Schaltwalzenachse gehenden Teilungsebene 6 aneinanderstoßen.
Vor den Seitenwänden 7 und 8 sind innerhalb des Schaltergehäuses zwei Gruppen von
Schaltelementen9 und 10
vorgesehen, wobei die Schaltelemente 9 der einen Gruppe
gegenüber den Schaltelementen 10 der anderen Gruppe in Richtung der Schaltwalzenachse
gegeneinander versetzt sind. Die durch die Schaltwalzenachse 5 gehende Teilungsebene
bildet zwischen den beiden Gruppen von Schaltelementen eine Symmetrieebene. Beim
Ausführungsbeispiel sind auf der linken Seite drei Schaltelemente 9 und auf der
rechten Seite zwei Schaltelemente 10 vorgesehen. Jedem Schaltelement 9 bzw.
10 ist auf einer Schaltwalze 11 eine Schaltscheibe 12 zugeordnet,
deren.Umfang dem Schaltprogramm entsprechend gestaltet ist. Die der Schaltwalzenachse
näher liegenden Umfangsteile der Schaltscheiben 12 bewirken Kontaktschluß der Schaltelemente
(Fig. 2, rechts), und die von der Schaltwalzenachse weiter entfernten Umfangsteile
der Schaltscheiben bewirken die Ausschaltstellung der Schaltelemente (Fig. 2, links,
und Fig. 3). Für den Anschluß jedes Schaltelementes sind durch Schlitze der zugehörigen
Gehäuseseitenwand 7 bzw. 8 Anschlußzungen 13 und 14 herausgeführt. Beim Ausführungsbeispiel
treten also auf der linken Gehäuseseite drei und auf der rechten Gehäuseseite zwei
Paare von Anschlußzungen 13, 14 heraus.
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Die Schaltelemente9 und 10 sind an sich bekannte Schnappschalter.
Die Schaltwippe jedes dieser Schnappschalter besteht beim Ausführungsbeispiel in
bekannter Weise aus einem rechteckigen Blechrahmen 15 und einer von dessen einen
Schaltkontakt 16 tragenden vorderen Steg ausgehenden Federzunge 17, die sich mit
ihrem freien Ende in einem an einem Schalthebel 18 befestigten Schneidenlager 19
abstützt und durch ihre sie durchbiegende Druckkraft den Wippenrahmen 15 mit seinem
hinteren Steg an ein Lager 20 anlegt, das durch einen in das Schaltergehäuse hineinragenden
Schenkel der Anschlußzunge 13 gebildet ist. Die zweite Anschlußzunge 14, die auch
in der in Fig. 3 strichpunktiert angedeuteten Weise aus dem Schaltergehäuse herausgeführt
sein kann, bildet mit einem auf der Innenseite der Gehäusestirnwand 7 bzw. 8 in
deren Ebene liegenden Schenkel 21 den feststehenden Gegenkontakt zum Schaltwippenkontakt
16. Der den Gegenkontakt bildende Schenkel 21 der Anschlußzunge 14 ist mit einer
Schicht 22 eines geeigneten Kontaktmaterials überzogen. Der Schalthebe118 ist auf
.der Kontaktseite mit seinem hakenförmig ausgebildeten Ende 18' in ein; Lager 23
eingehängt, das in einer Aussparung 24 der einen Gehäuselängswand 25 vorgesehen
ist. Das freie Ende des Schalthebels 18 ragt in eine Aussparung 26 der gegenüberliegenden
Gehäuselängswand 27 hinein und steht .dort unter der Kraft einer sich an der Gehäuseseitenwand
7 bzw. 8 abstützenden Feder 28, durch die der Schalthebel
18 an den Umfang der zugehörigen Schaltscheibe 12 mit einem Nockenvorsprung29
angedrückt wird.
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In .den Gehäuselängswänden 25 und 27 greifen die beiden Gehäuseteile
1 und 2 beim Ausführungsbeispiel mit Zähnen 25', 25" bzw. 27', 27" ineinander (s.
auch Fig. 4 und 5), und zwar derart, daß jeder Zahn des einen Gehäuseteiles mit
seiner Stirnfläche eine Aussparung 24 bzw. 26 des anderen Gehäuseteiles begrenzt.
Hierdurch- ist der Schalthebel 18 einerseits an seiner Lagerstelle gegen
Herausspringen gesichert und andererseits sein Ausschwinghub begrenzt. Sind die
Schnappschalter nur auf einer Gehäuseseite vorgesehen, so kann die Verzahnung der
Längswandteile des Gehäuses unterbleiben.
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Liegt der Schalthebe118 mit seinem Nockenvorsprung 29 an einem achsfernen
Umfangsteil der zugehörigen Schaltscheibe 12 derSchaltwalze 11 an (Fig.2, links,
und Fig. 3), so ist das Schneidemager 19 für das freie Ende der Federzunge 17 in
Richtung gegen die Gehäuseseitenwand 7 bzw. 8 durch die Ebene des Wippenrahmens
15 hindurchbewegt. Hierdurch übt die Druckkraft der Federzunge 17 auf .den Wippenrahmen
15 ein von der Gehäuseseitenwand weg drehendes Moment aus, so daß der Schaltkontakt
16 von seinem Gegenkontakt 21, 22 abbewegt ist, also der Schalter seine Offenstellung
einnimmt. Wenn der Schalthebel 18 auf einem achsnahen Umfangsteil der zugehörigen
Schaltscheibe 12 anliegt (Fig. 2, rechts), so ist das Schneidemager für das freie
Ende der Federzunge 17 in Richtung von der Gehäusestirnwand 7 bzw. 8 weg durch die
Ebene des Wippenrahmens 15 hindurch'bewegt. Jetzt übt die Druckkraft der Federzunge
17 auf die Schaltwippe ein gegen die Gehäuseseitenwand zu drehendes Moment aus,
so daß der Schaltkontakt 16
an seinem Gegenkontakt21, 22 anliegt, also der
Schnappschalter seine Schließstellung einnimmt.
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In Fig. 3 ist eine Schaltscheibe 12 gezeigt, die an einem der Nullstellung
der Schaltwalze 11 entsprechenden achsfernen Umfangsteil eine Rast 30 hat,
in welche der Nockenvorsprung29 des Schalthebels 18
einrasten kann. Die Rast
30 ist vorzugsweise so bemessen, daß sie lediglich ein fühlbares Einrasten
beim Erreichen der Nullstellung ermöglicht, dem Herausdrehen der Schaltwalze aus
der Nullstellung aber nur einen kleinen Widerstand entgegensetzt. Die Rast zum Fixieren
der Nullstellung der Schaltwalze 'könnte auch an einer keinen Schnappschalter bedienenden
Scheibe der Schaltwalze 11 vorgesehen sein und mit einer besonderen Rastfeder zusammenwirken.
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Die Schaltwalze 11 trägt vor der einen Gehäusestirnwand 3, 4 als Bedienungsglied
ein Rändelrad 32, das durch Anlegen eines Fingers an seine griffige Umfangsfläche
gedreht wird. Die Achse der Schaltwalze 11 ist so nahe wie möglich an die eine Gehäuselängswand
27
herangerückt und liegt hierdurch derart einseitig in dem Schaltergehäuse, daß der
Umfang der Rändelscheibe 32 die Gehäuselängswand 27 mit einem Kreisabschnitt überragt.
Wird der Schalter mit dieser Längswand 27 an die Innenseite einer Gerätewand, z.
B. einer Herd@blendeB, angelegt (Fig. 2), so kann das Rändelrad 32 mit seinem die
Gehäusewand 27 überragenden Kreisabschnitt durch einen Schlitz der Blende B zur
Bedienung hindurchgreifen. Man kann den Schalter aber auch mit einer Gehäusestirnwand
3, 4 an die Innenseite der Blende B anlegen und die Schaltwalze 11 durch eine Bohrung
der Blende herausführen und als Betätigungsglied einen üblichen Schaltknebel vorsehen.