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Elektrischer Zugschalter Die Erfindung betrifft einen elektrischen
Zugschalter mit einem ortsfeste Kontakte und sie überbrückende gefederte Kontakthebel
tragenden Isolierstoffsockel und mit einer im Sockel gelagerten, die Kontakthebel
betätigenden Nockenwelle, der ein von einem Zugglied betätigbares Sperrad angeformt
ist.
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Die bekannten Zugschalter dieser Art sind in ihrem Aufbau und in ihrer
Herstellung sehr aufwendig und infolge axialer Betätigung der Nockenwelle sehr hoch.
So ist bei einem solchen bekannten Zugschalter mit einem unter der Rückführkraft
einer Schenkelfeder stehenden Zugglied, dem ein aus dem Schaltergehäuse nach außen
geführter Betätigungshebel angeformt ist, die Montage des Schalters verhältnismäßig
schwierig, da die Nockenwelle unter dem Druck einer axial wirkenden zusätzlichen
Feder steht. Weiterhin ist dabei auth die Schenkelfeder, insbesondere durch das
Abbiegen ihrer Schenkel, sehr teuer und erfordert eine sorgfältige Montage. Schließlich
ist auch der nach außen geführte Betätigungshebel sehr störanfällig und erfordert
eine große öffnung zu seiner Schwenkbewegung in dem Gehäuse, so daß hier leicht
Schmutz eindringen kann.
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Bei einem weiterhin bekanntgewordenen Zugschalter einer parallel zum
Gehäuseboden angeordneten Nockenwelle ist zwar die Bauhöhe gering gehalten, jedoch
ist dieser Schalter in seiner Flächenausdehnung noch sehr groß und benötigt ein
sehr großes und aufwendiges Zugglied.
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Schließlich ist noch ein Zugschalter bekanntge-'v#orden mit einem
gefederten Zugglied, das durch eine Zugschnur betätigbar ist und vermittels einer
besonderen federnden Schaltklinke mit einem Klinkenrad zusamenwirkt. Hierbei ist
das Zugglied in einem besonderen Lagerbock verschieblich gehaltert und ihm eine
Blattfeder zur Betätigung der Nockenwelle angenietet, während für die Arretierung
der Nockenwelle noch eine zusätzliche Blattfeder an dem Lagerbock gehaltert ist.
Neben der besonders aufwendigen Ausbildung diese Zuggliedes besteht hierbei die
Gefahr, daß die Blattfedern durch überlastung sehr leicht zu Bruch gehen können.
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Die Erfindung betrifft einen Zugschalter der eingangs beschriebenen
Art und besteht darin, daß der Sockel durch eine Isolierstoffzwischenwand in an
sich bekannter Weise in zwei Hohlzräume unterteilt ist, daß in den einen Hohlraum
die die Isolierstoffzwischenwand durchdringende Nockenwelle hineinragt und mit radial
wirkenden Steuernocken auf einen oder mehrere in gleicher Ebene liegende Kontakthebel
einwirkt, die gleichzeitig in an sich bekannter Weise die Nockenwelle in den Raststellungen
arretieren, daß das Sperrad in dem anderen Hohlraum liegt und von dem am Ende der
Zugschnur befestigten, durch eine Feder in die Ruhelage gedrückten Zugglied betätigbar
ist, wobei das Zugglied ein starres, zwischen einer Abdeckplatte und der Zwischenwand
einlegbares Winkelstück mit einem in Richtung der Zugschnur weisenden, mit einer
Nase in einer ortsfesten Ausnehmung in Zugrichtung längsverschieblich geführten
Schenkel und mit einem gegen das Sperrad gerichteten, mit diesem zusammenwirkenden
Schenkel ist.
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Hierdurch ist ein sehr kleiner, in kompakter und geschlossener Bauweise
ausgeführter Zugschalter geschaffen mit einfach herstellbaren und montierbaren Einzelteilen
und einer robusten und zuverlässig wirkenden Rasteinrichtung, wie er insbesondere
in elektrischen Kleingeräten, beispielsweise Wandstrahlern, Anwendung findet.
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Bei einem bekannten Zugschalter mit einer kurbelförmig ausgebildeten
Schaltwelle ist die Unterteilung des Sockels durch eine Isolierstoffzwischenwand
in zwei Hohlräume für die elektrischen Schaltteile und die mechanischen Rastwerkteile
bekanntgeworden.
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Weiterhin ist es durch einen Zugschalter mit durch die Nockenwelle
gegen einen Gegenkontakt andrückbarem Blattfederkontakthebel bekanntgeworden, die
Nockenwelle in den Raststellungen durch den Kontakthebel zu arretieren.
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Zweckmäßig ist der Sockel als topfförmiges Gehäuse ausgebildet mit
am Boden befestigten ortsfesten Kontakten und eingelegten Kontakthebeln, die von
einer die Zwischenwand bildenden Isolierstoffplatte abgedeckt und gehaltert sind
und mit einer die offene Seite des Sockels verschließenden Abdeckplatte, wobei die
Nockenwelle in dem Sockelboden und in der Abdeckplatte gelagert ist.
In
anderer Ausbildung weist der Sockel einen H-förmigen Querschnitt auf, wobei der
H-Querbalken die Isolierstoffzwischenwand bildet und der die ortsfesten Kontakte
und die Kontakthebel aufnehmende Hohlraum von einer die Kontakte und die Kontakthebel
haltenden Isolierstoffplatte verschlossen ist und der das Sperrad und das Zugglied
aufnehmende Hohlraum von einer Abdeckplatte verschlossen ist, wobei die Nockenwelle
in der Isolierstoffplatte und in der Abdeckplatte gelagert ist.
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Nach weiterer Ausbildung ist die Nockenwelle Isei abgehobenen starren
Kontakthebeln von einem diesen angeformten Rastnocken in einer Mulde seines Steuernockens
arretiert und liegen bei an den ortsfesten Kontakten anliegenden Kontakthebeln letztere
mit ihren Rastnocken, der Nockenwelle ein geringes Drehungsspiel gewährend, zwischen
je zwei Steuernocken der Nockenwelle.
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Nach einer bevorzugten Ausbildungsform ist der Schaltwinkel unsymmetrisch
mit einem großen Winkel von der die Kontakthebel an die ortsfesten Kontakte anlegenden
Stellung zu der die Kontakthebel abhebenden Stellung und mit einem kleinen Winkel
von der die Kontakthebel abhebenden Stellung zu der die Kontakthebel an die ortsfesten
Kontakte anlegenden Stellung ausgebildet, wobei die Steuernocken in der die Kontakthebel
abhebenden Drehrichtung eine allmählich ansteigende und in entgegengesetzter Drehrichtung
eine stark abfallende Kurve aufweisen. Hierdurch ist es möglich, den Durchmesser
der Nockenwelle auf ein Mindestmaß zu beschränken p
wodurch die Kontakthebel
in ihrer Länge sehr kurz gehalten werden können und somit der Umfang des Schalters
auf ein sehr kleines Maß reduziert werden kann.
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Dabei weist der Rastnocken des Kontakthebels an der mit der allmählich
ansteigenden Kurve des Steuernockens zusammenwirkenden Flanke eine geneigte Steuerfläche
auf, während die mit der stark abfallenden Kurve des Steuernockens zusarnmenwirkende
Flanke senkrecht zumKontakthebelgerichtetist.
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Weiterhin ist als Rückholfeder für das Zugglied eine auf die Zugschnur
aufgestreckte, einerseits am Sockel abgestützte und andererseits an dem Winkelstück
anliegende Schraubendruckfeder vorgesehen.
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Nach weiterer Ausbildung ist die ortsfeste Ausnehmung zur Führung
der Nase in der mit Vorrichtungen zur Befestigung des Schalters versehenen Abdeckplatte
angeordnet, wobei durch die Länge der Ausnehmung der Betätigungsweg und durch deren
Breite die seitliche Schwenkbewegung des Winkelstückes begrenzt ist. Auf diese Weise
ist einfacher Einbau des Zuggliedes in den Schalter unter Gewährleistung einer sicheren
Kontrolle der Rastfunktion ermöglicht.
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Nach weiterer Ausbildung ist der das Sperrad und das Zugglied aufnehmende
Hohlraum des Sockels mit einer Ausnehmung für eine wahlweise Anordnung einer Drehschalterverrastung
versehen. Es kann somit unter Verwendung einer mit einem Raststem versehenen Nockenwelle
und einem mit diesem zusammenwirkenden Rastmechanismus unter Weglassung des Zugmechanismusses
der gleiche Schalteraufbau als Drehschalter Anwendung finden.
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Schließlich weist der an sich bekannte, einseitig öffnende, unter
Federdruck gegen die ortsfesten Kontakte gedrückte starre Kontakthebel an seinem
nicht öffnenden Ende eine von dem ortsfesten Kontakt wegweisende Abwinkelung auf,
die in einem Abstand von dem Kontakt in einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung
des Sockels gegen Längsverschiebung gesichert eingelegt ist. Es ist hierdurch eine
einfache Lagerung des Kontakthebels gegeben, wobei zur Erzielung eines geringen
übergangswiderstandes zwischen dem Lagerpunkt des Kontakthebels an dem ortsfesten
Kontakt bei der Abhebebetätigung des Kontakthebels stets eine Reibwirkung erzielt
ist.
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Der Zugschalter nach der Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren
Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt F i g. 1 bis 5 die Ausbildung
eines Schalters mit einem topfförmig ausgebildeten Sockel, wobei F i g. 1
eine Ansicht des Innenraumes des Sockels mit den darin angeordneten Kontakten und
der diese steuernden Nockenwelle, F i g. 2 ein Ansicht des Zugmechanismus,
wobei das Zugglied sich in Ruhestellung befindet, F i g. 3 ein Ansicht des
Zugmechanismus, wobei das Zugglied sich in Zugstellung befindet, F i g. 4
einen Längsschnitt nach Schnittlinie IV-IV und F i g. 6 bis 9 zeigen
in vergrößertem Maßstab eine Ausführung, bei der der Sockel einen H-förmigen Querschnitt
aufweist, wobei F i g. 6 eine Ansicht des die elektrischen Kontakte aufnehmenden
Hohlraumes, F i g. 7 eine Ansicht des das Sperrad und das Zugglied aufnehmenden
Hohlraumes, mit in Ruhestellung befindlichem Zugglied, F i g. 8 eine Ansicht
wie F i g. 7, mit in Zugstellung sich befindendem Zugglied, und deren untere
Hälfte eine im Austausch mit dem Zugmechanismus einsetzbare Drehschalterverrastung
veranschaulicht und F i g. 9 einen Schnitt gemäß Schnittlinie IX-IX darstellt.
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Bei der Darstellung nach den F ig. 1 bis 5 ist der Sockel-1
topfförmigausgebildet und trägt in seinem Boden la ortsfeste Kontakte2, die durch
Kontakthebe13 elektrisch miteinander verbunden werden können. In dem Beispiel sind
die Kontakthebel 3 einseitig öffnende Hebel, wobei die öffnungskontaktpunkte
mit Edelmetallauflagen versehen sind. Das andere Ende der Kontakthebel
3 ist mit einer von dem ortsfesten Kontakt 2 weggerichteten Abwinkelung
3 b versehen, die in einer schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung
1 f im Sockel 1 lagert. Dabei ist zwischen dem ortsfesten Kontakt
2 und dem Lagerpunkt der Abwinkelung 3 b ein Abstand vorgesehen, so daß der
an dem Kontakt 2 anliegende Teil des Kontakthebels 3 um diesen Lagerpunkt
eine Drehbewegung ausübt, wodurch bei jeder Kontakthebelbetätigung eine Reibwirkung
an dieser Kontaktanlage erfolgt. Der Kontakthebel 3 ist dabei starr ausgebildet
und von einer am Sockel 1 abgestützten Feder 4 druckbeaufschlagt. Die Kontakthebel
3 werden von einer Nockenwelle 5 betätigt, die unmittelbar mit einem
mit dem Zugmechanismus zusammenwirkenden Sperrrad 5 c verbunden
ist.' Die Nockenwelle 5
wird durch die Kontakthebel 3 in ihrer Ruhelage
arretiert, derart, daß die Steuernocken 5a mit einer Mulde 5 b versehen
sind, in die der den Kontakthebeln 3 unmittelbar angeformte Rastnocken
3 a, wie in der linken Hälfte der F i g. 1 dargestellt, bei geöffneter
Schalterstellung einliegt. Bei geschlossener Schalterstellung Regt der Rastnocken
3 a, wie in der rechten Hälfte der F i g. 1 gezeigt, zwischen zwei
Steuernocken
5 a der Nockenwelle 5, derart, daß die Nockenwelle
5 nur ein geringes Drehungsspiel besitzt. Der die Schalterkontakte aufnehmende
Hohlraum 1 b
des Sockels 1 wird durch eine Isolierstoffplatte
6 abgedeckt. Diese Isolierstoffplatte 6 wird von der Nockenwelle
5 derart durchdrungen, daß das Sperrrad 5 c oberhalb
der Isolierstoffplatte 6 in dem weiteren Hohlraum lc des Sockels
1 liegt. Dieser Hohlraum lc wird nach außen hin verschlossen durch eine an
dem Sockel 1 befestigte Abdeckplatte 7.
Innerhalb dieses Hohlraumes
1 c ist noch der Zugmechanismus untergebracht, der aus einem unmittelbar
am Ende der Zugschnur 9 befestigten Zugglied 8
besteht. Dieses ist
als Winkelstück ausgebildet mit einem in Richtung der Zugschnur 9 weisenden
Schenkel 8 a, der mit einer Nase od. dgl. 8 c in einer Ausnehmung
7 a der Abdeckplatte 7 geführt ist, und mit einem gegen das Sperrad
5 c gerichteten Schenkel 8 b.
Die Befestigung
der Zugschnur 9 an dem Winkelstück 8 erfolgt durch Umwinkeln von dem
Winkelstück unmittelbar angeformter und die Zugschnur 9
umfassender Lappen.
Auf die Zugschnur 9 ist eine Schraubendruckfeder 10 aufgesteckt, die
an dem Sockel 1 abgestützt ist und das Winkelstück 8 in Ruhestellung
drückt. Die Bewegung des Winkelstückes 8 ist durch die in der Ausnehmung
7 a geführte Nase 8 c begrenzt, wobei die Länge der Ausnehmung 7a
die Zuglänge festlegt und die Breite eine Schwenkbewegung des Winkelstückes
8 beim Zurückgehen in Ruhestellung zuläßt. In der Abdeckplatte
7 sind zur Befestigung des Schalters an einem Gerät entsprechende Vorrichtungen
7 b, wie beispielsweise Gewindelöcher, vorgesehen. Durch die Anordnung der
Ausnehmung 7 a in der mit den Befestigungsvorrichtungen 7 b versehenen
Abdeckplatte 7
wird die Zugbetätigung einwandfrei begrenzt und eine nachteilige
übertragung der Zugkräfte auf die übrigen Teile des Schalters vermieden. Wie aus
der F i g. 5 ersichtlich, ist die Nockenwelle 5 einerseits
mit dem Zapfen 5 d im Boden la des Sockels 1 und andererseits
mit dem Zapfen 5 e in der Abdeckplatte 7 drehbar gelagert.
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Das in den F i g. 6 bis 9 in vierfacher Vergrößerung
dargestellte Ausführungsbeispiel stellt einen im Querschnitt H-förmigen Sockel
1 dar, wobei der H-Querbalken die Isolierstoffzwischenwand 6 bildet
und den Innenraum des Sockels 1 in zwei jeweils nach außen offene Hohlräume
unterteilt. Dabei sind in dem einen Hohlraum 1 b die ortsfesten Kontakte
2 und die diese miteinander verbindenen Kontakthebel 3 angeordnet, wobei
diese durch eine die offene Seite des Hohlraumes 1 b verschließende Isolierstoffabdeckplatte.
14 gehalten wird. In dem anderen Hohlraum 1 c ist das Sperrad
5 c der Nockenwelle 5 und der dieses betätigende Zugmechanismus
angeordnet. Die offene Seite dieses Hohlraumes lc ist wiederum durch die Abdeckplatte
7 verschlossen. Erfindungsgemäß a ist hierbei, wie insbesondere aus den F
i g. 6
und 7 ersichtlich, der Schaltwinkel der Nockenwelle
5
unsymmetrisch ausgebildet, indem von der Einschaltstellung zur Ausschaltstellung,
d. h. von der die Kontakthebel 3 an den Kontakten 2 anlegenden Stellung
zu der die, Kontakthebel 3 abhebenden Stellung ein großer Schaltwinkel a
und von der Ausschaltstellung zu der Einschaltstellung, d. h. von der die
Kontakthebel 3 abhebenden Stellung zu der die Kontakthebel 3 an den
Kontakten 2 anlegenden Stellung ein kleiner Winkel b vorgesehen ist. Dabei
ist der Steuernocken 5a mit einer beim Ausschaltvorgang den Kontakthebel
3 abhebenden, allmählich ansteigenden Kurve 5f und mit einer beim Einschaltvorgang
wirksamen, steil abfallenden Kurve 5g versehen. Hierdurch ist es möglich,.
den Durchmesser der Nockenwelle 5 auf ein Kleinstmaß zu reduzieren, wobei trotzdem
noch eine leichte Betätigung beim Abheben der Kontakthebel 3 möglich ist.
Dies wird noch dadurch verbessert, daß die mit der allmählich ansteigenden Kurve
5f des Steuernockens 5a zusammenwirkende Flanke 3 c des Rastnockens
3 a des Kontakthebels 3
eine geneigte Steuerfläche aufweist.
Dagegen ist die mit der steil abfallenden Kurve 5g zusammenwirkende Flanke
3 d des Rastnockens 3 a senkrecht zum Kontakthebel
3 gerichtet, wodurch zwischen der Kurve 5 g und der Flanke
3 d ein äußerst geringer Spielraum in Einschaltstellung des Kontakthebels
3
vorhanden und beim Einschalten eine Rückdrehung der Nockenwelle
5 sicher verhindert ist, wenn der Schenkel 8 b des Winkelstückes
8 beim Zurückgehen desselben in Ruhestellung an dem auf diesem Wege liegenden,
nächstfolgenden Zahn des Sperrades 5 c
vo,rbeigleitet. Auf Grund
des geringen Durchmessers der Nockenwelle 5 kann auch die Länge der Kontakthebel
3 auf ein Mindestmaß beschränkt und somit die Z, Clesamte Größe des Schalters
weiter verringert werden.
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In F i g. 6 ist in der linken Hälfte der Kontakthebel
3
und die Nockenwelle 5 in geschlossenem Schaltzustand dargestellt,
während die rechte Hälfte diese in geöffnetem Schaltzustand zeigt. Durch die Veränderung
des Schaltwinkels ist lediglich beim Ziehen des Zuggliedes 8 bei der Betätigung
von der Ausschalt- in die Einschaltstellung ein größerer Leerhub bis zum Angriff
des Winkelstückes 8 an dem Sperrrad 5 c vorhanden. Wie
aus der Darstellung in F i g. 7
und 8 ersichtlich, übt das Winkelstück
8 bei seiner Zugbetätigung eine fast geradlinige Bewegung aus. Diese geradlinige
Bewegung ist bei Schaltern mit kleinem Sperraddurchmesser nur möglich, wenn der
Schaltwinkel nicht über ein gewisses Maß, beispielsweise 601, hinausgeht.
Es wäre somit auch möglich, einen gleichmäßigen Schaltwinkel vorzusehen, was sich
aber wiederum nachteilig auf die Anordnung der Schaltkontakte auswirkt, da man hierfür
eine Dreiteilung des gesamten Schaltwinkels (3600) vornehmen müßte, welches
zwar sinnvoll bei einer Anordnung von drei Kontaktpaaren auf dem Umfang der Nockenwelle
5 wäre. Jedoch bei einer Anordnung von zwei Kontaktpaaren und unter der Voraussetzung,
daß der Schalter sehr klein bauen soll, ist eine Unterteilung des Gesamtschaltwinkels
in Zweierteilung vorteilhafter, so daß die zwei Kontakthebel 3 bei radialer
Betätigung durch die Nockenwelle 5 gegenüberliegend angeordnet werden können. Es
bestünde zwar die Möglichkeit, durch Teilung der Steuerbahnen der Nockenwelle
5 und der Kontakthebel 3 auf zwei Ebenen einen beliebigen und gleichmäßigen
Schaltwinkel zu verwenden, müßte dieses aber durch Hinterpressung bzw. durch Zweiteilung
der Nockenwelle 5
erreichen, wobei außerdem zwei verschiedene Kontakthebel
3 erforderlich wären.
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Bei dem in den F i g. 6 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiel
durchdringt die Zugschnur 9 eine Ausnehmuno, 8 d des Winkelstückes
8 und ist durch Anquetschen einer Hülse 11 od. dgL an ihrem Ende mit
dem Winkelstück 8 verbunden.
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Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung des sehr kleinen Zuggliedes
8 ist in dem Hohlraum lc
des Sockels 1 ausreichend
Platz für weitere Vorkehrungen, beispielsweise eine Ausnehmung Id für die Anordnung
eines Rastmechanismus für einen Drehschalter, vorgesehen. Ein solcher ist in F i
g. 8 in der unteren Hälfte dargestellt. Dabei ist die Nockenwelle
5 mit einem Raststern 5h versehen, der mit einer unter dem Druck einer
Feder 13 stehenden Kugel oder Rolle 12 zusammenwirkt.
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Wie aus F i g. 9 ersichtlich, werden die die einzelnen Schalterteile
in den Hohlräumen 1 b, 1 c haltenden und abdeckenden Abdeckplatten
7 und 14 mittels die Bohrungen le des Sockels 1 durchdringenden Rohmiete
15 zusammengehalten.