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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Wippenschalter mit
einer großflächigen Betätigungswippe, die aus einem äußeren, großflächigen und einem
inneren, kleineren, am Schaltersockel mittig gelagerten Wippenteil besteht, ferner
mit einer im Schaltwerk gegenüber der Wippenschwenkachse seitlich versetzt gelagerten,
zweiarmigen Kontaktwippe, deren Schaltarm zumindest einem festen Gegenkontakt zugeordnet
ist und die durch eine am inneren Wippenteil vorgesehene Nockenanordnung, die ebenfalls
gegenüber der Wippenschwenkachse seitlich versetzt ist, zwischen zwei Schaltstellungen
verschwenkbar ist, wobei das äußere Wippenteil als Schalterabdeckung ausgebildet
und mit dem inneren Wippenteil gemeinsam um einen relativ kleinen Winkel verschwenkbar
ist.
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Ein bekannter Schalter dieser Art weist zwei mit ihren Schaltarmen
einander gegenüberstehende Kontaktwippen auf, die über einen unterhalb der Betätigungswippenschwenkachse
gelegenen, in Richtung des Kontaktwippenschalthubs verschieblichen Kopplungsstein
zu einem Kniehebel ergänzt sind. Die beidseitig der Betätigungswippenschwenkachse
angeordneten Lagerstellen für die Kontaktwippen sind durch Blattfeder-Elemente gebildet,
die bewirken, daß die beiden Kontaktwippen gegeneinander federn. Des weiteren ist
eine der Kontaktwippen als einarmiger Hebel ausgebildet und die andere als zweiarmiger
Hebel. Am nach außen weisenden Arm der letzteren greift ein erster, vom inneren
Wippenteil seitlich herablaufender Übertragungsnocken an, während die einarmige
Kontaktwippe unter der Einwirkung eines zweiten, entsprechend seitlich versetzten
am inneren Wippenteil herablaufend angeformtenÜbertragungsnockens steht.
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Dieser bekannte Schalter hat, wenngleich er auch einen vergleichsweise
kleinen Schaltschwenkwinkel ermöglicht, auch für einen einfachen Ein-Ausschalter
immer zwei Kontaktwippen, einen Kopplungsstein und zwei Nocken, notwendig. Des weiteren
ist der bei diesem Schalter von den Kontaktwippen erzeugbare Kontaktdruck abhängig
von der Federstärke der gegeneinander federnden, den Strom führenden Lagerstellen.
Diese Lagerstellen können aus Gründen einer guten Kontaktvermittlung zu den Kontaktwippen
nicht aus Federstahl bestehen, sondern müssen aus den üblichen Kontaktfeder-Metallegierungen
hergestellt werden. Die aus solchen Legierungen hergestellten Federorgane können
infolge der zusätzlichen Belastung durch Stromwärme in ihrer Federkraft eher nachlassen
als nicht den Strom führende Federn. Schließlich erfolgt dort die Bewegung der Kontaktwippen
entsprechend der Bewegung der Betätigungswippe, die Kontakte können also bei entsprechender
Betätigung langsam geöffnet werden, wobei ein Lichtbogen die Kontaktstellen stärker
beeinträchtigen kann als bei über eine Totpunktlage bewegbaren Mechanismen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalter der eingangs genannten
Art verfügbar zu machen, der einen wesentlich einfacheren Aufbau und einen zumindest
ebenso kleinen Schaltschwenkweg für die Betätigungswippe wie der bekannte Schalter
besitzt, wobei aber an sich bekannte einfachere Kopplungsmittel zur Anwendung kommen
sollen, die zum Hin-und Herkippen einer Kontaktwippe mit nur einem Übertragungsnocken
auskommen und bezüglich Kontaktdruck und Kontakttrenngeschwindigkeit zuverlässig
arbeiten. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Gegenkontakt in der zur Richtung der seitlichen Versetzung der Kontaktwippenlagerung
und des zugehörigen Elbertragungsnockens entgegengesetzten Richtung gegenüber der
Wippenschwenkachse etwa gleich weit versetzt und der Schaltarm der Kontaktwippe
entsprechend verlängert ist, und daß der die Schaltfeder abstützende Übertragungsnocken
in an sich bekannter Weise über das Lager der Kontaktwippe hinweg verschwenkbar
ist.
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Nach der Erfindung liegen also der Gegenkontakt einerseits und die
Kontaktwippenlagerung nebst übertragungsnocken andererseits auf verschiedenen Seiten
der mittig angeordneten Wippenschwenkachse. Die Kontaktwippe des Schaltwerks wirkt
daher zugleich als hohe Hebelübersetzung, so daß trotz eines kleinen Schaltschwenkwegs
der Betätigungswippe der erforderliche Schalthub des Kontaktwippenschaltarms eingehalten
werden kann. Man erhält dadurch einen ersichtlich geringen Platzbedarf für Schaltwerk
und inneres Betätigungswippenteil.
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Des weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung die Verwendung
bewährter Mechanismen, die den Schaltvorgang von der Betätigungswippe auf die Kontaktwippe
übertragen und deren Federorgane nicht zur Stromzuführung benutzt werden müssen,
demzufolge auch aus Federstahl hergestellt sein können. So ist bei einem ersten
Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß der Übertragungsnocken in an sich bekannter
Weise mit einer federbelasteten Kugelspitze versehen ist, die in der einen Schaltstellung
den einen Kontaktwippenarm belastet und in der anderen den anderen sowie beim Schaltvorgang
über das Kontaktwippenschwenklager hinweggleitet. Hierbei wird die Anordnung vorteilhaft
so getroffen, daß der E7bertragungsnocken mit möglichst großem wirksamem Nocken-Schwenkradius
über das seitlich versetzte Kontaktwippenschwenklager hinweggleitet.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der andere
Arm der Kontaktwippe in an sich bekannter Weise mit dem Übertragungsnocken durch
eine Koppelfeder zu einem eine zusätzliche Elbersetzung einführenden Kniehebel ergänzt
ist. Diese zusätzliche Übersetzung ist deswegen möglich, weil der Übertragungsnocken
unter diesen Verhältnissen der erheblich längere Hebelarm des Kniehebels ist, so
daß es bei kleinstem Schaltschwenkweg der Betätigungswippe möglich ist, die erforderliche
Länge der Schaltstrecke im Kontaktbereich einzuhalten.
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Es sei bemerkt, daß die vorstehend beschriebene Kniehebelübertragung
für Schalter mit normal großer Betätigungswippe an sich bekannt ist, dort ist aber
das Übersetzungsverhältnis des Kniehebels etwa 1:1 im Hinblick auf eine leichtgängige
Schalterbetätigung gewählt. Die vorliegend gewählte Ausbildung des Kniehebels derart,
daß eine nicht unwesentliche Elbersetzung eingeführt wird, hat nun keine Schwergängigkeit
der Schalterbetätigung zur Folge, weil durch das großflächige äußere Wippenteil
eine entsprechend vergrößerte Hebewirkung bei der Betätigung erreicht wird.
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Beiden Ausführungsbeispielen ist es gemeinsam, daß - bei Ausbildung
des Schalters als Unterputzschalter mit einem Tragring für den Schaltersockel -selbst
bei noch so kleinem Schaltschwenkweg der Betätigungswippe diese immer sich mit einer
Seite vom Mauerwerk abheben wird. Aus diesem Grunde ist es notwendig, in an sich
bekannter Weise einen
Abschlußrahmen vorzusehen, der den Spalt zwischen
dem äußeren Wippenteil und der Montagewand (Mauerwerk) abdeckt. Da der Spalt durch
den erfindungsgemäß ausgebildeten Schalter nur wenige Millimeter weit ist, braucht
für den Abschlußrahmen kein nennenswerter Aufwand getrieben zu werden. Der erfindungsgemäße
Schalter liefert daher die Voraussetzung für besonders einfach ausgebildete Abschlußrahmen.
Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, daß der Außenumfang des Tragrings an
die Form des äußeren Wippenteils angepaßt sowie mit einem vorstehenden, umgebördelten
Rand als Abschlußrahmen versehen ist, den das äußere Wippenteil mit seinen herablaufenden
Seitenwänden übergreift. Falls gewünscht, kann auf dem umgebördelten Rand des Tragrings
noch ein umlaufendes U-Profil aus Kunststoff aufgesteckt sein.
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Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in den F i g. 1 und 2
je in Schnittansicht dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Die Betätigungswippe des dargestellten Unterputzschalters ist aus
einem äußeren Wippentei110 und einem inneren Wippentei112 aufgebaut. Das äußere
Wippenteil 10 übernimmt zugleich Schalterabdekkungsfunktion. Seine Abmessungen
entsprechen daher den üblichen genormten Abmessungen einer Schalterabdeckung. Das
innere Wippenteil 12 hat die Form eines mit einer Mittelöffnung 14 versehenen Rahmens,
der an seinen vier Eckpunkten je mit einem Saugnapf 16 versehen ist, in die ein
vom äußeren Wippenteil 10 herablaufender Hohlzapfen 18 eingesteckt ist. Die vier
Steckverbindungen 16, 18 sind im übrigen so ausgelegt, daß sie die aus Sicherheitsgründen
vorgeschriebene erforderliche Haltekraft erzeugen.
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Das innere Wippenteil 12 ist an einer entsprechend ausgebildeten Lagerbrücke
20 in der dargestellten Weise mit Hilfe zweier Achsstummeln 22 gelagert. Die Lagerbrücke
20 ist der besseren Übersichtlichkeit halber nur zum Teil dargestellt. Sie ist am
gleichfalls nicht dargestellten Schaltersockel festgelegt.
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Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß die Lagerstelle 126 für die Kontaktwippe
124 eines Wippenschaltwerks gegenüber der Schwenkachse 22, also gegenüber
der Schaltermitte, nach links gerückt ist. Die Schaltermitte ist in F i g. 2 durch
die strichpunktierte Linie M angedeutet.
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Am Rahmen des inneren Wippenteils 12 ist ein gegenüber derSchwenkachse
22 seitlich nach links versetzter und nach unten weisender Übertragungsnocken 28
angeformt, der an seinem unteren Ende mit einer Sackbohrung versehen ist. In der
Sackbohrung 30
nach F i g. 1 kann eine Druckfeder untergebracht sein, die
sich in bekannter Weise unmittelbar auf einem abgewinkelten Ende der Kontaktwippe
abstützt.
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Die Lagerstelle 126 nach F i g. 2 ist durch das als Schneidenlager
wirkende hochgebogene Ende einer am Schaltersockel festgelegten Stromschiene gebildet,
die in üblicher Weise zu einer Stromleiteranschlußklemme führt. Die Kontaktwippe
124 hat im wesentlichen die Form eines ungleicharmigen Winkelhebels 124
a, 124 b. Der lange Arm 124 a ist der Schaltarm, der zwischen
zwei gegenüber der Schaltermitte M nach rechts gerückten festen Gegenkontakten 36,
38 umschaltbar ist (je nach der gewünschten Funktion des Schalters kann aber auch
einer der Kontakte 36, 38 weggelassen werden).
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Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß durch die entgegengesetzte seitliche
Versetzung der Kontaktwippenlagerstelle 126 und der Gegenkontakte 36, 38 gegenüber
der Schaltermitte M die Möglichkeit für eine entsprechende Verlängerung des Schaltarms
124 a der Kontaktwippe und damit die Erzeugung des erforderlichen
Kontaktabstands bei 36, 38 selbst bei sehr kleinem Schaltschwenkweg der Betätigungswippe
10 12 ermöglicht wird.
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Das in F i g. 2 dargestellte Schaltwerk entspricht im Prinzip der
bekannten Ausführung, bei der der Übertragungsnocken 28 mit einer durch eine Feder
140 belasteten Kugelspitze 60 versehen ist, die in der einen Schaltstellung den
einen Kontaktwippenarm 124 b belastet und in der anderen den anderen Kontaktwippenarm
124 a sowie beim Schaltvorgang über das Kontaktwippenschwenklager 126 hinweggleitet,
wodurch der Schaltarm 124 a von der einen Schaltstellung in die andere überführt
wird. Im Unterschied aber zu diesem bekannten Schaltwerk ist hier die Lagerstelle
126 aus der Schaltermitte M heraus nach links versetzt, ebenso der Übertragungsnocken
28, während die festen Gegenkontakte auf der rechten Seite belassen werden. Außerdem
ist das Kontaktwippenschwenklager 126 so geneigt, daß es in Richtung der
strichpunktierten Linie S zur Wippenschwenkachse 22 hinweist. Die Kugelspitze 60
ruht in den beiden Schaltstellungen auf unterschiedlichen Seiten der Kontaktwippe
124 auf, und zwar jeweils in etwa gleichem Abstand von der Linie S. Durch die seitliche
Versetzung des Kontaktwippenschwenklagers 126 wird nicht nur eine entsprechende
Verlängerung des Schaltarms 124 a der Kontaktwippe erreicht, sondern zugleich eine
Vergrößerung des wirksamen Schwenkradius der Kugelspitze 60, den diese beim Überführen
der Betätigungswippe von der einen in die andere Schaltstellung durchläuft. Diese
beiden Maßnahmen ermöglichen einerseits einen sehr kleinen Schaltschwenkweg der
Betätigungswippe, andererseits einen ausreichend großen Schalthub des Schaltarms
an der Kontaktstrecke.
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Aus der Figur ist ferner ersichtlich, daß der übertragungsnocken bei
entsprechender schräger Anformung an das innere Wippentei112 auch im ganzen in die
strichpunktierte Linie S gelegt werden kann. Hierbei würde sich an der Schaltkinematik
nichts ändern. Der Vorteil der dargestellten Ausführungsform ist der, daß der aus
den Teilen 28 und 12 bestehende Formkörper einfacher herzustellen ist. Andererseits
bietet ein schrägliegender, mit der Linie S ausgerichteter Übertragungsnocken 28
den Vorteil, daß die gesamte, von der Feder 140 ausgeübte Kraft für den Schaltvorgang
ausgenutzt wird und nicht nur, wie im dargestellten Fall, deren in Richtung der
Linie S weisende Kraftkomponente, was sich auf die Leichtgängigkeit des Schaltwerks
günstig auswirkt. Schließlich könnte auch bei entsprechender Formgebung der Kontaktwippe
der Übertragungsnocken 128 nicht, wie dargestellt, senkrecht, sondern waagerecht
orientiert sein. Letzteres wird sich insbesondere dort empfehlen, wo eine geringe
Bauhöhe des gesamten Schalters einschließlich Sockels erwünscht ist.
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Die Mittelöffnung 14 des inneren Wippenteils 12 bietet die Möglichkeit,
eine Beleuchtungsquelle, z. B. eine Glimmlampe, unterzubringen. In diesem Fall kann
es sich im Hinblick auf eine gleichmäßige Ausleuchtung des gesamten äußeren Wippenteils
empfehlen, das letztere als Lichtleiter auszubilden.
Der Schalter
eignet sich gleichfalls für eine Ausbildung, z. B. als Serienschalter, bei dem zwei
nebeneinanderliegende, unabhängig zu betätigende Schaltwerke nebst zugehöriger Betätigungswippe
vorgesehen sind. Zu diesem Zweck ist es lediglich notwendig, den Schalter mittig
zu unterteilen, wie dies in F i g. 1 durch die strichpunktierte Linie U dargestellt
ist. Hierbei müssen dann die beiden Hälften des äußeren Wippenteils 10 in der Trennfuge
gleichfalls mit herablaufenden Seitenwänden versehen sein. Außerdem kann es sich
dann zur weiteren Stabilisierung der Lage der beiden Hälften des äußeren Wippenteils
10 empfehlen, noch eine zusätzliche Lagerstelle der beiden Wippenhälften am Boden
des Abschlußrahmens 50 für die äußeren Seitenwände der beiden Hälften vorzusehen.
Dieses Lager kann beispielsweise als einfaches offenes Lager ausgebildet sein.
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Der Mauerwerksabschlußralunen ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel
durch einen umgebördelten Rand 150 des üblicherweise bei Unterputzschaltern ohnehin
vorgesehenen Tragrings 160 gebildet. Falls gewünscht, kann auf den umgebördelten
Rand 150 des Tragrings noch ein umlaufendes U-Profil 170 aus Kunststoff aufgesteckt
werden. Dies kann sich aus den verschiedensten Gründen empfehlen, beispielsweise
dann, wenn eine Isolierung gegen im Tragring fließende Kriechströme oder eine Feuchtigkeitsabdichtung
angezeigt ist.