DE140338C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft elektrische Schalter, welchen eine bestimmte und gleichmäßige Absatzbewegung in der einen oder anderen Richtung durch einen von einem Anschlag zu drehenden Hebel oder ein Rad erteilt werden muß.

Die Erfindung umfaßt folgende Hauptteile:

1. Eine Vorrichtung zur Erteilung von bestimmten gleichmäßigen Absatzbewegungen an elektrische Schalter, zum Zweck, abwechselnd den Strom zu schließen und zu öffnen,

" oder Widerstände einzuschalten und auszuschalten usw.

2. Mittel zum bestimmten und selbsttätigen Aufhalten der Bewegung des Schalters und desjenigen Teiles der Vorrichtung, welchem die Absatzbewegung· erteilt wird. Dieses Aufhalten der Bewegung geschieht nach Vollendung jeder Absatzbewegung, und der Schalter wird hierauf in der richtigen Stellung für die nächste Einstellung selbsttätig wieder
gegeben.

3. Mittel zur Begrenzung der Bewegung des Anschlaghebels oder -rades und zur selbsttätigen Zurückführung dieses · Organes in die zur nächsten Beeinflussung erforderliche Stellung.

4. Ein Gehäuse für einen Schalter und das zu seiner Einstellung dienende Getriebe, in welches Gehäuse die ganze Vorrichtung" eingeschlossen ist, derart, daß die Antriebswelle und das zur Begrenzung ihrer Bewegung dienende Getriebe abgenommen werden kann, ohne den eigentlichen Schalter auseinander nehmen zu müssen. In derselben Weise kann auch der Schalter abgenommen werden, ohne die übrige Einrichtung zu zerlegen. Außerdem ist das Gehäuse so eingerichtet, daß, wenn der Schalter für die Zuleitung an elektrischen Bahnen verwendet wird, das Gehäuse in bequemer Weise an dem Schienenfuß befestigt werden kann, so daß es keiner weiteren Unterstützung bedarf, und der Abstand der Fahrfläche der Schienen von dem Anschlaghebel oder -rade nicht jenen Schwankungen unterliegt, welche leicht vorkommen können, wenn der Schalter unabhängig von der Schiene angeordnet ist.

Auf den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt.

Fig. ι ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie X-Y in Fig. I.

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie X^-Y¹ in Fig. ι und zeigt einen für die in Frage kommende Vorrichtung geeigneten Schalter.

Fig. 4 ist ein senkrechter Querschnitt nach Linie X²-Y² in Fig. 1 und veranschaulicht die Mittel zum Aufhalten der Absatzbewegung der drehbaren Teile.

Fig. 5 ist eine Ansicht des Getriebes zur Erteilung der Absatzbewegungen und zum Sperren der Vorrichtung. Das Gehäuse ist hier teilweise im Schnitt gezeichnet, um die innere Einrichtung freizulegen.

Fig. 6 ist ein der Fig._: 2 entsprechender Schnitt, welcher aber die Vorrichtung zum Er-

Verein deutscher üngsnicurs Bezirksverein a. si. niederen kuhr.

teilen der Absatzbewegungen nach Einstellung derselben, und zwar in der Lage darstellt, in welcher sie eben beginnt, in ihre normale Stellung zurückzukehren.

Fig. 7 ist ein Ansicht, welche eine besondere Kurbelform darstellt.

Fig. 8 ist eine seitliche Schnittansicht einer etwas abweichenden Ausführungsform der Vorrichtung zur Erteilung der Absatzbewegungen und

Fig. 9 ist ein Querschnitt durch diese Vorrichtung.

In den Fig. io bis 15 sind in größerem Maßstabe als in den vorhergehenden Figuren die beweglichen Teile der Vorrichtung zur Zurückführung· der AVelle und des Antriebshebels in ihre normale Lage dargestellt, sowie auch die Mittel, welche zur Begrenzung der Bewegungen dieser Teile dienen.

Fig. 10 ist eine Seitenansicht und

Fig. 11 eine linksseitige Endansicht von drei weiter unten näher beschriebenen ineinander eingreifenden gezahnten Rädern.

Fig. 12 ist eine rechtsseitige Endansicht von Fig. 10, welche die Welle im Schnitt zeigt.

Fig. 13, 14 und 15 sind Seitenansichten der drei erwähnten gezahnten Räder in auseinander genommenem Zustande.

Die Befestigung des Gehäuses, wenn der Schalter für die Stromzuführung bei elektrischen Bahnen verwendet wird, ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt.

Fig. 16 ist eine Seitenansicht des Gehäuses mit der dasselbe tragenden Schiene im Schnitt und

Fig. 17 ist eine Vorderansicht des Gehäuses.

Die von geeigneten Lagern getragene

Welle ι kann durch einen Arm 2 oder einen gleichwertigen Teil in jeder Richtung teilweise gedreht werden. Ihre selbsttätige Zurückführung in die normale Ruhelage, sowie auch die Begrenzung ihrer Teildrehung wird durch die weiter unten beschriebenen Vorrichtungen bewirkt.

Der Arm 2 kann von Hand gedreht werden, das Getriebe des Schalters ist aber geeignet, auch durch Anschläge eingestellt zu werden, wodurch die Vorrichtung sich hauptsächlich für die Verwendung bei elektrischen Bahnen eignet.

Bei der in Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform ist ein Zwischenrad 9 lose auf dem durch eine feststehende Hülse 3 gebildeten Lager der Welle 1 angeordnet. Diese Hülse 3 bildet einen Teil eines Gehäuses 4, welches mit einem Deckel 5 versehen ist und die ganze Vorrichtung einschließt. Die Hülse 3 trägt an ihrem einen Ende ein Lager 6 für die Welle I, während das andere Ende dieser Welle in einem in den Gehäuseansatz 8 eingeschraubten Ring 7 gelagert ist.

Das Zwischenrad 9 besitzt zwei Sätze von Sperrzähnen 10 und 11, welche sich auf dem Umfang dieses Rades in verschiedenen Ebenen befinden und in entgegengesetzten Richtungen geneigt sind. Das Rad 9 ist entweder direkt oder durch Eingriff mit dem beweglichen Teil 12" des Schalters, welcher zur Herstellung der Schaltungen verstellt werden muß, verbunden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiele besitzt das Rad 9 einen hülsenartigen Teil, welcher prismatisch gestaltet ist und den beweglichen Teil 12^W des Schalters mit den Schalterbürsten 12 (Fig. 3) trägt. Auf der Zeichnung sind drei elektrisch verbundene Schaltbürsten 12 dargestellt, welche in einem feststehenden Zylinder 13 aus isolierendem Material eingeschlossen sind. In dem letzteren befinden sich zwei Kontaktstücke 14, 15, an welche die Leitungskabel angeschlossen sind. Diese Vorrichtung soll bei jedesmaligem Anschlag um Vo-Umdrehung bewegt werden und hierbei abwechselnd den Strom schließen und wieder öffnen. Natürlich kann die Konstruktion des Schalters je nach Erfordernis auch für größere oder geringere Teildrehungen ausgeführt werden.

Ein Kurbelarm 16, welcher in Fig. 2 in punktierten Linien dargestellt ist, ist auf der Welle ι befestigt, so daß er sich mit derselben dreht. Auf einem Kurbelzapfen 16¹ dieses Armes sind zwei Klinken 17, 18 lose angeordnet, von denen die eine sich in der Ebene der einen \^Aerzahnung 10 und die andere in der Ebene der anderen Verzahnung 11 des Rades 9 befindet, so daß entweder die eine oder die andere Klinke auf das Sperrad einwirkt, je nach der Richtung, in welcher der Arm 2 bewegt wird. Wenn erforderlich, können Fedem 19 vorgesehen sein, um die Klinken gegen ihre Verzahnungen zu drücken.

Auf der einen Seite des Zwischenrades 9, in einer zu diesem Rade parallelen Ebene, ist eine feste Platte 20 angeordnet, welche mit einer Führungsrippe 21 oder auch mit einer Führungsrille versehen ist. Auf jeder der beiden Klinken 17 und 18 befindet sich ein vorspringender Stift 22, welcher hinter die Führungsrippe 21 greift und hierdurch die Lage der zur Zeit nicht wirksamen Klinke regelt, während die Klinken durch den Kurbelarm 16 in kreisende Bewegung gesetzt werden. Die Führungsrippe 21 dient dazu, die jeweilig nicht zur Wirkung gelangende Klinke außer Eingriff mit den zugehörigen Zähnen zu halten und den Eingriff derselben in die Zähne bei der Rückwärtsbewegung zu verhindern.

Das Zwischenrad 9 und der bewegliche Schalterteil 12* müssen daran verhindert werden, einen größeren Winkel als erforderlich ist, zu durchlaufen, was natürlich durch Reibung

in dem Lager des Zwischenrades oder durch Reibung auf dem beweglichen Schalterteil erreicht werden kann. Gemäß der Erfindung wird aber eine A^orrichtung angeordnet, welche diese Teile selbsttätig hemmt, sobald sie den erforderlichen Weg durchlaufen haben, und welche die Teile in der für die nächste Einstellung erforderlichen Stellung selbsttätig wieder freigibt. Zu diesem Zweck wird in

ίο einer mit dem Zwischenrade 9 verbundenen Scheibe 23 eine geeignete Anzahl von Einkerbungen vorgesehen. In diese Einkerbungen fällt ein Bolzen 24 ein, welcher sich in radialer Richtung in Nuten der feststehenden Führungsplatte 20 verschiebt. Dieser Bolzen 24 besitzt einen Ansatz 25, auf welchen ein in dem Gehäuse angeordneter federnder Kolben 26 drückt.

Wenn die Teile in ihrer normalen Stellung" sich befinden, so ruht der Ansatz 25 des Bolzens 24 auf den oberen, gelenkig an dem Kurbelarm 16 befestigten Enden der Klinken 17, 18. Diese Klinken sind an ihren äußeren Flächen daumenartig ausgebildet, so daß beim Schwingen der Welle 1 und bei dem hierdurch erfolgenden Mitnehmen der Klinken in die in Fig. 6 dargestellte Lage der Bolzenansatz 25 während eines Teiles der Bewegung sich so weit senken kann, bis der Bolzen 24 auf dem kreisförmigen Umfange der mit den Einkerbungen versehenen Scheibe 23 ruht. Am Ende der Absatzbewegung der Vorrichtung fällt dann der Bolzen 24 in die betreffende Einkerbung der Scheibe 23 ein und sperrt hierdurch den Schalter.

Beim Rückgang der Welle 1 in ihre normale Lage wirkt die Daumenoberfläche derjenigen Klinke, welche eben zur Wirksamkeit gelangt ist derart auf den Bolzenansatz 25 ein, daß der Bolzen 24 in die Höhe gezogen und das Zwischenrad freigegeben wird.

Selbstverständlich kann auch der Teil 25 des Bolzens 24 derart verlängert werden, daß anstatt der Klinken der Kurbelarm 16 auf den Bolzen 24 einwirken kann, in welchem Falle der Kurbelarm 16 etwa die in Fig. 7 dargestellte Form erhalten würde. Die Klinken erhalten dann die allgemein übliche gebogene Form, wie mit punktierten Linien in Fig. 7 eingezeichnet ist.

Infolge der beschriebenen Einrichtung gelangt bei der Absatzdrehung der Welle 1 in der einen Richtung die eine Klinke in Eingriff mit dem zugehörigen Zahnsatz des Zwischenrades und nimmt das letztere mit, während die andere Klinke durch die Führungsrippe 21 von dem zugehörigen Zahnsatze abgehoben wird. Der Bolzen 24 kann sich auf dem Umfange der mit Einkerbungen versehenen Scheibe senken und nach genügender Umdrehung der Welle in die nächste Einkerbung einfallen.

Bei der Rückbewegung wird der Bolzen aus der Einkerbung wieder herausgezogen, das Zwischenrad freigegeben und diejenige Klinke, welche vorher nicht wirksam war, wird wieder durch die Führungsrippe 21 außer Eingriff mit ihrem Zahnsatz gehalten.

Anstatt die Führungsrippe 21 an einer hinter den Klinken und den Sperrverzahnungen befindlichen Platte anzuordnen, kann die Vorrichtung auch, wie in Fig. 8 und 9 dargestellt, eingerichtet sein. Hier befindet sich die Führung für die Klinken in derselben Ebene mit denselben, so daß die Anordnung besonderer vorstehender Stifte auf den Klinken überflüssig ist. Die Führung 21 wird hier durch einen aus einem Stück mit dem Deckel 5 des Gehäuses 4 bestehenden Teil gebildet, während eine weitere ebenfalls aus einem Stück mit dem Deckel bestehende Führung 21* die Klinken umgibt.

Wenn nun der Kurbelarm 16 (Fig. 9) in Richtung des Uhrzeigers sich bewegt, so greift die Klinke 17 in ihre Verzahnungen ein und die andere Klinke 18, welche in diesem Falle nicht wirksam ist, stützt sich mit ihrem Kopf 18 auf die Führungsfläche 21® und wird durch die Führung 21 am Eingriff in ihre Verzahnung gehindert, ebenso wie dies bei der vorher beschriebenen Ausführungsform der Fall war.

Der obere Teil der Führungsfläche 2i^x verhindert, daß die Klinke, welche wirksam war, bei einer sehr schnellen Rückbewegung aus der Verzahnung ausgehoben wird.

Nachstehend werden nun die Mittel beschrieben, welche die selbsttätige Rückführung der Antriebswelle in ihre normale Ruhelage nach Beendigung jeder Einstellung in irgend einer Richtung herbeiführen. Diese Mittel dienen gleichzeitig zur Begrenzung der Teildrehungen der Welle 1.

Auf einem viereckigen Teile der Welle 1 (Fig. 1) ist ein Rad 27 befestigt (siehe auch Fig. 10, 12 und 13), welches sperrzahnartige Vorsprünge auf einer Seite besitzt. Die geneigten Flächen dieser Sperrzähne bilden Teile von Schraubengängen. Diese Sperrzähne greifen in entgegengesetzt geformte Zähne auf einem Zwischenrade 28 ein, welch letzteres lose auf der Welle 1 angeordnet ist (siehe auch Fig. 10 und 14). Das Zwischenrad 28 trägt auf seiner entgegengesetzten Seite einen anderen Satz von sperrzahnartigen Vorsprüngen, welche in entgegengesetzter Richtung wie die Zähne des Rades 27 geneigt sind, und diese entgegengesetzte Verzahnung des Zwischenrades 28 greift in ein Rad 29 ein (siehe Fig. io, 11 und 15), welches ebenfalls lose auf der Welle angeordnet ist, aber an einer Drehung durch Vorsprünge 30 verhindert wird, welche in Längsschlitze 31 im Umfange des Lager-

ringes 7 oder in dem Teile 8 des feststehenden Gehäuses eingreifen.

Um die Welle 1 ist eine Schraubenfeder 32 herumgelegt, welche gegen das Zahnrad 29 drückt. Sobald die Welle 1 mit dem gezahnten Rade 27 in einer Richtung gedreht wird, üben die Zähne des Rades 27 auf die Zähne des Zwischenrades 28 eine schraubenartige Wirkung aus. Da nun das Rad 28 durch seine entgegengesetzt gerichteten Zähne und die Zähne des Rades 29 an einer Drehung verhindert wird, so findet eine Längsverschiebung des Zwischenrades 28 und des Rades 29 statt, und zwar so weit, bis Rad 29 am Ende der Schlitze 31 des feststehenden Gehäuses 8 angekommen ist. und hierdurch jede Weiterbewegung verhindert wird. Wenn diese Stellung erreicht wird, haben sich die Zähne des Rades 27 noch nicht genügend weit gedreht, um ganz bis an die Spitzen der entgegengesetzten Zähne, des Rades 28 zu gelangen. Wenn daher die Längsverschiebung des Rades 29 aufhört, so wird die Welle 1 gesperrt, nachdem sie um einen gewissen Winkel verdreht worden ist, welcher von der Länge der möglichen Längsverschiebung des Rades 29 abhängt. Diese Bewegungen des Rades 29 finden entgegen der Wirkung der Feder 32 statt und diese Feder bringt später die verschiedenen Teile in ihre normale Ruhelage zurück.

Wird die Welle 1 in entgegengesetzter Richtung gedreht, so ist die Wirkung dieselbe wie vorher, nur mit dem Unterschiede, daß das Rad 27 bei seiner Teildrehung das Rad 28 mitnimmt und in diesem Falle die entgegengesetzten Zähne des Rades 28 die Längsverschiebung des Rades 29 herbeiführen.

Das in Fig. 1, 8, 16 und 17 dargestellte Schaltergehäuse besteht aus einem Teil 4, weleher eine Hülse 3 zur Aufnahme des einen Wellenlagers besitzt. Der Teil 4 ist an seinem Ende offen, und wird durch den den federnden Kolben 26 tragenden Deckel 5 verschlossen. An der anderen Seite des Gehäuseteiles 4 befindet sich ein Gehäuseansatz 8, welcher das Getriebe zur Begrenzung der Bewegung der Welle ι aufnimmt und das Lager 7 für das äußere Wellenende enthält.

Die Leitungskabel 36,37 (Fig. 17) sind durch. Stopfbuchsen 38, 39 in das Gehäuse 4 eingeführt. Wird ein mit solchem Gehäuse versehener Schalter für die Stromzuführung bei elektrischen Bahnen verwendet, so werden außen an dem Gehäuseteil 4 Vorsprünge 34 vorgesehen, von welchen Bolzen 35 ausgehen. Diese Bolzen werden durch den Fuß der Schiene 33 (Fig. 16) hindurchgeführt und das Ganze verschraubt, so daß das Schaltergehäuse von der Schiene getragen wird und der Gehäuseansatz 8 unter der Schiene hindurchgeht, deren Fuß an beiden Seiten zum Teil weggeschnitten ist, um zur Aufnahme des Schaltergehäuses und für die Bewegung des Dreharmes den nötigen Raum zu schaffen.

Infolge dieser Konstruktion ist es möglich, das ganze Getriebe wasserdicht einzuschließen, wobei aber gleichzeitig die Antriebswelle und das Getriebe zum Begrenzen ihrer Bewegungen leicht abgenommen werden kann, ohne den Schalter auseinander nehmen zu müssen, oder auch umgekehrt. "·

Der Deckel 5 des Gehäuses kann leicht abgenommen werden, um das Innere nachzusehen, und dadurch, daß das Gehäuse in der beschriebenen Weise an dem Schienenfuß befestigt ist, ist der Abstand zwischen dem Dreharm 2 und der Lauffläche der Schiene nicht allen möglichen Veränderungen unterworfen, wie dieses der Fall ist, wenn der Schalter unabhängig von der Schiene angeordnet wird.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein elektrischer Schalter, welchem durch begrenzte Teildrehungen einer Antriebswelle gleichmäßige Absatzbewegungen in der einen oder anderen Richtung erteilt werden, und bei welchem der bewegliche Teil des Schalters mit einem doppelte Sperrverzahnungen besitzenden Zwischenrade verbunden ist, während ein Kurbelarm der Antriebswelle die zugehörigen Sperrklinken trägt, gekennzeichnet durch eine feststehende Führungsrippe (21), welche derart auf die Sperrklinken (17, 18) einwirkt, daß einerseits diejenige Klinke, welche bei der betreffenden Drehung nicht zur Wirkung kommt, aus ihrer Verzahnung ausgehoben und hierdurch während der Rückführung unwirksam gemacht wird,, und andererseits die andere Klinke in das Zwischenrad (9) eingreifen und dasselbe um einen bestimmten Winkel drehen kann.

2. Ein elektrischer Schalter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrippe (21) zum Ausheben der nicht wirkenden Klinke aus ihrer Verzahnung aus einem Stück mit dem Deckel (5) eines den Schalter einschließenden Gehäuses (4) besteht, während eine zweite Führung (21^s) an dem Gehäusedeckel (5) die Fliehbewegung der Sperrklinken (17, 18) begrenzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.