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Schaltvorrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung
mit zwei Festkontaktpaaren und zwei federnd gegeneinander gedrUckten, um parallele
Achsen kippbar gelagerten Lenkern von denen der eine als Schaltsteg zur wahlweisen
Verbindung Je zweier Festkontakte dient.
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Bei solchen an sich bekannten Schaltelementen werden im allgemeinen
die beiden Lenker durch eine Zugfeder gegeneinander gezogen und zwar derart, dass
sie einen stumpfen Winkel miteinander einschliessen. Dabei liegen die an einem der
beiden Lenker befindlichen Schaltkontakte an einem Paar der zu verbindenden Festkontakte
an, wodurch eine bestimmte Maximalabwinkelung definiert ist. Um nun
die
Schaltkontakte mit dem anderen Paar von Festkontakten in BerUhrung zu bringen, muss
der von den Lenkern gebildete Winkel entgegen der Kraft der Zugfeder durch eine
Totpunktlage gedrückt werden, bei welcher die Schenkel und die Richtung der Federkraft
in einer Linie liegen, worauf die Lenker dann aufgrund der Federkraft in eine bezUglich
dieser Totpunktlage symmetrische Lage gelangen, bei der die Schaltkontakte am anderen
Festkontaktepaar anliegen. Durch die herkömmliche Anordnung mit Zugfedern sind verhältnismässig
grosse Schaltwege erforderlich. Die gegenseitige Abstützung und Lagerung der beiden
Lenker erfolgte bis Jetzt durch v-förmig geschlitzte Enden der Lenker, wobei die
Schlitze um einen Winkel von 90 Grad relativ zueinander verdreht waren und ineinander
eingriffen. Ein grosser Nachteil dieser Lagerung ist es, dass sich die Auflageflächen
in den beiden V-Schlitzen sehr stark abnUtzten, wodurch sich die beiden Lenker verklemmten
und nicht mehr frei bewegen konnten, was wiederum den einwandfreien Schaltvorgang
stark beeinträchtigte.
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Eine Aufgabe dieser Erfingung ist es also, eine funktionssichere gegenseitige
Verbindung sowie eine neue Lagerung von solchen Lenkern zu konstruieren.
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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der eine Lenker
entgegen der Kraft eines elastischen Mittels senkrecht zu seiner Drehachse in seiner
Längsrichtung verschiebbar gelagert ist und an seinem freien Ende eine parallel
zur Drehachse verlaufende, v-förmige StUtzflEche besitzt, in der sich das als Schneide
ausgebildete eine Ende des anderen, als Schaltsteg dienenden Lenkers abstUtst, dass
letzterer an seinem anderen Ende mittels eines gekröpften BUgels gelagert ist, und
dass zur Verschwenkung des letzteren Lenkers aus seiner einen Endstellung in die
andere ein verschiebbarer Stössel vorhanden ist.
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Nachstehend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausf
Uhrungsbeispiel
der Erfindung näher erklärt. Es zeigen die Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein
AusfUhrungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schaltvorrichtung mit den Lenkern in
einer-der beiden Endstellungen, die Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch dasselbe
AusfUhrungs beispiel mit den Lenkern in einer Zwischenstellung, die Fig. 3 einen
gleichen Vertikalschnitt mit den Lenkern in der anderen Endstellung, die Fig. 4
einen Schnitt durch das Gehäuse einer Schaltvorrichtung nach der in der Fig. 1 bezeichneten
Linie IV-IV mit einem abgenommenen Gehäuseteil,-wobei sich jedoch die Lenker in
ihrer Totpunktlage befinden und in Draufsicht dargestellt sind, und die Fig. 5 einen
Schnitt nach der in der Fig.l bezeichneten Linie V-V durch das AusfUhrungsbeispiel
der Erfindung.
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Das in der Fig. 1 dargestellte AusfUhrungsbeispiel der erfindungsgemässen
Schaltvorrichtung besitzt ein Gehäuse, welches aus zwei Teilen la und lb zusammengesetzt
ist. In diesem Gehäuse sind zwei Festkontaktpaare 2a und 2b an den Gehäuseteilen
la bzw. Ib befestigt. Die Kontakte 2a und 2b sind in Anschlussfahnen 3a bzw. 3b
eingenietet, Welche in entsprechende Schlitze 4a bzw. 4b der Gehäuseteile la und
lb eingesteckt sind und dadurch fest sitzen. Der Teil lb hat zwei Ausnehmungen zur
Aufnahme und Lagerung eines dUnnen Bolzens 5, der als Drehachse fUr einen im folgenden
Federsteg 6 genannten Lenker 6 dient. Dieser Federsteg 6 besteht aus einem schmalen
Metallstreifen, der an seinem
einen Teil einen Längsschlitz 6a aufweist
und dessen zweiter Teil um einen rechten Winkel gegen den ersten verdrillt und dann
zu einer v-förmigen StUtzflEche 6b gebogen ist. Er ist mittels des durch seinen
Längsschlitz 6a gesteckten Achsbolzens 5 um letzteren drehbar und zu diesem senkrecht
verschiebbar gelagert. Um seinen geschlitzten Teil ist teilweise eine Schraubenfeder
7 gewunden, deren Durchmesser grösser als die Breite dieses geschlitzten Teils und
kleiner als die Länge und Breite der v-förmigen Fläche 6b ist, so dass sie zwischen
der Rückseite dieser Stützfläche 6b einerseits und dem Achsbolzen 5 andererseits
eingespannt ist und die StUtzfläche des Federsteg so weit wie möglich vom Achsbolzen
5 wegdrückt. Der Achsbolzen 5 ist in einer symmetrieebene zwischen den beiden Festkontaktpaaren
2a und 2b angebracht. In dieser Ebene, auf der anderen Seite der Festkontaktpaare,
befinden sich auch die Widerlager 8a für einen gekröpften Bügel 8, der als Drehlager
für den zweiten, im folgenden Schaltsteg 9 genannten Lenker 9 dient. Dieser Schaltsteg
trägt in seinem mittleren Teil ein Paar verbundener, aufgenieteter Schaltkontakte
9a. Sein dem Federsteg zugewandtes Ende ist als Schneide 9b ausgeführt, welche in
der v-förmigen Stützfläche 6b kippbar gelagert ist.
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Das andere Ende des Schalt stegs ist parallel zur Drehebene erweitert
und besitzt eine Bohrung 9c zur Lagerung des gekröpften Bügels 8 und hat die Funktion
eines Schaltnockens.
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Durch den Druck der Feder 7 ist die Schneide 9b des Schaltstegs 9
ständig gegen die Stützfläche 6b des Federstegs 6 gepresst, so dass eine Bewegung
eines der beiden Lenker immer auch eine entsprechende Bewegung des anderen zur Folge
hat.
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In den beiden Gehäuseteilen la und lb ist ein durchgehender Führungsschlitz
10 angebracht, in welchem ein Stössel 11 auf und ab verschiebbar gelagert ist. Dieser
Stössel 11 hat zwei in das Gehäuseinnere ragende Vorsprünge lla und llb, welche
zum Verschieben des schaltnockenförmigen Endes des Schaltstegs 9 dienen. Der Stössel
ist mit einer Nut lld zur Aufnahme einer Schraubenfeder 12 versehen, welche einerseits
durch
einen ebenfalls am Stössel 11 angebrachten Ansatzzapfen llc und andererseits durch
ein am Gehäuseteil la befindliches Gegenlager lc eingespannt ist. Diese Feder 12
dient dazu, den Stössel 11 im Ruhezustand in der in der Fig. 1 gezeigten Lage zu
halten.
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Zur Verbindung der beiden Gehäuseteile la und lb sind zwei Bohrungen
14a und 14b für Befestigungsnieten und zum Anschluss an ein in der Zeichnung nicht
dargestelltes Betätigungsorgan sind zwei durch beide Gehäuseteile gehende Bohrungen
13a und 13b zum Durchführen von Schrauben vorgesehen.
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Die Ruhestellung des Schaltsteges 9 entspricht der in der Fig. 1 dargestellten
Lage. Dabei verbinden die Schaltkontakte 9a die beiden Festkontakte 2at Der Schaltsteg
9 wird von der Schraubenfeder 7 über die Stützfläche 6b und die Schneide 9b fest
gegen die Kontaktnieten 2a gedrUckt. Der Stössel 11 berührt mit seinem Ansatz llb
den Schaltsteg.
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Zum Umschalten wird nun der Stössel 11 so verschoben, dass sein zweiter
Ansatz lla den nockenförmigen Teil des Schaltstegs 9 unter gleichzeitiger Verschiebung
des Federstegs in die in der Fig. 3 gezeichnete Lage gedrUckt. Dabei passieren der
Federsteg 6 und der Schaltsteg 9 eine in der Fig. 2 dargestellte Totpunktslage,
bei der die beiden Lenker in einer Linie liegen und die Summe der an ihnen angreifenden
Kräfte und Drehmomente gleich Null ist. Nach dem Uberschreiten dieser Totpunktslage
Knicken der Federsteg 6 und der Schaltsteg 9 aufgrund der Kraftwirkung der Feder
7 in die andere Richtung durch, und die Schaltkontakte 9a liegen Jetzt fest an dem
anderen Festkontaktpaar 2b an. Wenn der Stössel 11 wieder entlastet wird, kehrt
er wegen der Schubkraft der Schraubenfeder 12 in seine Ausgangslage zurück, wodurch
gleichzeitig über den Ansatz llb der Schaltsteg 9 und der Federsteg 6 in die in
der Fig. 1 gezeichnete Lage zurückgeschwenkt werden.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Schaltvorrichtung monostabil,
das
heisst, dass nur eine der beiden möglichen Schaltstegstellungen ohne zusätzliche
Hilfsmittel stabil beibehalten wird. Wenn Jedoch die Feder 12 weggelassen wird,
bleibt der Schaltsteg in beiden möglichen Stellungen, die Schaltvorrichtung ist
dann bistabil.
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Die äussere Form der Gehäuseteile la und lb ist so gewählt, dass eine
Schaltvorrichtung an eine andere direkt angeschlossen werden kann und so eine ganze
Schaltsäule beliebiger Länge aus denselben einfachen Grundelementen aufbaubar ist.
Dabei besitzt des einfachen Aufbaus wegen jede Schaltvorrichtung eine Feder 12 und
das im Gehäuseteil la endende Stück des Stössels 11 eines Schaltelementes steht
in Kontakt mit dem aus dem Gehäuseteil lb der folgenden Schaltvorrichtung herausragenden
Stösselendes, so dass bei Verschiebung des Stössels gleichzeitig alle anderen Stössel
mitbewegt werden. Für die Rückverschiebung dienen dann die Jeweiligen Schraubenfedern
12. Zur Verbindung der einzelnen Schaltvorrichtungen untereinander und gleichzeitig
am Betätigungsorgan sind die in einer Linie liegenden Bohrungen 13a bzw. 13b für
die Aufnahme von zwei durch die Gehäuse hindurchreichenden Zylinderschrauben vorgesehen.
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Selbstverständlich könnte man die Schraubenfedern 12 auch weglassen,
man müsste dann aber die Stössel 11 mit dem Betätigungsorgan und untereinander so
verbinden, dass sie auch durch Zug bewegt werden können. In diesem Fall bräuchte
dann aber das Betätigungsorgan keine Arretiervorrichtung für die Arbeitsstellung
besitzen, da die Schaltvorrichtung dann Ja bistabil wären.
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Dank der beschriebenen Lagerung der beiden Lenker 6 und 9 wird eine
Reibungsabnützung der Auflager weitestgehend eingeschränkt, was zu einer viel längeren
Lebensdauer und grösseren Funktionssicherheit der Schaltvorrichtung wesentlich beiträgt.