DE549622C - Kipphebelschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
30. APRIL 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 549622 KLASSE 21 c GRUPPE

Kipphebelschalter

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. September 1926 ab

Die Erfindung bezieht sich auf Installationskipphebelschalter. Das Schaltorgan derartiger Schalter besteht entweder aus einem drehbar gelagerten Schalthebel oder aus einem Körper, der unmittelbar an einer kippbar gelagerten Feder sitzt und auf einer vom Schaltersockel gebildeten kreisbogenförmigen Führung hin und her schwingt, oder auch aus einem Isolierstoffschieber, der leitende Kontaktteile trägt. Diese verschiedenen Arten Kipphebelschalter haben gewöhnlich eine Feder, die ein Stehenbleiben des Schaltorgans in einer Zwischenstellung verhindern soll.
Es sind auch bereits Kipphebelschalter mit geradlinig hin und her gehendem Isolierstoffschieber und einem Federwerk bekannt geworden. Bei diesen Schaltern wirkt eine Federung zwischen dem Schieber und dem besonders dazu eingerichteten Schaltersockel, und

ao die Bewegung des Bedienungsgriffes wird unmittelbar, d. h. nicht unter Vermittlung einer Feder, auf den Schieber übertragen. Die Kontaktbrücke des Schiebers erstreckt sich dabei über eine Stirnseite des Schiebers.

as Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Installationskipphebelschalter zu schaffen, dessen Schaltleistung gegenüber den bekannten Schaltern wesentlich erhöht ist, so daß der Schalter z. B. auch an Schalttafeln für das Abschalten hoher Schaltleistungen verwendbar ist bzw. bei gegebener Schaltleistung mit geringeren Abmessungen ausgeführt werden kann als die bekannten Kippschalter. Gleichzeitig soll der Schalter einen sicheren Schutz vor dem Berühren unter Spannung stehender Teile bieten und ohne wesentliche Abänderung des Sprungwerks nicht nur als einpoliger Ausschalter, sondern auch als zwei- oder mehrpoliger Schalter anwendbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erfüllt, daß der Schalter folgenden Aufbau erhält.

Als Kontaktorgan wird ein Isolierstoffschieber benutzt, der Kontaktteile zum Verbinden der am Schaltersockel feststehend angeordneten Kontaktstücke trägt. Der Schieber gleitet in einer Isolierstoffrinne hin und her. Er besteht aus einem starren Klotz. Seine Kontaktteile sind an den langen Flächen angeordnet, und zwar entfernt von den beim Bewegen des Schiebers vorn und hinten liegenden Stirnflächen. Derartig ausgebildete Schaltschieber sind an und für sich bei Schaltern mit einer zwangsläufig von der Bewegung des Handgriffes abhängigen Schaltbewegung bekannt. Die Feder des zum Schalter gehörenden Sprungwerks wirkt zwischen dem Schieber und dem Bedienungsgriff, also unabhängig vom Schaltersockel. Sie erzeugt eine

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Wilhelm Klement in Finkenkrug b. Berlin-Spandau.

Geschwindigkeit des Schiebers, die unabhängig ist von der Geschwindigkeit des Handgriffes.

Die Erfindung kann dadurch verwirklicht werden, daß der dem Schaltorgan zugekehrte Teil des mit dem Handgriff versehenen Kipphebels selbst federnd ausgebildet und das Schaltorgan so eingerichtet ist, daß es in den jeweiligen Schaltstellungen so lange festgehalten wird, bis die Kipphebelfeder durch Kippen des Handgriffs genügend gespannt ist und schließlich die sprunghafte Bewegung des Schaltorganes einsetzt.

Der hin und her gehende Schieber bzw. das ihn bewegende Sprungwerk muß zu diesem Zweck mit irgendeiner Festhaltung versehen sein, die den Schieber erst freigibt, wenn die Feder eine ausreichende Vorspannung hat. Die Überwindung der Festhaltung des Schaltorgans kann durch den Handhabungshebel selbst erfolgen. Die Auslösung ist bei dieser Ausführung lediglich davon abhängig, daß der Handhabungshebel eine bestimmte Lage eingenommen hat. Die Kipphebelfeder hat dann nur das Fortschnellen, nicht aber auch das Auslösen zu bewirken. Die Anordnung kann auch so eingerichtet sein, daß die Auslösung nicht in Abhängigkeit von einer bestimmten Lage des Kipphebeis, sondern lediglich von dem Erreichen einer bestimmten Federkraft abhängig ist. In diesem. Falle wird die Hebelfeder selbst zum Herausreißen des Schaltorgans aus einer Rast verwendet, und zwar geschieht das dann, wenn die von der Hebelfeder ausgeübte Kraft größer ist als die von der Rast ausgeübte Haltekraft.

Die Federung des Sprungwerkes läßt sich auf verschiedene Weise ausbilden. Man kann z. B. in einer Höhlung des Handhabungsteiles eine oder mehrere Spannfedern anordnen, deren dem Schaltorgan zugekehrte Schenkel als Antriebsorgan für das Schaltorgan dienen. Ferner kann man auch zwei Schraubenfedern in die Höhlung des Handhebelgriffes einlassen, die die Griffachse umgeben.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, bei denen die Auslösung des Schaltschiebers aus seiner Festhaltung in der Weise erfolgt, daß die Kipphebelfeder bis zum Erreichen einer bestimmten Vorspannung gespannt wird, bis sie imstande ist, den Schieber aus einer federnden Rast herauszureißen.

Die Abb. 1 bis 3 zeigen den Schalter im Längsschnitt, Querschnitt und einem Grundriß mit abgenommen gedachtem Griff, jedoch eingezeichneter Sprungfeder. Die Abb. 4 und 5 zeigen den Griff mit der Feder gesondert. In einer Rinne im Isolier sockel 30 des Schalters ist der Isolierschieber 22 beweglich.

I Er wird in seinen Schaltstellungen durch Rasten (Rastennut 31 und Kugeln 32) festgehalten. Auf dem Schieber sitzt ein Stromschlußstück 21, das mit ,den festen Kontaktstücken 34 und 35 in Berührung kommen kann. Das Stromschlußstück 21 befindet sich entfernt von den beim Bewegen des Schiebers vorn und hinten liegenden Stirnflächen.

Die Welle 27 des Kipphebels ist in Lagerbocken 23 und 26 gelagert. Um die Welle ist der Bedienungsgriff 19 drehbar. Er ragt durch einen Schlitz 17 der Schalterkappe 15 nach außen.

In einer Höhlung 18 des Griffes 19 befinden sich zwei Schraubenfedern 24 und 25. Ihre heraus ragenden freien Enden 14 sind durch einen Bund 13 vereinigt. Der Federbund 13 greift in eine Höhlung 12 des Schaltschiebers 22 ein. Das andere Ende 20 der Feder 24 und das entsprechende Ende 16 der Feder 25 legen sich an entgegengesetzte Seiten des Griffkörpers 19.

Der Schieber ist bei 11 quer durchbohrt und enthält in der Bohrung eine schraubenförmige Druckfeder 28, welche die beiden Kugeln 32 oder ähnlich wirkende Rastenkörper nach außen in die Rastennuten 31 der Sockelrinne drückt.

In den Abbildungen ist der Schalter im Einschaltzustand dargestellt, wo das Stromschlußstück 21 die festen Kontaktstücke 34 und 35 miteinander verbindet. Wird der Bedienungshebel 19 umgelegt, so wird die Schraubenfeder 25 gespannt, weil sich der Anschlag des Griffhebels gegen das kurze freie Ende 16 der Schraubenfeder legt und es mitnimmt. Hat die Spannung der Feder einen gewissen Grad erreicht, so überwindet sie den Druck, den die Rastenfeder 28 auf die Kugel 32 in den Rastennuten 31 ausübt, und der Schaltstab 22 wird plötzlich in die Ausschaltstellung geschnellt. Bei der umgekehrten Schaltbewegung wird die Feder 24 mittels des freien Endes 20 und des Anschlages am Griff 19 gespannt und nach Überwindung des Rastenwiderstandes der Schakschieber in die in den Abbildungen dargestellte Einschaltstellung bewegt. Das Ein- und Ausschalten erfolgt demnach sprunghaft. Dabei ist es praktisch für die Geschwindigkeit des Schiebers gleichgültig, mit welcher Geschwindigkeit der Hebel 19 bewegt wird.

In Abb. 6 ist eine andere Ausführungsform der Federung dargestellt. Der Griff ist mit einer Omegafeder verbunden, deren beide Enden in die Lücke des Schaltschiebers eingreifen. In der Abbildung ist die Feder 36 in gespannter Stellung dargestellt. Durch die gestrichelten Linien wird der entspannte Zustand angedeutet, der nach der Überwindung des Rastengesperres erreicht wird.

Die Anwendung von Schraubenfedern mit Windungen, welche die Kipphebelachse umgeben, ist bei Kipphebelschaltern an und für sich bereits bekannt. Die Federn sind aber bisher nicht bei Schaltern angewandt worden, deren Schaltorgan unabhängig vom Kipphebel oder der Kipphebelachse beweglich ist, sondern nur bei Schaltern, deren Kipphebel unmittelbar die elektrische Verbindung herstellt und durch die Feder lediglich mit dem Handgriff verbunden ist, um eine Vorspannung des Kipphebels zu erzeugen. Demgegenüber wird bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung durch die nach unten reichenden Enden der Schraubenfeder das Schalten eines besonderen vom Kipphebel unabhängigen Schaltorganes erzielt, und zwar in der Weise, daß die Enden der Federschenkel unmittelbar am Schaltorgan angreifen und die Schaltbewegung erzeugen. Besondere Mitnehmer, Lenker o. dgl. sind erfindungsgemäß nicht erforderlich, was insbesondere Abb. 6 erkennen läßt.

An Stelle der beschriebenen Federn können auch andere im gleichen Sinne wirkende Spann- oder Kippfedern verwendet werden, beispielsweise eine Schraubenfeder, deren Achse nicht senkrecht zur Richtung des Griffes verläuft wie bei den dargestellten Federn, sondern etwa in dieser Griffrichtung. Die Vergrößerung der Schaltleistung bei Schaltern nach der Erfindung beruht auf dem Zusammenwirken des in der beschriebenen Weise ausgebildeten Kontaktorgans und der Anwendung eines Sprungwerkes, das beim Ein- und Ausschalten eine Sprungbewegung erzeugt, deren Geschwindigkeit von derjenigen des Handgriffes unabhängig ist.

Beim Ausschalten gleitet der Isolierkörper des Schaltschiebers 22 zwischen die durch das Schalten zu trennenden Kontaktstücke 34 und 35 des Sockels. Außerdem gleiten die Kontaktflächen der am Schieber sitzenden Stromschlußbrücke 21 dicht an den Seitenwänden der Isolierstoffrinne vorbei. Es wird infolgedessen sowohl auf die Kontaktteile des Sockels als auch auf die Kontaktstellen des Schaltorgans eine Wirkung ausgeübt, die derjenigen der bekannten Wischer gleich ist, wie sie z. B. bei Drehschaltern verwendet werden, und die nach dem Ausschalten über die soeben getrennten Kontaktteile wischen und dadurch das Auftreten eines Lichtbogens erschweren. Bei einem Schalter nach der Erfindung wird diese Wirkung ohne Anwendung zusätzlicher Vorrichtungen erzielt. Ein Stehenbleiben des Lichtbogens ist auch dadurch erschwert, daß die Kontaktteile des Schiebers sich nicht über die schmalen Stirnflächen erstrecken, die beim Bewegen vorn oder hinten liegen. Infolgedessen ist ein freier Luftraum zwischen den Kontaktstücken des Sockels und des Schiebers vermieden und damit das Überschlagen eines Lichtbogens denkbar weitgehend ausgeschlossen. Es empfiehlt sich ferner, die An-Ordnung so zu treffen, daß sich gemäß dem dargestellten Beispiel der Isolierkörper auch in der endgültig erreichten Ausschaltstellung noch zwischen den zusammengehörigen Kontaktteilen des Sockels befindet und diese voneinander trennt.

Die erläuterte günstige Wirkung des Schaltschiebers in bezug auf das Verlöschen von Schaltfeuern kann jedoch nur dann zu einer betriebsmäßigen Mehrbelastung des Schiebers ausgenutzt werden, wenn gemäß der Erfindung dafür Sorge getragen ist, daß sich der Schaltvorgang sowohl beim Ausschalten als auch beim Einschalten stets mit einer ausreichenden Geschwindigkeit vollzieht und nicht durch falsches Bedienen oder Festhalten des Handgriffes verzögert werden kann. Würde man nämlich die Geschwindigkeit des Schiebers 22 verlangsamen oder ihn in einer Zwischenstellung festhalten können, in weleher ein Lichtbogen oder eine zu starke Erhitzung der Kontaktflächen auftritt, so würde das zu einer Beschädigung des Schalters und zu einer Verringerung der Leistungsfähigkeit führen. Da aber das Schalten stets schnell und sprunghaft erfolgt, ist es bei einem Schalter nach der Erfindung möglich, ihn betriebsmäßig mit dem Optimum der überhaupt erzielbaren Schaltleistung zu belasten. Dadurch wird es möglich, dem Schalter wesentlieh kleinere Abmessungen zu geben, als sie bisher üblich waren, bzw. den Schalter bei üblichen Abmessungen mit größeren Schaltleistungen zu belasten.

Durch die Anwendung eines geradlinig gleitenden Schiebers und die Anordnung eines vom Schieber völlig unabhängig wirkenden Sprungwerks wird gleichzeitig erreicht, daß man den Schalter auf einfache Weise beliebig vielpolig ausbilden kann. Man braucht dazu im wesentlichen nur den Schieber mit mehr Kontaktbrücken zu versehen bzw. einen mit mehr Polen versehenen längeren Schieber anzuwenden. Der übrige Aufbau, insbesondere auch das Sprungwerk des Schalters können gleichbleiben. Da ferner die Sprungfeder nur zwischen Handgriff und Schieber wirkt, nicht aber zwischen einem Teil des Mechanismus und dem Isoliersockel, sind störende Beeinflussungen der Schaltgeschwindigkeit, die durch die großen Herstellungstoleranzen des Isolierkörpers entstehen könnten, ausgeschlossen.

Durch die Anwendung eines Federsprungwerks, das am Isolierkörper des Schiebers an- iao greift, wird ferner ein weitgehender Berührungsschutz gewährleistet, da das gesamte

Sprungwerk nicht mit spannungführenden Teilen in Berührung steht und infolgedessen auch dann noch ein Schutz besteht, wenn die Isolierung des Handgriffes beschädigt ist und man zum Sprungwerk gehörende Metallteile von außen her berühren kann.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Kippheb elschalter mit einem in einer Isolierstoffrinne geradlinig gleitenden Isolierstoffschieber als Schaltorgan, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber aus einem starren Klotz, in dessen Längsflächen entfernt von den Stirnseiten Kontaktstücke eingelassen sind, besteht und von einem in seiner Bewegungsgeschwindigkeit nicht verzögerbaren Sprungwerk mit einer zwischen Schieber und Bedienungsgriff angeordneten, vom Schaltersockel unabhängig wirkenden Schnellfeder betätigt wird, wobei die feststehenden Kontaktstücke des Sockels in an sich bekannter Weise so angeordnet sind, daß ihre Kontaktflächen in der gleichen Ebene liegen wie die Wandflächen der Isolierstoffrinne.
2. 2. Kipphebelschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Isolierstoffteil des Schiebers auch noch in der endgültig erreichten Ausschaltstellung zwischen den zu einem Paar gehörenden Kontaktstücken des Sockels befindet und diese voneinander trennt.
3. 3. Kipphebelschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprungwerk zwei die Kipphebelachse mit ihren Windungen umgebende Schraubenfedern besitzt, deren zum Schaltorgan reichende Schenkel miteinander verbunden sind, während die anderen Federenden durch Anschläge am Gr iff körper je nach der Drehrichtung des Griffes von ihm abwechselnd mitgenommen werden, wodurch die eine oder die andere Feder gespannt wird.
4. 4. Kipphebelschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprungwerk eine die Kipphebelachse mit ihren Windungen umgebende Schraubenfeder besitzt, deren beide freien Schenkel go nach unten zu dem unabhängig von der Kipphebelachse beweglichen Schaltorgan reichen und wechselseitig unmittelbar, d. h. ohne Anwendung besonderer Mitnehmer o. dgl., am Schaltorgan angreifen und das Schalten bewirken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen