DE724618C

DE724618C - Nockenschalter, insbesondere fuer Regelzwecke

Info

Publication number: DE724618C
Application number: DEL100591D
Authority: DE
Inventors: Donald G Kimball
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-04-13
Filing date: 1940-04-13
Publication date: 1942-08-31
Also published as: GB536398A; US2203224A

Description

ur. lad. Eigen dom

2 5 KRL1343

^ ausgegeben am
si. august 1942

L 1003g! I'Illb'jjc

ist als Erfinder genannt worden.

ist in Anspruch jjcno

3. April

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Die JErfindung bezieht sich auf einen Xukkenschalter, bei dem beim Schalten Durchprägungen federnder Kontaktarme in Aussparungen einer parallel mit Kontaktarmen liegenden Schaltscheibe einfallen, der sich insbesondere zur Schaltung von Heizgeräten, beispielsweise der I-Ieizcinhc.iten elektrischer Herde, eignet und sich trotz einer sehr groi.H'ii Zahl von Regclstellungen sehr gedrungen herstellen läßt.

Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß die federnd ausgebildeten Kontaktarme gegenüber beiden .Stirnseiten derSebahscheibe parallel zueinanderliegend anireonine! sind lind über die ganze Schaltscheibe Tn verschiedenen Abständen von der Schahscheibeuachse hiiiweggreifeu.

Es sind nun bereits Nockenschalter be kanntgeworden. bei denen die beweglichen Schallarm;.· neben der Schaltscheibe angeordnet sind und nicht über diese hinweggreifen. Hierdurch werden aber die Ausmaße des Schalters erheblich größer als beim Gegenstand der Erfindung, bei dem die Schaltarme nur wenig länger sind als der Schaltscheiljendurchmesser. Die lireite des Schalters nach der Erfindung, die hauptsächlich durch die Zahl der Schaltanne bestimmt wird, wird dabei dadurch verringert,dal.i die Schahannc zu beiden Seilen der Schaltscheibe. liegen. ■während, die axiale Längenausdehnung des Schalters, infolge der flachen Ausbildung· der Schaltscheibe, der die (lachen Sehaltanne gegenüberliegen, ebenfalls Sehr gering im.

Die Rastenseheibc des Schaltwerkes wird zweckmäßig von einem mit der Schaltscheibe zusammenhängenden axialen Ansatz gebildet.

Die Erfindung ist in den Fig. l bis π beispielsweise dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Draufsicht auf den Schaller bei abgenommenem Handgriff.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt auf der ίο Linie 2-2 von Fig. ι mit Ansicht des Handgriffes.

Fig. 3 ist eine Ansicht des Schalters bei abgenommener Abdeckung.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den Schalter auf der Linie 4-4 von Fig. 1.

Fig. 5 zeigt einen weiteren Querschnitt des Schalters auf der Linie 5-5 von Fig. 1, und die

Fig. 6 bis 11 zeigen schematisch die verschiedenen Stellungen des Schalters zur Schaltung eines zweiteiligen Heizkörpers.

Das Gehäuse 10 des Schalters, das aus einem Isolierstoff, beispielsweise Phenolkunstharz, mit einem Füllmittel besteht, enthält einen Schaltraum ι ν zur Aufnahme der Schalterteile. Das Schaltergehäuse ist hierbei rechteckig dargestellt, kann aber auch jede andere geeignete Form haben. An einer Seitenwand innerhall) des Schaltraumes sind eine Anzahl Absätze 12 vorgesehen, die, wie aus Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich, vom Gehäuseboden verschiedene Höhen aufweisen. An diesen Absätzen sind feste Kontaktstücke, beim Ausführungsbeispiel insgesamt sechs, befestigt. Die Zahl dieser festen Kontaktstückc kann je nach den Erfordernissen erhöht oder verringert werden. In der folgenden Beschreibung werden die in den verschiedenen Höhen angebrachten Kontaktstücke mit oberen und unteren Kontaktstücken bezeichnet. Der Abstand dieser oberen und unteren Kontaktstücke vom Gehäuseboden ist von den allgemeinen Abmessungen des Schalters. der Dicke der Kontaktstücke, der Größe des Schaltmechanismus ti. dgl. abhängig. Das erste feste Kontaktstück 13 ist auf einem unteren Absatz 12 befestigt und mit einem benachbarten Kontaktstück 14 elektrisch verbunden, das auf dem benachbarten oberen Absatz mit einem Metallstreifen 15 befestigt ist. Das feste Kontaktstück 14 und ein Ende dieses Metallstreifens 15 werden mittels einer Schraube 16 festgehalten, die in den entsprechenden Absatz 12 eingeschraubt ist. während Kontaktstück 13 und dns andere Ende des Metallstreifens am Gehäuse mittels einer Niet

17 oder anderer geeigneter Befestigungsmittel, welche durch das Gehäuse 10 zur Rückseite führen (vgl. Fig. 4), befestigt sind. Mit

Ου derselben Xiet 17 ist auch ein An>ch!uUsutck

18 befestigt. Das Ausehlul.istück 18 ist auf

diese Weise gleichzeitig mil dem ersten und zweiten Kontaktstück 13 und 14 elektrisch verbunden. Das nächste benachbarte Kontaktstück 19, in diesem Fall das dritte feste Kontaktstück, ist auf einem unteren Absatz mittels einer Niet 20 befestigt, wobei die Niet 20 durch das Gehäuse zur Rückseite führt, wo sie elektrisch mit einem Ende eines Verbindungsstreitens 21 verbunden ist. Das andere Ende des Verbindungsstreifens ist mittels einer Niet mit einem anderen festen Kontaktstück 23, dem fünften Kontaktstück, elektrisch verbunden, welches gleichfalls auf einem der unteren Absätze befestigt ist. Die festen Kontaktstücke 19 und. 23 sind somit elektrisch miteinander verbunden. Sie stehen gleichfalls, mit einem Anschluß 24 in Verbindung, der auf der Gehäuserückseite mittels einer Schraube 25 befestigt ist, die den Streifenai mit dem Anschluß 24 zusammenhält. Ein weiteres festes Kontaktstück 26, in diesem Falle das vierte feste Kontakstück, ist auf einem oberen Absatz mittels einer in das Gehäuse 10 geschraubten Schraube 27 befestigt. Dieses feste Kontaktstück ist mit einem Kontaktstück 2S, dem sechsten festen Kontaktstück, über einen Metallstreifen 29 elektrisch verbunden. Die Befestigung dieses Streifens und des Kontaktstückes auf dem Gehäuse erfolgt mittels einer Schraube 30, während das andere Streifenende mit dem festen Kontaktstück 26 durch die Schraube 27 \-erlninden ist. Die Kontaktstücke 26 und 2$ sind somit elektrisch miteinander verbunden. Das Kontaktstück 26 ist mit einer Verlängerung ausgerüstet, die eine Anschlußklemme 31 zum Anschluß einer Zuleitung darstellt.

Mit dem vorbeschriebenen Aufbau sind die verschiedenen festen Kontaktstücke elektrisch iou mit den verschiedenen Anschlußklemmen 18. 24 und 31 verbunden, die, wie folgt, in einer vorbestimmten Folge mit beweglichen Kontaktarmen in Berührung gebracht werden. Durch die Anordnung der festen Kontakt- 10; stücke in verschiedenen gegenseitigen Höhen wird ein gedrungener Schalteraufbau erzielt, der bei Anordnung der festen Kontaktstücke in derselben Höhe und bei entsprechend weitem Abstand nicht möglich wäre. Mit dem iv erfindungsgemäßen Aufbau werden .demgemäß ausreichend große Abstände zwischen den verschiedenen Koutaktstücken erreicht. Jedes der festen Kontaktstückc ist mit einer kontaktauflage 32 verschen, die mit den beweglichen Kontaktarmen in Berührung kommt, wobei die Kon taktau f lage an je eijiem Ende der festen Kontaktstücke angeordnet ist, die. in den Schaltrauni hineinragen. Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind die Kontaktauflagen 32 auf den Oberflächen lies zweiten, vierten und sechsten festen Kontaktstück:» au-

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geordnet, die von der Vorderseite de- .Schallers sichtbar sind, während die Koniaktautlagen bei dein ersten, dritten und fünften festen Kontaktstück zum Gehäuseboden zeigen.

Mit den festen Kont;dcistücke"n arbeiten eine Anzahl beweglicher Kontakte zusammen, duaus einem nachgiebigen, federnden Werkstoll bestehen. Die beweglichen Kontaktarme erstrecken sich über den Schaltraum. Sie sind

ίο entsprechend den verschiedenen Höhen der festen Kontakte an verschiedenen, in unterschiedlichen. Höhen vom Gehäusebodcn angeordneten Absätzen 33 der Seitenwand befestigt, die den festen Kontaktstücken gegenüberliegen.

Der erste bewegliche Kontaktarm 34 ist an einem unteren Absatz mittels einer Niet 35 befestigt, die durch das Gehäuse führt und mit einem an der Gehäuserückseite angeordneten Anschluß 36 vernietet ist. Der Kontaktarm 34 ist auf diese Weise mit dem Anschluß 36 elektrisch verbunden. Ein zweiter Kontaktarni 37 ist mit dem benachbarten oberen Absatz 33 mittels einer Niet 38 befestigt, die ebenfalls durch das Gehäuse führt und auf der Gehäuserückseite mit einem Streifen 39 in Verbindung steht. Der Streifen 39 erstreckt sich, wie aus Fig. 5 ersichtlich, über die Rückseite des Gehäuses und ist in der Mitte.mit einem dritten Kontaktarm 40 durch eine durch das Gehäuse führende Nict4i elektrisch verbunden. Der Kontaktarm 40 ist auf dem dem Kontaktarm 37 benachbarten unteren Absatz angeordnet. Die Anschlußklemme 42 ist auf der Gehäuserückseite mittels einer Xiet 41 befestigt und steht mit dem Streifen 39 elektrisch in Verbindung. Ein vierter Kontaktarm.43 ist an einem oberen Absatz mittels einer Xiet 44 befestigt, die durch das

4u Geliäuse führt und mit dem anderen Ende des Streifens 39 in Verbindung steht. Auf diese Weise sind die Kontaktarme 37.40 und 43 mit der Anschlußklemme 42 elektrisch verbunden. Der fünfte Kontaktarm 4(1 ist auf einem uiiteren Absatz mittels einer Niet 47 befestigt, die gleichfalls zur Befestigung des Anschlusses 4.8 auf der Gehäuserückseite.dient. Ein sechster Kontaktarm 49 ist auf einem oberen Absatz mittels einer durch das Gehäuse geführten Niet 50 befestigt, die mit einem Ende eines YerbiiTdungsstreifens 51 in Verbindung steht. Das andere Ende des Verbindungsstreifens ist mittels einer Niet 47 mit dem Anschluß 4S befestigt. Die Kontaktarme 46 und 49 sind auf diese Weise mit dem Anschluß 4N verbunden. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind die entgegengesetzten Enden des Streifens 39 und die Xieten 38 und 44 in Aussparungen45 der Gehiiuscrüekseite angeordnet, .->(> daß der.

(i.j Vexbiiiduiigs.-ureifcii nicht mit den benachbarten Anschlußklemmen in Berührung konimt.

jeder Kontaktarm ist mit einer Kontaktauflage 52 versehen, die der Kontaktauflage 32 des entsprechenden festen Kontaktstückes gegenüberliegt. Bei den unteren Kontaktarmen zeigen die Kontaktauflagen nach oben, während sie bei den oberen Kontaktarmen nach unten zeigen (vgl. Fig. 2). Jeder Kontaktarm ist mit einer nnckenartigen Durchprägung 53 ausgerüstet, die, wie im folgenden beschrieben, mit einer Schaltscheibe zusammenarbeitet. '

Auf dem Hoden des Schaltraumes π ist ein mittlerer Ansatz bzw. Lager 54 vorgesehen, auf welchem eine.Schaltscheibe55 aus Isolierstoff ruht. Die Schaltscheibe sitzt auf einer Welle 56, auf der auch der Betätigungsgriff 57 befestigt ist. Die Welle 56 führt durch eine (iffnung 55' in der Schaltscheibe und er-,streckt sich unter die untere Stirnfläche der »o Schaltscheibe in das Lager 54. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist die Schaltscheibe 55 zwischen den beiden oberen und unteren Kontaktarmen angeordnet, wobei die Schaltscheibendicke geringer ist als der Abstand zwischen den oberen und unteren Kontaktarmen. Die Schaltscheibe ist mit einer Reihe von Einlassungen 58' zum Einfallen der nokkenartigen Durchprägungen 53 der Kontaktarme ausgerüstet. Die Kontaktarme werden bei der Drehung der Schaltscheibe, betätigt bzw. abgebogen und die Kontaktstellen gemäß der Betätigung der beweglichen Kontaktarme geöffnet und geschlossen.

Durch diesen Aufbau wird ein Schaltmecha- «5 nismus gedrungener Form geschaffen, da die Kontaktarme zu beiden Seiten· der Schaltscheibe angeordnet sind und die Schaltscheibe den Raum zwischen den in verschiedenen Höhen angeordneten Kontaktarmen einnimmt. ι«α Außerdem wirkt der Federdruck der Kontaktarme gleichmäßig auf beiden Seiten der Schaltscheibe.so daß jedeXeigungdcr Scheibe sich bei der Drehung zu werfen oder zu verlagern ausgeschlossen ist.

Zur Festlegung der verschiedenen Schaltstellungen dient ein Schaltwerk. Hierfür ist die Schaltscheibe mit einer axialen, hülsenähnlichen Verlängerung 50. ausgerüstet, deren äußeres Teil 60 vicleckig. im vorliegenden no Fall sechseckig, entsprechend der Zahl der Schaltstellungen ausgebildet isU Es ist natürlich klar. daU die Gestalt dieses Vielecks von der Zahl der Schaltstellungen des Schalters abhängig ist. Auf der äußeren Fläche des Gehäuses ist ein mit einer mittleren Öffnung (nicht dargestellt) für die Welle 56 vorgesehener Metallbügel 61 befestigt, wobei die ¹ Minting mit einem Durchzug 03 versehen ist, welcher der Schaltscheibenvcrlängerung 59 12.) gegenüberliegt und die Schaltscheibe auf dem Lager 5.1 hält. Zwischen dem Hügel 61 und

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dem Schaltergehäuse ist eine Abdeckung 64 vorgesehen, die beispielsweise, aus Fiber be sieht und mit dem Bügel 61 festgehalten wird. Der hülsenartige Schaltscheibenaiisatz 59 und die Welle 56 führen durch eine Öffnung 64' der Abdeckung. Der Metallbügel ist mittels Schrauben 66 befestigt, die in Öffnungen 67 von Ansätzen 6S eingeschraubt sind. Die gegenüberliegenden Bügelenden sind mit Schlitzen 69 zur Aufnahme von Flachfedern 70 versehen, die in gegenseitigem Abstand zu beiden Seiten des Rastenteiles 60 verlaufen. Die Federn werden bei der Drehung der Schaltscheibe durch die Rastenscheibenkanten nach außen gedrückt und halten die Schaltscheibe in den verschiedenen Stellungen dadurch fest, daß sie, wie aus Fig. 1 ersichtlich, mit Eindrückungen 70' in gegenüberliegende Seitenflächen einfallen.

Der Bügel 61 dient nicht nur als Träger für die Federn 70 des Schaltwerkes, sondern auch zur Festhaltung der- Schaltscheibe 55 zwischen dem Durchzug 63 und dem Lager 54. Der Bügel 61 dient gleichfalls zur Fest haltung der Abdeckung 64. Zur Befestigung des Schalters kann der Bügel 61 ferner mit Befestigungslöchern (nicht dargestellt) versehen werden.

Der Schalter eignet sich beispielsweise zur Schaltung der Heizwiderstände von Elektroherden. Bei den in Fig. 6 bis 11 schematisch dargestellten verschiedenen Schaltstellungen schaltet der Schalter ein .zwei Heizeinheiten A, B enthaltendes Heizgerät, wobei mit dem Schalter fünf verschiedene Wärmegrade erzielt werden. Die Anschlußklemmen 18 und 24 sind mit den äußeren Leitern L₁. L₂ eines Dreileitersystems, z. B. eines solchen mit 2 X 220 V, verbunden, während die Anschlußklemme 31 mit dem Nulleiter N dieses Netzes verbunden ist. Von dem elektrischen Heizgerät ist das eine Ende der Heizeinheit A mit der Anschlußklemme 42 und das andere Ende mit der Anschlußklemme· 36 verbunden. Die anderen beiden Enden der Heizeinheiten A und Z)', die miteinander verbunden sind, stehen mit der Anschlußklemme 48 in Verbindung. Bei dem Ausführungsbeispiel mit insgesamt sechs Schaltstellungen liegen die Schaltstelhingen 6o° auseinander.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Aus-Stellung sind alle Kontaktstellen unterbrochen. Mit der Drehung des Betätigungsgriffes um 6o^p ■wird der Schalter in die in Fig. 7 dargestellte Stellung gebracht, wobei die größte Hitze »Stark« erzielt wird. In dieser Stellung befinden sich die entsprechenden Kinlassungen 58 ιιιΗςτ den Durchprägungeu der Kontaktarme 34, 37 und 46. so daß die letzteren mit den entsprechenden festen Kontaktstücken 13, id und ^3 in Berührung kommm. In dieser Schaltstellung fließt Strom von LeitungL, über die Kontaktmesser 34 und 37 zu den linden jedes der Heizeinheiten A und IJ, durch die mittlere Verbindung- zum Kontaktarm 46 und darauf zur Leitung L₂. Auf diese Weise sind die beiden Heizeinheiten A und /' parallel zu den Leitungen L₁ und L₂ geschaltet.

Bei der in Fig. S dargestellten Schaltstellung für mittlere Hitze werden die Kontaktarme 34. 46 mit den entsprechenden feststehenden Kontaktstücken verbunden, so daß Strom über die Leitung L₁ durch den Kontaktarm 34 zur Heizeinheit B, durch die Mittelverbindung zum Kontaktarm 46 und darauf zur Leitung L, fließt. Es ist hierbei nur die Heizeinheit H parallel zu den Leitungen L₁ und L₂ geschaltet.

In der in Fig. 9 dargestellten Schaltstellung für schwache Hitze werden die Kontaktarme 34 und 40 mit den entsprechenden feststehenden Kontaktstücken in Berührung gebracht, so daß Strom von Leitung L₁ zur Heizeinheit B über die Heizeinheit A und Kontaktarm 40 zur anderen Leitung L₂ fließt. Auf diese Weise sind beide Heizeinheiten in Reihenschaltung parallel zu den LeitungenL₁ undLo geschaltet.

Bei der in Fig. 10 dargestellten Schaltstellung .^Kochen·/, sind die Kontaktarme 34. 49 mit den feststehenden Kontaktstücken 13 und 28 verbunden, so daß Strom von der Leitung L₁ über den Kontaktarm 34. Heizeinheit P> und den Kontaktarm 49 zum Nulleiter Λ"' fließt. Hierbei ist die Heizeinheit B zwischen der Leitung L₁ und dem Nulleiter geschaltet. Da die Spannung zwischen der Leitung L₁ und dem Nulleiter/V halb so hoch ist. wie die Spannung zwischen den Leitungen L₁ und L₂. 'so ist die von der Heizeinheit B erzielte _luu Wärmeentwicklung hierbei ein Viertel von der in Fig. S dargestellten Schaltstellung, bei der die Heizeinheit /> zwischen den Leitungen L₁ und L₂ geschaltet ist.

Bei der in Fig. 11 dargestellten Schaltstellung "Wann- sind die Kontaktarme 34 und 43 mit den feststellenden Kontaktslücken 13 und 26 verbunden, so daß Strom von der Leitung L₁ über den Kontaktarm 34 derHeizeinheit /'. die Heizeinheit.-/ und den Kontaktarm 43 zum Nulleiter fließt, so daß die HeizeiuheitiMi .·/ und />' in Reihenschaltung zwischen der Leitung L₁ und dem Nulleiter Λ' geschaltet sind.

Obgleich dk· Krrindung an einem Schalter u_S mil sechs Schaltstellungen zur Schaltung eines Heizgeräte:; mit zwei lleizeinhcitcn beschrieben ist. ist es klar, dal.i der Schalter auch zur Schaltung anderer Heizgeräte verwendet wcrdi'ii kann, wobei die Zahl der iau Kontaktstellen den Erfordernissen augepal.it wird.

Claims

Patentanspruch:

Nockenschalter, insbesondere für Rege 1-zweckc, hei dem beim Schalten Durchprägiuigen federnder Kontaktarme in Aussparungen einer parallel mit den Kontaktarmen liegenden Schaltscheibe einfallen, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd ausgebildeten KorrtWktarnie (34, 37, 40 43. 46, 49) gegenüber beiden Stirnseiten der Schaltscheibe {$*,) parallel zueinanderliegend angeordnet sind und über die ganze . Schaltscheibe in verschiedenen Abständen j von der Schaltscheibenachse hiuweggreifen.

Hierzu 1 BIaIt Zeichnungen

IN IiKIt i:r:i:i.-HUI 1 i.MII I