DE963446C

DE963446C - Nockenwalzenschalter mit Schnappkontakten

Info

Publication number: DE963446C
Application number: DEF11060A
Authority: DE
Inventors: Werner Appel
Original assignee: FREDE MASCHINENFABRIK GEB
Current assignee: FREDE MASCHINENFABRIK GEB
Priority date: 1953-02-12
Filing date: 1953-02-12
Publication date: 1957-05-09

Description

AUSGEGEBEN AM 9. MAI 1957

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ist ajs Erfinder genannt worden

Handbetätigte Schaltgeräte werden in großem Umfang als Walzenschalter ausgeführt. Sie ermöglichen auf einfachste Art die Herstellung von Mehrstellungsschaltern, wie Sterndreiecksehaltem, Polumschaltern otter Wendeschaltern, aus gleichartigen; genormten Einzelteilen unter Anwendung rationeller Zusammenbauverfahren. Sie weisen jedoch einige wesentliche Mängel auf. Die Schleifbewegung, mit der die Kontaktfinger auf den Walzenbelägen auflaufen bzw. von diesen ablaufen, führt zu einer zusätzlichen, rein mechanisch bedingten Kontaktabnutz'ung, die die Verwendung von Silber als Kontaktwerkstoff unwirtschaftlich macht. Die öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Kontakte ist gering und hängt in weitem Umfange von der Geschwindigkeit bei der Schalterbetätigung ab. Erhöhten Anforderungen hinsichtlich Schaltleistung, Schalthäufigkeit und Lebensdauer werden Walzenschalter daher im allgemeinen nur in beschränktem Umfange gerecht. ao

Es ist vorgeschlagen worden, die Walzenschalter durch Nockenschalter zu ersetzen, bei denen die Kontakte durch eine Nockenwalze geöffnet oder geschlossen werden. Eine Schleif bewegung der Kontakte aufeinander kommt beim Nockenschalter nicht vor, damit entfällt, auch jeder mechanische Kantaktverschleiß. Dagegen ändert sich die Abschaltgeschwindigkeit der Kontakte gegenüber dem Walzenschalter zunächst nicht, sondern hängt je nach der Konstruktion des Gerätes mehr oder weniger von der Geschwindigkeit bei der Schalterbetätigung ab. Man hat deshalb solche Nockeni-

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schalter mit Schnappkontakten ausgerüstet, bei denen die den· Kontaktdruck nach Größe und Richtung bestimmende Schaltfeder gleichzeitig den Impuls für die Schaltbewegung liefert, und die daher unabhängig von der Schaltgeschwindigkeit eine Momentschaltung ermöglichen. Diese Konstruktion hat man insbesondere in Fahrzeugkontroller eingebaut. Für kleine und einfache Schaltgeräte ist die Verwiendung solcher Schnappkontakte wegen ihres

ίο erheblichen Raumbedarfes und ihrer Herstellungskosten bisher nicht bekanntgeworden. Im folgenden wird nun eine Konstruktion beschrieben, die.den Bau von Nockenwalzenschaltern mit Schnappkontakten auf engstem Raum und mit geringem Aufwand ermöglicht.

Nach der Erfindung wird ein solcher raumsparender und einfacher Aufbau dadurch erreicht, daß der Drehpunkt der Nockenwalze, der Angriffspunkt der al« Schaltnocken dienenden Schaltrollen

ao an dem Steuerglied des Schnappschalters und der Drehpunkt des Schaltgliedes annähernd auf einer Geraden angeordnet werden, an deren einer Seite die Schaltkontakte und an deren anderer Seite der Drehpunkt des Steuergliedes, beide auf einer zu der vorgenannten Gerade Senkrechten, liegen.

Eine weitere Vereinfachung ergibt sich dadurch, daß ein besonderes Steuerglied fortgelassen wird

'* und die Umschnappbewegung des Schaltgliedes durch direktes Auslenken der Schaltfeder oder des von der Schaltfeder straff gespannten Stromzuführungsbandes des Schaltgliedes durch die Schaltröllen erfolgt Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Schaltkraft das Schaltglied stets in seiner einen Grenzlage hält bzw. es in diese zurückzubringen sucht. Mittels auf der Schaltwalze angebrachter, als Schaltrollen ausgebildeter Schaltnocken wird das Steuerglied des Schalters aus seiner Lage verdrängt und damit die Schaltkraft in. ihrer Richtung zum Schaltglied seitlich ausgelenkt, bis sie den Drehpunkt des Schaltgliedes überschreitet. Dabei wechselt das von ihr am Schaltglied erzeugte Drehmoment seine Richtung und bringt den Schalthebel schlagartig in" seine andere Grenzlage. Die Schaltkraft kann den Schalthebel erst dann wieder in seine Ausgangsstellung zurückführen, wenn durch Weiterdrehen der Schaltwalze der Raum für das Steuerglied durch die zurückweichende Schaltrolle freigegeben wird. Der Schalthebel kann in jeder seiner beiden Grenzlagen den Kontakt mit einem Gegenkontaktstück herstellen, er kann also sowohl als Einschaltwie auch als Ausschalt- oder Umschaltkontakt arbeiten.

In den Abb. 1 bis 7 sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Die Abb. 1 und 2; 3 und 4, 5 und 6 zeigen drei verschiedene Ausführungen eines einpoligen Umschalters jeweils in ihren beiden Schaltstellungen, während Abb. 7 eine Ausführungsform eines zweipoligen Umschalters darstellt.

Bei den drei Ausführungen der einpoligen Umschalter schwingt ein Kontakthebel 1 mit den beweglichen Kontakten 2 um einen festen Drehpunkt 3. Der , Kontakthebel 1 ist durch ein flexibles Band 4 mit dem Anschlußstück 5 verbunden. In der einen Schaltstellung schließen die beweglichen Kontakte 2 über den Festkontakt 6 die Verbindung zwischen den Anschlußstücken 5 und 7, in der anderen stellen sie über den Festkontakt 8 die Verbindung zwischen den Anschlußstücken 5 und 9 her. Der Kontakthebel 1 steht unter der Einwirkung der Zugkraft einer Schaltfeder -to, die ein den Kontaktdruck nach Größe und Richtung bestimmendes Drehmoment an ihm erzeugt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Schaltfeder 10 den Kontakthebel 1 stets in einer vorbestimmten Schaltstellung zu halten bzw. ihn in diese Schaltstellung zurückzubringen sucht. Die Schaltbewegung des Kontakthebels 1 wird durch eine Verlagerung der Angriffsrichtung der Zugkraft an ihm auf die eine oder andere Seite seines Drehpunktes 3 und die damit bewirkte Drehrichtungsänderung des an ihm wirksamen Drehmomentes bewirkt. Die Steuerung der Zugkraftangriffsrichtung erfolgt durch die Schalt rollen 11 der Nockenwalze 12. Die Nockenwalze 12 ist neben dem als Steuerglied benutzten Teil der Schalteranordnung etwa in der Mitte zwischen den Schalterkontakten und dem Festpunkt 13 des Steuergliedes derart angeordnet, daß bei einer Drehung der Nockenwalze 12 das Steuerglied durch die an ihm auflaufenden Schaltrollen 11 aus seiner die Ausgangsstellung des Kontakthebels 1 sicherstellenden Lage über den Drehpunkt 3 hinaus verschoben wird. Beim Ablaufen der Schaltrollen 11 von dem Steuerglied kehrt dieses unter der Wirkung der Schaltfeder 10 in seine Ausgangsstellung zurück.

Bei der in Abb. 1 und 2 gezeigten Ausführung wird die Schaltfeder 10 selbst als Steuerglied benutzt. Die Schaltfeder 10 ist zu diesem Zweck mit ihrem einen Ende am Kontakthebel 1, mit ihrem anderen Ende im Festpunkt 13 aufgehängt. Beim Auflaufen einer Schaltrolle 11 wird sie seitlich bis über den Drehpunkt 3 ausgebogen.

In. den Abb. 3 und 4 ist die Schaltfeder 10 einerseits in einem Stift 14, andererseits in einer Schlaufe 15 des flexiblen Bandes 4 aufgehängt. Das flexible Band 4 ist dann über eine im Festpunkt 13 gelagerte Rolle 16 geführt und, die Bahn der Schaltrollen 11 schneidend, am Kontakthebel 1 befestigt und dient so neben der stromleitenden Verbindung zwischen Anschlußstück 5 und Kontakthebel ι gleichzeitig, der Übertragung der Zugkraft der Schaltfeder 10 auf den Kontakthebel 1 "5 und als Steuerglied für die Schaltbewegung.

Die Ausführung nach Abb. S und 6 besitzt einen besonderen im Festpunkt 13 gelagerten Steuerhebel 17, welcher in die Bahn der Schaltrollen 11 hineinragt. Die Schaltfeder 10 ist einerseits im Schalthebel 1, andererseits im Steuerhebel 17 eingehängt und dient mit diesem zusammen als Steuerglied für den Kontakthebel 1.

Die Nockenwalze 12 besitzt in den dargestellten Ausführungen einen Schaltwinkel von jeweils 6o°, also sechs Schaltstellungen. Andere Schaltwinkel

und damit andere S tel lungs zahlen sind ausführbar. In der Ausgangsstellung des Kontakthebels ι wird das gestreckt oder annähernd gestreckt liegende Steuerorgan des Schalters von der Nockenwalze 12

nicht beeinflußt, in der anderen Stellung wird es durch eine der Schaltrollen 11 aus seiner Ruhelage verdrängt, wie in den Abb. 2, 4 und 6 dargestellt.

Wie Abb. 7 zeigt, ist es möglich, zwei oder mehrere derartige Schnappkontakte am Umfang einer gemeinsamen Nockenwalze 12 anzuordnen, und diese Schnappkontakte zusammen mit der Nockenwalze 12 in einer gemeinsamen Schaltkammer 18 anzuordnen. Mehrere derartige Schaltkammern können hintereinander in Richtung der gemeinsamen Schaltachse 19 paketschalterartig zusammengebaut werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
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i. Nockenwalzenschalter mit Schnappkontakten, bei dem eine mit Schaltrollen versehene Nockenwalze auf im wesentlichen aus je einem schwenkbaren »Schaltglied und einem Steuerglied bestehende Schnappschalter derart einwirkt, daß die gleicherweise den Kontaktdruck und die Umschaltkraft erzeugende Schaltfeder das Schaltglied beim Ablaufen der als Schaltnocken dienenden Schaltrollen von dem Steuerglied selbsttätig in die Ausgangsstellung zurückführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsenmitte der Nockenwalze (12) der Angriffspunkt der Schaltrollen (11) an dem Steuerglied des Schnappschalters und der Drehpunkt (3) des Kontakthebels (1) annähernd auf einer Geraden liegen und die Schaltkontakte einerseits, der Festpunkt (13) des Steuergliedes andererseits auf einer senkrechtzu dieser Geraden liegenden zweiten Geraden angeordnet sind.
2. Nockenwalzenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einerseits an dem die beweglichen Kontakte (2) tragenden Kontakthebel (1), andererseits an einem Festpunkt (13) eingehängte Schaltfeder (10) so angeordnet ist, daß sie beim Drehen der Nockenwalze (12) durch die an ihr entlang streifende Schaltrolle (11) zwischen ihren Aufhängepunkten seitlich über den Drehpunkt (3) des Kontakthebels (1) hinaus ausgebogen wird und damit die Umschnappbewegung des Kontakthebels (1) herbeiführt, bei weiterem Drehen der Nockenwalze (12), der zurückweichenden Schaltrolle (11) folgend, in ihre Ausgangslage zurückkehrt und das Zurückschnappen des Kontakthebels (1) in die Ausgangsstellung bewirkt.
3. Nockenwalzenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einerseits in einem Stift (14) aufgehängte Schaltfeder (10) andererseits durch ein von ihr gespannt gehaltenes flexibles Band (4) mit dem die beweglichen Kontakte (2) tragenden Kontakthebel (1) verbunden ist, welches so angeordnet ist, daß es beim Drehen der Nockenwalze (12) durch die an ihm entlang streifende Schaltrolle

(11) über den Drehpunkt (3) des Kontakthebels (1) hinaus ausgelenkt wird und damit die Umschnappbewegung des Kontakthebels

(1) herbeiführt, während es bei weiterer Drehung der Nockenwalze (12), durch die Zugkraft der Schaltfeder (10) an die zurückweichende Schaltrolle (11) gedrückt, das Zurückschnappen des Kontakthebels in die Ausgangsstellung bewirkt.
4. Nockenwalzenschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Band (4) gleichzeitig der Stromzuführung von einem festen Anschlußstück (5) zu dem beweglichen Kontakt (2) am Kontakthebel (1) dient.
5. Nockenwalzenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung der Schaltfeder (10) durch einen mit der Nockenwalze (12) in Berührung stehenden, um einen Festpunkt (13) schwingenden Steuerhebel (17) erfolgt, wobei die Schaltfeder (10) einerseits im Kontakthebel (1), andererseits im Steuerhebel (17) aufgehängt ist.
6. Nockenwalzensohalter nach Anspruch 2. 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltnocken als um die Achse drehbare Rollen (11) ausgebildet sind, die zwischen zwei auf der Schaltachse (19) befestigten Scheiben gelagert sind.
7. Nockenwalzenschalter nach Anspruch 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere derartige Schnappkontakte am Umfang einer gemeinsamen Nockenwalze (12) angeordnet sind..
8. Nockenwalzenschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwalze

(12) zusammen mit den an ihrem Umfang angeordneten Schnappkontakten in einer Schaltkammer (18) aus Isolierstoff untergebracht ist.
9. Nockenwalzenschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schalt- - kammern (18) zu einem Paket zusammengebaut sind, derart, daß alle Nockenwalzen (12) auf einer gemeinsamen Schaltachse (19) ange- no ordnet sind.
10. Nockenwalzenschalter nach Anspruch 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnappschalter als Umschaltkontakt ausgebildet ist.

In, Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 711 512, 617032.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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