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Antrieb für Umschalter in elektrischen Schaltanlagen In dem Patent
859 331 ist eine Schaltanlage mit Aus- und Umschaltern angegeben. Zur Bedienung
der hinter der Schalttafel befindldchen Aus- und Umschalter dient ein Handbetätigungsorgan,
das an der Vorderseite :der Schalttafel angeordnet ist. In der Schaltanlage nach
Patent 859h 331 steht das Handbetätigungsorgan des Umschalters in seinen
beiden Endstelilungen in der gleichen Ebene und Richtung. Ist das Handbetätigungsorgan
vertikal beweglich, so !befindet es sich in den beiden Einschaltstellungen oben
und ,in der Ausschaltstellung unten. Sind die Ausschalter der Schaltanlage ebenfalls
so angeordnet, daß sich ihr Handbetätigungsorgan in der Einschaltstellung oben und
in der Ausschaltstellung unten befindet, so ist in der Schaltanlage der Schaltzustand.
des Schalters an der Stellung des Harndbetätigungsorgans, gleichgültig ob er ein-
oder ausgeschaltet ist, völlig übersichtlich.
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Um an den Umschaltern eine der beiden Einschaltstellungen festzulegen,
ist in dem Patent 859 331
an dem Handbetätigungsorgan eine kulissenartige
Steuerung vorgesehen.
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Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung der in, dem
Patent 85c9331 angegebenen elektrischen Schaltanlage bezüglich des Antriebs der
in. ihr verwendeten. Umschalter. Erfirndungsgemäß .erfolgt an dem zwischen dem Handbetätigungsorgan
und dem Umschalter befindlichen Antrieb durch kulissenartige Verstellung des Handbetätigungsorgan.s
selbst oder eines daran sitzen, den Teils eine Umsteuerung, derart, daß durch gleichsinnige
tEinschaltbewegung des Han,dbexätigungsorgans der Umschalter von einer mittleren
Ausschaltstellung
aus entgegengesetzt gerichtete Einschaltbewegungen ausführen kann. Durch diese Ausbildung
wird der Vorteil erreicht, daß an Stelle zweier Ausschalter ein einziger Umschalter
in einer zwischen zwei Einschaltstellungen befindlichen Ausschaltstellung verwendet
werden kann. Weitere vorteilhafte Eünzelheiten der Erfindung sind bei der Erläuterung
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele hervorgehoben.
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In der Zeichnung sind fünf Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung
dargestellt. In den Fig. i bis 4 ist das erste, in den Fig. 5 und 6 das zweite,
,in den Fig. 7 und 8 das ,dritte, in den Fig. 9 und io -das vierte und in den Big.
i i bis 13 das fünfte Ausführungsbeispiel dargestellt.
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In allen .Ausführungsbeispielen enthält die elektrische Schaltanlage
einen Umschalter, der eine einzige Ausschaltstellung und zwei zu den beeiden Seiten
der Ausschaltstellung befindliche Einschaltstellungen hat. Der Umschalter ist in
der Zeichnung nicht dargestellt. Er wird durch eine Schaltstange i betätigt, die
an einer um die Achse 2 drehbaren, Kurbel 3 angelenkt ist. Befindet sich der Umschalter
in der mittleren Ausschaltstellung, so nimmt ,die Kurbel 3 die Stellung 0 ein. Befindet
sich der Umschalter in den beeiden EinSCha)ltstellungen, so nimmt die Kurbel die
Stellung I und II ein. An der Vorderseite der Schalttafel 4 befindet sich .ein Handbetätigungsorgan
5, das in der Art eines Steigbügels ausgebildet ist. Das Handbetätigunigso-rgan
5 ist an der Achse 6. des an der Schalttafel 4 sitzenden Antriebskopfes 7 drehbar
gelagert, so. daß es in vertikaler Richtung auf- und abwärts bewegt werden kann.
In der Ausschaltstellung des Umschalters befindet sich das Handbetätigungsorgan
,unten, wie die Zeichnung zeigt. Um den Umschalter in eine der beiden, Einschaltstellungen,
zu schalten, wird er um i8"oi° nach oben bewegt. Das Handbetätigungsorgan führt
somit für das Einschalten gleichsinnige Bewegungen aus. Zwischen dem Handbetätigungsorgan
5 und der Kurbel 3 der Stoßstange i ist der erfindungsgemäße Antrieb angeordnet.
Er ist ,derart ausgebildet, daß je nach Wahl bei der Einschaltbewegung des Handbetätigungsorgans
.der Umschalter in die eine oder andere Einschaltstellung gebracht wird. Um die
für die jeweilige Einschaltung erforderliche Umsteuerung -des Antriebs zu bewirken,
wird. das Handbetätigung.sorgan selbst oder ein .daran sitzender Teil kulissenartig
verstellt. Diese Umsteuerung des Antriebs kann,. wie die folgenden Ausführungsbeispiele
zeigen, in verschiedenartiger Weise erfolgen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. i bis 4 besitzt der zwischen
dem Handbetätigungsorgan und dem Umschalter befindliche Antrieb zwei Viergelenkgetriebe.
Das eine Viergelenkgetriebe hat das Antriebsglied i i', das Abtriebsiglied 12 und
die Koppelstange 13', das andere Viergelenkgetriebe besteht aus dem Antriebsglied
i i", dem Abtriebsglied 12 und der Koppelstange 1.3". Die beiden Antriebsglieder
sind um die Achse 8 drehbar. Das Abtriebsglied 12 eist über die Achse 2 mit der
Kurbel 3 der Stoßstange i formschlüssig verbunden. Bei ,dem Antrieb der Fig. i Ibis
4 sind die beiden Antriebsglieder i i', i i" vorzugsweise von Zahnsegmenten gebildet
(Feg. i und 2). Zum Antrieb der Zahnsegmente ist das Handbetät,igungsorgan 5 an
seiner Drehachse 6 mit einem Ritzel g, versehen. Das Handbetätigungsorgan kann auf
seiner DrehachsP; 6 durch Hinundherschieben verstellt werden. Auf diese Waise gelangt
das Ritzel g des Handbetätigungsorgans mit :dem einen oder mit dem anderen Zahnsegment
ii', ii" in Eingriff. Wie die Big. i und 3 insbesondere erkennen lassen, ist der
Antriebskopf 7 derart ausgebildet, daß das Handbetätigungsorgan 5 lediglich in seiner
Ausschaltstellung auf der Drehachse 6 verstellt werden kann. Die beiden Führungsschlitze
io in dem Antriebskopf, in denen sich das Handbetätigungsorgan nach oben ibewegen
kann, sind lediglich an der unteren Stelle 14 miteinander verbunden.
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Die Wirkungsweise des in -den Fig. i bis 4 dargestellten Antriebs
ist folgende: Das Handbetätigungsorgan 5 befindet seich in ider unteren Stellung
und damit auch der Umschalter in seiner Ausstellung. Wie die Fig. i und 2 erkennen
lassen, nimmt z. B. das Handbetätigungsorgan in dem Antriebsleopf 7 eine solche
Stellung ein, daß sein Ritzel g. das Antriebsglied i i' kämmt. Wird das Handbetätigungsorgan
nach oben bewegt, so wird das Antrieib,sorgan i i' angetrieben. Dadurch dreht sich
die Kurbel 3 der Schaltstange i in die Stellung I, womit der Umschalter in die eine
Einschaltstellung geführt wird. Das Ausschalten des Umschalters erfolgt durch Abwärtsbewegen
des Handbetätigungsorgans. Um den Umschalter in die andere Einschaltstellung zu
bringen, wird das Handbetätigungsorgan in seiner Ausschaltstellung in Richtung der
Drehachse 6 derart verschoben, d'aß das Ritzel g. des Haridbetätigungsorgans in
Eingriff mit dem Antriebsglied i i" gelangt. Beim Aufwärtsbewegen des Handbetätigungsorgans
wird das Antriebsglied i i" angetrieben, wodurch die Kurbel 3 der Stoßstange i in
die Stellung II gebracht wird. Damit ist der Umschalter in seine andere Einschaltstellung
gebracht. Das Ausschalten des Umschalters erfolgt wieder durch Abwärtsbewegen des
Handbetätigungsbrgans.
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In den folgenden Ausführungsbeispielen ,ist die Verwendung von Zahnrädern
an dem Antrieb vermieden. In den Fig. 5 und 6 besitzt der Antrieb des Umschalters
ebenfalls zwei Viergelenkgetridbe. 13' .ist die Koppelstange des einen Viergelenkgetriebes
und i3" 'die Koppelstange des anderen Viergelenkgetriebes. Die beiden Koppelstangen
wirken auf Abtriebsglieder 12', 12", die mit einer Kurbel 3 der den Umschalter bewegenden
Schaltstange i formschlüssig verbunden sind.
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Die zu den beiden Viergelenkgetrieben gehörenden Antrie'beglieder
i i, i i" sind um die gleiche Drehachse 6 drehbar wie das H'anctbetätigungsorgan
5 und von Scheiben gebildet. Die Verbindung zwischen den Koppelstangen 13', 13"
und den Antriebsgliedern i i', i i" erfolgt ,durch formschlüssige
Gelenke
in der Weise, :daß an den Koppelstangen sitzende Gelenkzapfen 15', 15" in Gelenklöcher
16', i&" der Antriebsglieder greifen.. Die beiden Antriebsglieder i i', i i"
sind in einem Abstand voneinander angeordnet. Zwischen beide Antriebsglieder greift
das Handbetätigungs-organ 5 mit einem scheibenförmigen Teil 17 und ist zwischen
den beiden Antriebsgliedern .in Richtung der Drehachse 6 verschiebbar. Erfindungsgemäß
sind die Antriebsglieder ri', i i"' der beiden Viergelenkgetriebe wahlweise mit
dem Handbetätigungsorgan 5 unter Bildung von Drehgelenken kuppelbar. Zu diesem Zweck
sind die Gelenkzapfen 15', 15" der Koppelstangen 13', 13" in Richtung auf den scheibenförmigen
Teil 17 des Handbetätigungsorgans 5 verlängert. Ferner ist der scheibenförmige Teil
17 des Handbetätigurngsorgans an um r8o° gegeneinander versetzten Stellen mit Löchern
18', 18" versehen. Ist das Handbetätigungsorgan, wie die Fig. 6 zeigt, an das Antriebsglied
i i' herangeschoben, so greift der Gelenkzapfen 15' der Koppelstange 13' in das
eine Loch 18' des Handbetätigungsorgans. Wird dagegen der scheibenförmige Teil des
Handbetätigungsorgans an das andere Antriebsglied ii" herangeschoben, so gelangt
der Gelenkzapfen 15" der Koppelstange 13" in das andere Loch 18" des Handbetätigungsorgans.
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Die Verstellung des Handbetätigungsorgans kann jedoch nur in der Ausschaltstellung
erfolgen. Zu diesem Zweck ist in dem Antriebskopf 7 an einem Vorsprung ig. ein Führungsstift
2io, vorgesehen, der m-it dem scheibenrdörmdgen Teil 17 des Handbetätigungsorgans
zusammenwirkt. Dieser Führungsstift gestattet eine Drehung des Han`dbetätigungsorgans
in der einen oder anderen Kuppellage. Lediglich in der Ausschaltstellung des Handbetätigungsorgans
ist eine axiale Verschiebung möglich, da in dieser Stellung der Führungsstift einer
entsprechenden Aussparung 2i des scheibenförmigen Teils gegenübersteht.
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Die Wirkungsweise des in',den, FiG,'. 5 und 6 dargestellten Antriebs
ist folgende: Die Fi,g. 5 und 6 zeigen den Antrieb wieder in ,der Ausstellung des
Umschalters, @in der sich das Handbetätigungsorgan 5 in der unteren Stellung befindet.
Der scheibenförmige Teil 17 des Handbetätigungsorgans ist an dass Antriebsglied
i i' herangeschoiben, so daß das Handbetätigungsorgan über den Gelenkzapfen 15'
mit der Koppelstange 13' gekuppelt ist. Wird das Handbetätigungsorgan nach oben
bewegt, so wird der Umschalter durch (die Koppelstange 13' von der Ausschaltstellung
,in :die eine Einschaltstellung bewegt. Durch Abwärtsbewegen des Handbetätigungsorgans
erfolgt eine Ausschaltung des Umschalters. Um den Umschalter in die andere Einschaltstellung
zu bewegen, wird in der Ausschaltstellung das Handbetätigungsorgan in Richtung seiner
Drehachse 6 verschoben, derart, daß sein scheibenförmiger Teil 17 .an dem Antriebsglied
i i" anliegt. Durch Aufwärtsbewegen des Handbetätigung wird der Umschalter über
die Koppelstange. i3" in die andere Einschaltstellung bewegt. Durch Abwärtsschwenken
dies Handbetätigungsorgans erfolgt wider die Ausschaltung des Umschalters. Um die
Stellung des Antriebs in der Ausschaltstellung festzulegen, können an dem Antriebskopf
7 Rasten vorgesehen werden, die mit den scheibenförmigen Antrieb-sgliedern i i',
i i" zusammenwirken. Wie die Fiig. 5 zeigt, sind diese Rastvorrichtungen von federnden
Rastkugeln 22 gebildet, die mit Rastnuten 23 der scheibenförmigen Antriebsglieder
zusammenwirken.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Antrieb
erfindungsgemäß ein einziges Viergelenkgetriebe besitzt. .Auf diese Weise wird der
Aufbau des Antriebs vereinfacht. Von dem Vie Gelenkgetriebe ist lediglich .die Koppelstange
13 wiedergegeben, die an einem nicht gezeichneten Abtriebsglied angelenkt ist, welches
formschlüssig mit der ebenfalls nicht gezeichneten Kurbel der Schaltstange verbunden
ist. Bei dem Antrieb der Fig. 7 und 8 wird' das Antriebsglied i i des Viergelenkgetriebes
unmittelbar mit dem Handbetätigungsorgan 5 aus einem Stück hergestellt. Das Handbetätigurngsorgan
ist zu diesem Zweck innerhalb des Antriebskopfes 7 gabelförmig ausgebildet. In den
Zwischenraum der Gabel ragt das Ende der Koppelstange 13, die zum Zusammenwirken
mit dem Handbetätgungsorgan drei Kupplungsstellen hat. Der gaibel@örmige Teil des
Handbetätigungsorgans ist scheibenförmig gestaltet. An jedem Ende ii', ri" der Gabel
sitzt ein. Zapfen, 24', 24", -der in den Zwischenraum der Gabel ragt. Die beiden
Zapfen 2-4', 24." sind um i8o° gegeneinander versetzt. Entsprechend dem Abstand
der beiden Zapfen voneinander besitzt die Koppelstange 13 Löcher 215', 25". Das
Handbetätigungsorgan 5 ist wieder :derart in dem Antriebskopf 7 angeordnet, daß
es in der Ausschaltstellung in Richtung der Drehachse verschoben werden kann. Entweder
liegt das eine Gabelende i i' oder das andere Gabelende i ,i" an der Koppelstange
an. In beiden Stellungen bildet das Handbetätigungsorgan je ein Drehgelenk mit der
Koppelstange.
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Die Eig. 7 zeigt den Antrieb in der Ausschaltstellung des Umschalters.
Das Handbetätigungsorgan 5 befindet sich in einer solchen Stellung in dem Antriebskopf
7, daß das eine Gabelende i i' mit dem Gelenkzapfen 2q.' in die Koppelstange 13
greift. Wird das Handbetätigungsorgan aufwärts bewegt, so verschiebt sich die Koppelstange
von links nach rechts, wodurch der Umschalter in die eine Einschaltstellung bewegt
wird. Durch Abwärtsbewegen des Handbetätigungsorgans erfolgt wieder eine Ausschaltung
des Umschalters. Um den Umschalter @in die andere Einschaltstellung zu bringen,
wird das Handbetätigungsorgan in seiner Ausschaltstellung in Richtung seiner Drehachse
6 verschoben, derart, daß das andere Gabelende i i" an der Koppelstange 13 anliegt.
Dadurch wird das Handbetätigun.gsorgan über den Gelenkzapfen 2q_" mit,der Koppelstange
gekuppelt. Durch Aufwärtsbewegen des Handbetätigungsorgans verschiebt sich die Koppelstange
von rechts nach links,. wodurch der Umschalter in die ,andere Einschaltstellung
gebracht wird. Wird das Handbetätigungsorgan
wieder abwärts geschwenkt,
so erfolgt die Ausschaltung des Umschalters.
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Obwohl der ,in den Fig. 7 und 8 dargestellte Antrieb in seinem Aufbau
einfach ist, erfordert die Bewegung der Koppelstange einen verhältnismäßig großen
Antriebskopf. Der Antriebskopf läßt sich in seinen Abmessungen verkleinern, wenn
der Antrieb die in ,den Fig. cq. und io dargestellte Ausbildung erhält. An diesem
Antrieb .ist ebenfalls ein einziges Viergelenkgetriebe verwendet. Dieses Viergelenkgetriebe
hat eine Koppelstange 13, die an dem Abtriebsglied 12 angefenkt ist. Das Abtriebsglied
12 ist über :die Achse 2 mit der Kurbel 3 'der Schaltstahge i formschlüssig vetdbunden.
Das freie Ende der Koppelstange 13 wird in dem Antriebskopf 7 durch das Blech 26
geführt, in der Weise, daß es sich lediglich um die Gelenkachse 27 an dem Abtriebsglied
12 -drehen, jedoch nicht quer dazu bewegen kann. Das Handbetätigungsorgan 5 ist
an diesem Antrieb wieder innerhalb des Antriebskopfes 7 gabelförmig ausgebildet
und bildet wahlweise zu benutzende Antriebsglieder i i', i i" für das Vhergelenkgetriebe.
An dem einen Gabelende i i' sitzt ein Gelenkzapfen 2q", an dem anderen Gabelende
i i" sitzt ebenfalls ein Zapfen 2q. ", der .um 18o° gegenüber dem erstgenannten
Zapfen 2q."' versetzt ist. An dem Zapfen 2q."' ist erfindungsgemäß formschlüssig
ein laschenförmiges Zwischenglied 28 angelenkt. Das freie Ende dieses laschenförmigen
Zwischengliedes ist -mit Hilfe eines Langloches 29 an der Gelenkachse 27 aufgehängt,
die die Koppelstange 13 mit dem Abtriebsglied 12 verbindet. Das Zwischenglied 28
besitzt einen Gelenkzapfen. 2:1,'. Der Gelenkzapfen 24" .des einen Gabelendes i
i" und der Gelenkzapfen 24'--des Zwischengliedes 28. können wahlweise in ein Gelenkloch
2,5 der Koppelstange 13 eingeführt werden. Die Koppelstange besitzt -also nur eine
Kupplungsstelle zum Zusammenwinken mit dem Handbetätigungsorgan.
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Die Wirkungsweise des Antriebs der Fig. 9. und vol ist folgende: Die
Fi:g. 9 und io zeigen den Antrieb in der Ausschaltstellung des Umschalters. Das
Handbetätigungsorgan 5 ist innerhalb .des Antriebskopfes 7 derart verschoben, daß
der an dem Zwischenglied 28 befindliche Gelenkzapfen 2q' in das Gelenkloch 25 der
Koppelstange i,3 greift. Es besteht also ein Drehgelenk zwischen dem Gabelende i
i' und der Koppelstange 13. Der Gelenkzapfen 24" des Gabelendes i r" ist wirkungslos,
da er nicht mit der Koppelstange zusammenwirkt. Wird das Handbetätigungsorgan nach
oben bewegt, so wird durch das ,Gabelende i i' über das Zwischenglied 28 die Koppelstange
13 von rechts nach links bewegt, wodurch der Umschalter in die eine Einschaltstellung
gelangt. Zum Ausschalten des Umschalters wird das Handbetätigungsorgan abwärts geschwenkt.
Um den Umschalter in die andere Einschaltstellung zu bringen, wird das H:andbetätigungsorgan
5 in Richtung der Drehachse 6 verschoben. Auf diese Weise entfernt sich der Gelenkzapfen
24.' des Zwischengliedes 28 aus dem Gelenkloch 25 der Koppelstange 13: Es gelangt
der Gelenkzapfen 24" des Gabelendes i i" in das Gelenk-Joch-95 ,der Koppelstange,
wodurch ein Drehgelenk zwischen dem Gabelende i i" und der Koppelstange 13 entsteht.
Durch Aufwärtsbewegen des Handbetätigungsorgans wird die Koppelstange 13 von links
nach rechts bewegt, so daß der Umschalter in die andere Einschaltstellung gelangt.
Durch Abwärtsschwenken des Handbetätigungsorgans erfolgt wieder die Ausschaltung
des Umschalters.
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Während in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen das Handbetätigungsorgan
selbst zur Umsteuerung des Antriebs herangezogen ist, dient in dem Ausführungsbeispiel
der Fig. i i bis 13 lediglich ein an dem Handbetätigungsorgan 5 sitzender Teil
310 zur Umsteuerung >des Antriebs. Das Handbetätigungsorgan ist uriverschiebbar
an ,der Drehachse 6 des Antriebskopfes 7 gelagert. Der Antrieb selbst besteht aus
zwei Viergelenkgetrizben, die die Antriebsglieder i i', i i", die Abtriebsgli-der
12", 12" und die Koppelstangen 13', 13" haben. Die Abtriebagli.eder 12', 12" sind
wieder über die Achse 2 mit der Kurbel 3 der Schaltstange 2 formschlüssig verbunden.
Die Antriebsglieder i i', i i**' der Viergelenlegetriebe sind um die Drehachse 6
des Handbetätigungsorgans 5 drehbar -und von Scheiben, gebildet. An ,dem Handbetätigungsorgan
selbst sitzt, wie die Fig. 11 bis 13 erkennen lassen, ein gerasteter Schieber
3o, der parallel zur Richtung der Dreh= achse 6 verschiebbar ist. Der Schieber 3o
besitizt einen hammerkopfförmigen Fortsatz 31, der durch einen Schlitz 32 des Antriebskopfes
7 ragt. Dieser hammerkopfförmige Fortsatz 3i1 wirkt mit den beiden scheibenförmigen
Antriebsgliedern i i', i i" der Viergelenkgetriebe zusammen. Je nach der einen oder
anderen Stellung des Schiebers greift der hammerkopfförmige Fortsatz in das eine
oder andere scheibenförmige Antriebsglied ein.
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Die Wirkurig des in den Fig. i i bis 13 dargestellten Antriebs ist
folgende: Die Fig. i i und 13 zes@gen ,den Antrieb in der Ausschaltstellung des
Umschalters. Wie,die Fig. 13 erkennen läßt, greift der hammerkopfförmige Fortsatz
3!1 in das scheibenförmige Antriebsglied i1'. Wird das Handbetätigungsorgan 5 nach
oben geschwenkt, so nimmt es das Antriebsglied i i' mit, wodurch der Umschalter
über das eine Viergelenlegetrsebe in die eine Einschaltstellung geführt wird. Durch
Abwärtsschwenken erfolgt :die Ausschaltung des Umschalters. Soll der Umschalter
in die andere Einschaltstellung gebracht werden, so wird in der Ausschaltstellung
der Schieber 30 verstellt, in der Weise, daß der hammerkopfförmige Fortsatz
31 in das andere scheibenförmige Antriebsglied i i" greift. Durch Aufwärtsibewegen.des
Handbetätigungsorgans wird das Antriebsglied i T" mitgenommen, wodurch über das
zweite Viergelenkggetriebe der Umschalter in die andere Einscharltstellung gebracht
wind. Zum Ausschalten des Umschalters ist wieder ein Abwärtsschwenkendes Handbetätigungsorgans
erforderlich.