DE1119375B - Nockenbetaetigte, elektrische Kontakteinrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

B51981Vmd/21c

ANMELDETAG: 4. F E B RU AR 1959

BEKANNTMACHUNG DEK ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 14. DEZEMBER 1961

Die Erfindung bezieht sich auf nockenbetätigte Kontakteinrichtungen, wie sie bei Kontaktgebern verwendet werden, und zwar der Art, bei welcher ein beweglicher Kontakt unter der Einwirkung der Nocken zwei Bewegungen ausführt, eine, die dazu dient, einen festen Kontakt ein- und auszuschalten, sowie eine zweite, durch welche eine Schleif bewegung zwischen den Kontakten bewirkt wird, während dieselben miteinander in Eingriff gelangen.

Man hat bereits vorgeschlagen, zwei nockenbetätigte Hebel anzuordnen, um getrennte Bewegungen eines Kontaktstücks hervorzurufen; jedoch verliefen diese Bewegungen nicht senkrecht zueinander, sondern dienten beide dazu, den beweglichen Kontakt zu öffnen. Es wurde ferner vorgeschlagen, eine Kontaktschleifbewegung unter Benutzung von Leitflächen zu erzeugen, um einen Kontakt um eine im rechten Winkel zu den sich berührenden Flächen stehende Achse zu drehen, während der Kontakt sich nach gegenseitigem Eingriff der in Berührung stehenden Flächen weiterbewegte. Der »ortsfeste« Kontakt mußte in diesem Falle federnd abgestützt sein, um eine derartige Bewegung zu gestatten.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, verbesserte Mittel zur Erzeugung der Kontaktschleifbewegung zu schaffen, während der ortsfeste Kontakt wirksam und fest gelagert bleibt. Das Schleifen erfolgt durch Nockenbetätigung mittels eines Gliedes, welches ebenfalls das nockenbetätigte Schließen oder Öffnen des Kontaktes bewirkt. Die Schleifbewegung ist kräftig wie auch gerade, um ähnliche relative Verschiebungen sowie eine Schleifwirkung an allen Punkten der Kontaktflächen zu gewährleisten, während ein Energieverlust durch Reibung an den Gleitflächen vermieden wird.

Bisher wurden die erwähnten beiden Bewegungen von einer Nockenfläche mit Hilfe ein und desselben Betätigungsgliedes, z. B. einer Nockenrolle, abgeleitet, die mit einer Feder verbunden war.

Die Erfindung bezweckt, eine verbesserte Konstruktion zu schaffen, welche eine getrennte und genauere Steuerung jeder der beiden vorstehend erwähnten Bewegungen mit sich bringt und es darüber hinaus ermöglicht, ein niedrigeres Nockenwellen-Drehmoment zu benutzen, als zum Schließen vergleichbarer Kontaktgeber von üblicher Konstruktion erforderlich ist, bei welchen die durch das Drehmoment der Nockenwelle zu überwindende Vorspannung eine beträchtliche Größe aufweist und viel größer ist als notwendig, um eine für den Schleifvorgang vorgesehene Federkraft zu überwinden. Die vorliegende Erfindung richtet sich darauf, diese Gegen-Nockenbetätigte, elektrische Kontakteinrichtung

Anmelder:

The British

Thomson-Houston Company Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. Dr. M. Herzfeld, Patentanwalt, Düsseldorf, Kreuzstr. 32

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 7. Februar 1958

John Ansley Watson, Rugby, Warwickshire

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

kraft zu verringern, um das maximale Drehmoment zu verkleinern, das von einer Nockenwelle benötigt wird, die zwecks Betätigung eines Kontaktes gedreht wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die erwähnten beiden Bewegungen über getrennte Betätigungsglieder ableitet, die durch ein und dieselbe Nockenfläche oder durch verschiedene Nockenflächen, welche mittels einer gemeinsamen Nockenwelle gedreht werden, gesteuert werden können. Im letzteren Falle kann wenigstens eine der Nockenflächen einstellbar ausgebildet sein, so daß die räumliche Winkelbeziehung der wirksamen Nockenflächen verändert und die zeitliche Beziehung der beiden Bewegungen auf den geringsten Drehkraftbedarf eingestellt werden kann.

Demgemäß geht die vorliegende Erfindung von einer nockenbetätigten elektrischen Kontakteinrichtung aus, die ein ortsfestes und ein bewegliches Kontaktstück besitzt, wobei das bewegliche Kontaktstück von einem durch eine Feder vorgespannten Schwinghebel getragen wird.

Eine derartige Einrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Nocken- und Nockenstößeleinrichtungen über Hebel mit dem Schwinghebel verbunden sind, um zwei Bewegungen im wesentlichen in derselben Ebene, jedoch

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unter rechtem Winkel zueinander, zu erzeugen, und daß die eine Bewegung bewirkt, daß das bewegliche Kontaktstück auf dem ortsfesten Kontaktstück schleift.

Zum besseren Verständnis soll die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

Fig. 1 ist eine Frontansicht einer Ausführungsform;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht in der Richtung des Pfeiles r in Fig. 1, in welcher eine axiale Verschiebung der beiden aus Rollen bestehenden Betätigungsglieder veranschaulicht ist.

Fig. 3 zeigt in einer weiteren Ausführungsform die beiden Betätigungsglieder, die von einem gemeinsamen Hebel getragen werden und mittels einer zusätzlichen Federeinrichtung vorgespannt sind, um einen Leergang in bezug auf die Nockenvorrichtung zu vermeiden.

Gemäß Fig. 1 ist ein Kontakt 1 elektrisch isoliert und unter Verwendung von in der Technik bekannten Mitteln an einer festen Konstruktion 2 angebracht. Ein weiterer, in seiner geöffneten Stellung gezeigter Kontakt 3 ist derart angeordnet, daß er bei Abwärtsbewegung mit dem Kontakt 1 in Eingriff gelangt und ferner eine Schleifbewegung im wesentlichen unter rechtem Winkel zu der ersten Bewegung ausführt. Der Kontakt 3 ist an einem Hebel 4 angebracht, welcher bei 5 an einen Hebel 6 drehbar angeschlossen ist, der eine Betätigungsrolle 7 trägt, die zum Zusammenwirken mit einer (nicht dargestellten) Nockenfläche dient. Zwischen den Hebeln 4 und 6 ist eine Druckfeder 8 angeordnet; und es versteht sich, daß der Kontakt 3, wenn die beiden Kontakte 1 und 3 miteinander in Eingriff gelangen, eine Bewegung ausführt, die eine unter rechtem Winkel zu der Öffnungsund Schließbewegung verlaufende Komponente aufweist. Dabei wird die Rolle 7 entsprechend der Gestalt der Nockenfläche bewegt, wodurch der Hebel 6 gegenüber dem Hebel 4 und der Druckfläche 8 verschoben wird. Die Drehbewegung des Hebels 4 unter der Krafteinwirkung der Feder 8 wird durch einen Anschlag 13 begrenzt.

Eine weitere Betätigungsrolle 9 wird am Ende eines Hebels 10 getragen. Die beiden Hebel 6 und 10 sind um einen gemeinsamen Zapfen 11 drehbar angeordnet und durch ein bei 12 angedeutetes federndes Glied fest miteinander verbunden. Dieses Glied kann von bekannter Konstruktion sein, wobei z. B. eine Federeinrichtung verwendet wird, um einmal eine geringfügige federnde Relativbewegung, wie sie zur Neutralisierung kleiner Fabrikationsfehler erforderlich ist, und zum anderen eine veränderliche Einstellung der Winkelbeziehung zwischen den Hebern 6 und 10 zu ermöglichen, die mit HiHe einer üblichen (nicht dargestellten) Vorrichtung, beispielsweise einer Treibschraube, und einer Gegenfeder erhalten werden kann. Zwecks Schließung des Kontakts durch die erste Bewegung — in einer ihrer beiden Richtungen — wird der Hebel 6 durch das Zusammenwirken der Rolle 7 mit der ihr zugeordneten (nicht dargestellten Nockenfläche gedreht, und zwar in diesem Falle im Uhrzeigersinn. Die Kinematik des Mechanismus ist derart, daß durch den Hauptteil der Bewegung der Kontakt 3 in Eingriff mit dem festen Kontakt 1 gebracht und durch den letzten Teil der Bewegung die Feder 8 zusammengedrückt wird. Der Hebel 10, der durch das Glied 12 mit dem Hebel 6 verbunden ist, bewegt sich in demselben Sinne, wobei eine der Rolle 9 des Hebels 10 zugeordnete getrennte Nockenfläche derart gestaltet ist, daß die erwähnte Verschiebung des Hebels 10 im Uhrzeigersinn ermöglicht wird. Diese Nockenfläche ist ferner so gestaltet, daß sie den Hebel 10 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, was erforderlich ist, um den Kontakt 3 von dem Kontakt 1 zu lösen.

ίο Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist jeder der beiden Hebel 6 und 10 gegabelt und umfaßt zwei Seitenwände, von denen eine derart abgebogen ist, daß die Rollen 7 und 9 in der Richtung der Nockenachse sowie der Achse des Drehzapf ens Il versetzt sind.

Durch diese axiale Verschiebung wird die Verwendung von koaxialen, jedoch getrennten und verschiedenartig gestalteten Nockenscheiben, die mit den beiden Rollen 7 und 9 zusammenarbeiten, ermöglicht. Gewünschtenfalls kann die Winkelbeziehung der beiden Nockenflächen verstellt werden, und die Nockenscheiben können unter gegenseitiger Überlappung montiert werden.

Da die Nockenflächen, wenn sie gegen die Rollen 7, 9 drücken, eine Drehung der Hebelverbindüngen 4, 6, 10 in der Richtung des Uhrzeigersinns sowie in der entgegengesetzten Richtung bewirken, kann die Rolle 7 ferner vorteilhaft zur Steuerung der Kontaktschließbewegung benutzt werden, während die Rolle 9 das Öffnen des Kontaktes steuert. Die Feder 8, die in erster Linie für die Schleifbewegung bestimmt ist, erzeugt ebenfalls einen Kontaktdruck zwischen den Kontakten 1 und 3. Somit kann eine übliche (nicht dargestellte) Feder, die zur Erzeugung einer Vorspannung durch Kontaktdruck dient, entlastet werden; oder man kann völlig auf dieselbe verzichten.

Gemäß Fig. 3, in welcher gleiche Teile gleiche Bezugszeichen tragen, ist eine Ausführungsform veranschaulicht, die derjenigen in Fig. 1 und 2 im wesentliehen ähnlich ist. Hier wird jedoch an Stelle der Hebel 6 und 10 ein einziger Hebel 6 a zum Tragen der Betätigungsrollen 7 und 9 verwendet; und anstatt des federnden Verbindungsgliedes 12 gemäß der ersten Ausführungsform wirkt ein beispielsweise aus Druckfedern 14, 15 bestehendes Vorspannungselement 12 a mit einem mit dem Hebel 6 a verbundenen Bügel 16 sowie mit einer ortsfesten Stütze 17 zusammen, welche an der festen Konstruktion 2 befestigt ist oder einen Teil derselben bildet, wodurch ein Leergang zwischen den Rollen 7,9 und ihren Nockenflächen verhindert und ferner die Winkelstellung des Hebels 6 a in bezug auf die feste Konstruktion 2 federnd aufrechterhalten wird.

In der einen Endstellung des Hebels 6 a drückt das untere Ende des Bügels 16 gegen die ortsfeste Stütze 17. Es ist ferner ersichtlich, daß bei dieser Ausführungsform die Federeinrichtung 14, 15 den Kontakt 3 in seine offene Stellung vorspannt, während das Glied 12 gemäß der ersterwähnten Ausführungsform den Kontakt 3 in seine geschlossene Stellung vorspannt. Die Federn 14, 15 sind derart angeordnet, daß sie wunschgemäß einem Leergang entgegenwirken, ohne daß die auf die Nockenwelle ausgeübte Belastung wesentlich erhöht wird. Da das Vorspannungselement aus zwei Federn 14,15 besteht, die gegen die Außenflächen der Teile 16, 17 drücken, und eine Stange 18 sich durch das Innere der Spiralfedern erstreckt, um einen Druck gegen die äußeren Federteller 19, 20

auszuüben, kann die Charakteristik der gesamten Federanordnung im wesentlichen linear gestaltet sein, so daß das von der Antriebsnockenwelle benötigte Drehmoment auf einem Minimum gehalten wird.

Die beschriebene Einrichtung kann im Rahmen der wesentlichen Gedanken mannigfach abgeändert und ausgestaltet werden. Es ist vorteilhaft, zwecks Ausschaltung von Fabrikationsschwankungen geringfügige Zwischenräume, die durch das Glied 12 oder 12 a neutralisiert werden, zwischen den Rollen und den mit ihnen zusammenwirkenden Nockenflächen vorzusehen. Für denselben Zweck kann eine schwache Feder der Rolle 9 benachbart derart angebracht sein, daß der Leergang durch leichte Belastung der Rolle 9 und damit des zugehörigen Nockenprofils aufgenommen wird, wenn die Kontakteinrichtung offen ist. Wenn die Rolle 7 durch ihre Nockenscheibe bewegt wird, um die Kontakte zu schließen und den Scheifvorgang zu bewirken, gleicht die schwache Feder die Belastung teilweise wieder aus, wodurch ao der Drehkraftbedarf verringert wird.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Nockenbetätigte elektrische Kontakteinrichtung, die ein ortsfestes und bewegliches Kontaktstück besitzt, wobei das bewegliche Kontaktstück (3) von einem durch eine Feder (8) vorgespannten Schwinghebel (4) getragen wird, dadurch gekenn zeichnet, daß erste und zweite Nocken- und Nockenstößeleinrichtungen (9, 7) über Hebel (10, 6, 6 a) mit dem Schwinghebel (4) verbunden sind, um zwei Bewegungen im wesentlichen in derselben Ebene, jedoch unter rechtem Winkel zueinander, zu erzeugen, und daß die eine Bewegung dazu dient, das bewegliche Kontaktstück (3) zu öffnen und zu schließen, während in bekannter Weise die andere Bewegung bewirkt, daß das bewegliche Kontaktstück auf dem ortsfesten Kontaktstück (1) schleift.

2. Kontakteinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei die beiden Nockenstößel tragende Hebel (10, 6) durch ein federndes Glied (12) untereinander verbunden sind und daß der Schwinghebel (4) an dem einen der beiden Hebel (6) derart drehbeweglich angelenkt ist, daß der andere Hebel (10) über den ersten Hebel (6) und das federnde Glied (12) eine Bewegung des Schwinghebels erzeugt.

3. Kontakteinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Druckfeder (8), die zwischen dem Schwinghebel (4) und dem Hebel (6), an dem dieser gelenkig angeschlossen ist, angeordnet ist.

4. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine (7) der beiden Nocken- und Nockenstößeleinrichtungen in bezug auf die andere (9) in axialer Riehtung verschoben ist und daß die wechselseitige Winkelstellung der Nockenscheiben reguliert werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 732 881, 713 759.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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