DE1132211B - Von aussen unabhaengig von seinem Stoessel einstellbarer elektrischer Schalter mit eingebautem Mikroschalter - Google Patents

Description

Gegenstand des Patents 1102 240 ist ein von außen unabhängig von seinem Stößel einstellbarer elektrischer Schalter mit eingebautem Mikroschalter, bei welchem der federbelastete Stößel eine mit einer Steuerfläche versehene Platte trägt, die den in an sich bekannter Weise gegen die Wirkung einer Rückholfeder schwenkbar gelagerten Mikroschalter bei Betätigung über einen an dessen Gehäuse angebrachten Anschlag um eine ortsfeste Achse verschwenkt und dadurch einen Druckknopf von einem einstellbaren Anschlag abhebt, gegen den sich der Druckknopf im Ruhezustand unter der Wirkung der Rückholfeder so abstützt, daß er eingedrückt ist. Derartige Schaltorgane werden z. B. bei automatisch gesteuerten Werkzeugmaschinen angewendet, um einen Arbeitsgang einzuleiten, wenn ein bewegliches Teil, z. B. ein Schlitten, eine vorbestimmte Stellung erreicht hat. Hierbei wird die Auslösung des Schalters durch die Bewegung des Stößels bewirkt, gegen den der Schlitten oder ein anderes Teil anstößt. Bei dem in dem Hauptpatent beschriebenen Schalter gehen die beweglichen Kontakte des Mikroschalters in ihre Ausgangslage zurück, sobald der Stößel von dem ihn bewegenden Schlitten freigegeben ist und sich unter der Wirkung seiner Rückzugsfeder in die Ausgangsstellung zurückbewegt.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung des in dem Hauptpatent beschriebenen Schalters und bezweckt eine zeitverzögerte Rückstellung der Kontakte des Mikroschalters, derart, daß dem von dem Stößel bewirkten Schaltimpuls erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer unabhängig von der Stellung des Stößels ein gegenläufiger Schaltimpuls folgt.

Diese Art der zeitverzögerten Auslösung wird bei zahlreichen in der Technik vorkommenden Schaltproblemen gefordert, z. B. überall dort, wo zwischen zwei Arbeitsgängen ein weiterer Arbeitsgang einzuschalten ist, vor dessen Ablauf der folgende Arbeitsgang nicht eingeleitet werden darf. Als Beispiel sei in diesem Zusammenhang auf die Anwendung bei elektrohydraulisch gesteuerten Spritzgußmaschinen verwiesen, bei denen der Kolben bei Beendigung seines Rücklaufs auf einen elektrischen Schalter einwirkt, der eine Umsteuerung auf Vorlauf veranlaßt. Da eine gewisse Zeit zur Füllung des Spritzzylinders erforderlich ist, darf die Umsteuerung nicht augenblicklich erfolgen, sondern zeitverzögert erst nach Ablauf des Füllvorganges.

Zur zeitverzögerten Rückstellung kann man sich bekannter zeitverzögerter Relais bedienen, deren Anwendung jedoch verhältnismäßig kostspielig ist.

Zur Lösung der genannten Schaltprobleme hat man Von außen unabhängig von seinem Stößel

einstellbarer elektrischer Schalter

mit eingebautem Mikroschalter

Zusatz zum Patent 1102 240

Anmelder:

Marc Frachon,
Saint-Genis-Laval (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin-Grunewald,

und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Tal 71,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 13. Juli 1960 (Nr. 40 606)

Marc Frachon, Saint-Genis-Laval (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

auch bereits elektrische, mit einem Hemmwerk kombinierte Schalter geschaffen. Diese sind in zwei verschiedenen Bauarten bekanntgeworden. Bei der ersten Bauart wird die durch eine Rückholfeder veranlaßte translatorische Rückbewegung des Steuerstößels durch eine hydraulische oder pneumatische Einrichtung gehemmt. Diese Dämpfungseinrichtungen sind ebenfalls verhältnismäßig teuer und bedingen einen hohen zusätzlichen Aufwand. Vor allem stehen jedoch derartige Dämpfungseinrichtungen im Handel nicht ohne weiteres zur Verfügung, so daß für jede Schalterart eine Spezialanfertigung erforderlich ist.

Bei der zweiten Bauart wirkt ein mechanisches Hemmwerk auf den Rücklauf eines unter Federbelastung stehenden Schalterdruckknopfes ein. Bei einem bekannten Druckknopfschalter dieser Bauart wirkt ein mit dem Druckknopf in Verbindung stehender Haken auf einen Arm ein, dessen Schwenkbewegung um eine Achse durch ein mechanisches Hemmwerk verzögert wird. Eine solche Zeitverzögerungseinrichtung ist für Schalteinrichtungen der in dem Hauptpatent beschriebenen Gattung nicht

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brauchbar. Wollte man nämlich versuchen, diese be- Fig. 2 zeigt einen teilweisen Schnitt nach der

kannte Bauart der Schaltverzögerung für den Mikro- Linie II-II von Fig. 1;

schalter anzuwenden, dann würde die Gesamtanord- Fig. 3 und 4 sind den Fig. 1 und 2 ähnliche An-

nung in unerwünschter Weise vergrößert und sperrig, sichten, zeigen jedoch eine andere Ausführungsform

und die einwandfreie Arbeitsweise der Schalteinrich- 5 mit einem Hilfszwischenglied;

tung wäre in Frage gestellt. Ferner würde die An- Fig. 5 und 6 zeigen schematisch die Wirkungsweise

Wendung der bekannten Zeitverzögerungseinrichtung des Schalters gemäß Fig. 3 und 4;

wiederum den Einbau kompliziert gestalteter, nicht Fig. 7 bis 9 zeigen drei mögliche Profilausbildungen

handelsüblicher Teile erfordern, wodurch die Her- der Steuerplatte des Schalters gemäß Fig. 1 und 2 stellung des Schalters beträchtlich verteuert würde. io oder Fig. 3 und 4;

Ziel der Erfindung ist es, unter Verwendung billiger Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform mit

und handelsüblicher Bauteile den in dem Hauptpatent einem drehbaren Steuernocken, der vom Stößel beschriebenen Schalter derart abzuwandeln, daß er mittels eines Zahnstangengetriebes betätigt wird; eine zeitverzögerte Schaltung bewirkt. Fig. 11 ist ein teilweiser Schnitt dieses Zahn-

Zu diesem Zweck ist ein von außen unabhängig 15 Stangengetriebes nach der Linie XI-XI von Fig. 10, von seinem Stößel einstellbarer elektrischer Schalter und

mit eingebautem, durch ein Steuerorgan von einem Fig. 12 ist eine schematische Darstellung der Wirverstellbaren Anschlag weg schwenkbarem Mikro- kungsweise des Erfindungsgegenstandes gemäß Fig. 10 schalter gemäß der Erfindung in der Weise ausge- und 11.

bildet, daß eine an sich bekannte Verzögerungsvor- 20 Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Stößelschalter besitzt richtung die Rückschwenkung des Mikroschalters ein Schaltergehäusel, das durch einen nicht dargezum einstellbaren Anschlag hin hemmt, nachdem der stellten Deckel geschlossen werden kann. Ein Stößel 2 Mikroschalter von dem Steuerorgan bei dessen Rück- ist durch eine Stirnseite des Gehäuses und eine bodengang freigegeben ist, seitige Hülse la geführt. Der Stößel 2 kann zylin-Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es 25 drisch ausgebildet sein, wobei seine Drehung um seine bei dieser Gattung von Schaltern zweckmäßig ist, die eigene Längsachse durch geeignete, nicht gezeigte Schwenkbewegung des Mikroschalters selbst zu ver- Mittel verhindert werden muß. Dies kann beispielszögern, statt, wie bekannt, das Steuerorgan oder den weise dadurch geschehen, daß das freie Stößelende Schalterknopf mit einer Dämpfungs- bzw. Verzöge- quadratisch gestaltet wird und in einer quadratischen rungseinrichtung auszurüsten. Als zusätzliche Bauteile 30 Bohrung der Hülse la gleitet, oder durch Anbringen sind bei dem erfindungsgemäßen zeitverzögerten einer Keilnut am Stößel und eines radial abstehenden Schalter gegenüber dem Schalter des Hauptpatents Stifts an der Hülse. Am Mittelteil des Stößels 2 ist nur ein handelsübliches mechanisches Hemmwerk ein rechteckiger Halteblock 2 a befestigt, an dessen und ein aus zwei Laschen bestehendes Übertragungs- oberer Seite ein Stift 3 angebracht ist. Eine Schraubengestänge erforderlich. Hierdurch wird der Vorteil 35 feder 4 ist mit ihren Enden an diesem Stift und an geringer Herstellungskosten und zugleich einer be- einem an einer seitlichen Gehäusewand befindlichen triebssicheren Arbeitsweise erlangt. Zapfen 5 befestigt und hält den Stößel 2 in seiner Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung Ruhelage (Fig. 1). An der einer Seite des Gehäuses 1 wirkt das Steuerorgan auf ein zwischen dem Druck- zugekehrten Seite des Halteblocks 2 a ist ein Steuerknopf des Mikroschalters und dem einstellbaren An- 40 organ 6 in Form einer Platte mit einem länglichen schlag angeordnetes schwenkbares Zwischenglied, wo- Schlitz 6 a vorgesehen, durch den Befestigungsschraube! das Zwischenglied nur beim Rückgang des Steuer- ben7 hindurchtreten. Der untere Rand des Steuerorgans, also nach seiner Freigabe, vorübergehend organs 6 ist mit einer Steuerfläche 6 b versehen, die durch die Rückstellkraft des Druckknopfes relativ eine Rolle oder einen Nockenstößel 8 betätigen kann, zum langsam nachschwenkenden Mikroschalter ver- 45 Das Glied 8 sitzt an einem schwenkbaren Träger 9, schwenkbar ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der seinerseits an einem am Gehäuse 1 befestigten demgemäß der erste Schaltimpuls erst dann ausgelöst, Zapfen 10 drehbar angeordnet ist. Eine Torsionswenn das Steuerorgan bzw. der Stößel ihren Rücklauf feder 11 drückt den Träger 9 im Uhrzeigersinn eingeleitet haben, und der zweite Steuerimpuls wird (Fig. 1), wobei sich die Rolle 8 nach oben zum dann nach Ablauf einer voreinstellbaren Zeit unab- 50 Steuerorgan 6 hin zu heben sucht, hängig von der Stellung des Stößels ausgelöst. Diese Der schwenkbare Träger 9 trägt einen MikroBauart kann z. B. an einer Spritzgußmaschine zur schalter 12 üblicher Bauart, dessen innere Kontakte Steuerung der Zusatzheizung an der Düse benutzt durch einen Druckknopf 13 betätigt werden. Unter werden. Der vorlaufende Druckkolben kann bei Be- der Wirkung der Feder 11 wird letzterer normalerginn seines Rücklaufs den ersten Schaltimpuls aus- 55 weise gegen einen gewöhnlich feststehenden, aber lösen, der eine Anschaltung der elektrischen Heiz- einstellbaren Exzenternocken 14 gedrückt, der auf einrichtung für die Spritzdüse bewirkt, wobei diese einer Welle 15 sitzt, welche drehbar am (nicht ge-Heizeinrichtung nach Ablauf einer vorbestimmten zeigten) seitlichen Deckel des Schaltergehäuses anZeit unabhängig von der Stellung des Preßkolbens gebracht und mit einem geeigneten Einstellknopf verabgeschaltet wird, was unbedingt erforderlich ist, weil 60 sehen ist.

bei der Erstarrung des Werkstoffes die Heizung auch Im Oberteil des Gehäuses 1 befindet sich eine an

in der Düse abgeschaltet, der Preßdruck aber auf- sich bekannte Verzögerungsvorrichtung 16, die bei-

rechterhalten werden soll. spielsweise an der hinteren Seitenwand durch nicht

In der folgenden Beschreibung sind einige Aus- gezeigte Mittel befestigt ist. Diese Vorrichtung besitzt

führungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeich- 65 eine Welle 17, die sich in einer Richtung, nämlich

nung veranschaulicht. entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 1), frei, in der ande-

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungs- ren Richtung, z. B. in Verbindung mit einem Uhrform des erfindungsgemäßen Stößelschalters; werk, jedoch nur sehr langsam drehen kann. Diese

Welle 17 trägt einen Hebel 18, der über eine Stange 19 mit dem schwenkbaren Träger 9 verbunden ist.

Wenn der Stößel 2 in Fig. 1 nach links gegen die Kraft der Feder 4 verschoben wird, kommt der untere Rand 6 b des Steuerorgans 6 mit der Rolle 8 in Berührung und senkt den Träger 9 gegen die Kraft der Feder 11 herab. Die Verzögerungsvorrichtung 16 läßt die entsprechende Bewegung der Welle 17 entgegen dem Uhrzeigersinn (Pfeil 20) ohne Hemmwirkung zu. Der Druckknopf 13 des Mikroschalters 12 hebt sich vom Nocken 14 ab, wodurch die inneren Schnappkontakte des Mikroschalters betätigt werden.

Wenn der Stößel 2 freigegeben wird, wird er durch die Feder 4 wieder nach rechts zurückgeführt, wobei sich die Rolle 8 vom Steuerorgan 6 trennt. Die Feder 11 will nun den Träger 9 in seine Ausgangsstellung zurückschwenken; diese Bewegung (Pfeil 21) wird jedoch durch die Vorrichtung 16 verzögert, da sich die Welle 17 jetzt im Uhrzeigersinn dreht. Infolgedessen wird der Druckknopf 13 erst nach einer vorbestimmten Zeitspanne wieder niedergedrückt. Wenn ein bebeweglicher Schlitten den Schalter betätigt, wird der von letzterem gesteuerte Stromkreis geschlossen (oder geöffnet), sobald der Schlitten den Stößel 2 einschiebt, bleibt geschlossen (oder geöffnet), solange dieser eingedruckt ist und wird erst zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach der Freigabe des Stößels wieder geöffnet (oder geschlossen).

In der Ausführungsform von Fig. 3 und 4 sitzt die Rolle 8 auf einem am Zapfen 10 drehbar angebrachten Zwischenglied 22. Letzteres besteht aus zwei durch einen Quersteg 23 verbundenen Backen. Der Mikroschalter 12 befindet sich hier auch auf einem um den Zapfen 10 schwenkbaren Träger 24, der unter der Wirkung der Feder 11 steht wie der Träger 9 nach Fig. 1 und 2. Der Mikroschalter 12 ist am Träger 24 so angeordnet, daß der Druckknopf 13 normalerweise gegen den Quersteg 23 des Zwischengliedes 22 gedrückt wird; letzterer besitzt einen seitlichen Stift 25, der sich am einstellbaren Nocken 14 abstützt. Der Träger 24 ist auch wieder mittels des Gelenkhebels 19 mit der Verzögerungsvorrichtung 16 verbunden.

Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 ist der Druckknopf 13 auch hier normalerweise (im Ruhezustand) eingedrückt. Wenn der Stößel beispielsweise durch einen beweglichen Schlitten betätigt wird, senkt der Rand 6 b die Rolle 8 und das Zwischenglied 22, das seinerseits den Mikroschalter 12 mittels des Druckknopfs 13 zusammen mit dem Träger 24 herabdrückt. Diese Bewegung ruft eine freie Drehung (Pfeil 20) der Welle 17 hervor. Auf diese Weise bleibt der Druckknopf 13 eingedrückt, und die inneren Kontakte des Mikroschalters werden nicht betätigt. Aus Fig. 5 ist die Stellung dieser Teile am Ende der Einwärtsbewegung des Stößels 2 klar ersichtlich. In dieser Figur ist die Spannfeder 11 als übliche Schraubenfeder dargestellt.

Wenn nun der Stößel 2 freigegeben wird, führt die Feder 11 den Träger 24 mit sehr geringer Geschwindigkeit nach oben zurück. Da jedoch das relativ leichte Zwischenglied 22 nun frei ist, wird es vom Druckknopf 13 angehoben, wodurch die inneren Kontakte des Mikroschalters betätigt werden (Stellung gemäß Fig. 6). Am Ende der Rückbewegung des Trägers 24 kommt der Stift 25 wieder mit dem Nocken 14 in Berührung, wobei sich das Glied 22 auf den Druckknopf 13 abstützt, so daß dieser wieder eingedrückt wird. Auf diese Weise bleibt der durch den Schalter gesteuerte Stromkreis z. B. geöffnet, wenn der Stößel 2 durch einen beweglichen Schlitten eingedrückt wird. Er wird geschlossen, wenn der Stößel freigegeben wird, und bleibt während der Einwirkung der Verzögerungseinrichtung geschlossen, ehe er sich zum Schluß wieder öffnet.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen mögliche Ausbildungen oder Profile des Randes 6 b der Steuerplatte. Das Profil gemäß Fig. 7 entspricht den oben beschriebenen Beispielen (s. Fig. 1 und 3). In Fig. 8 ist dieses Profil umgekehrt, wodurch natürlich auch die Wirkungsweise des Schalters umgekehrt wird. Fig. 9 stellt eine doppelte Steuerfläche dar, was ein Arbeiten des Schalters sowohl beim Eindrücken als auch beim Freigeben seines Stößels ermöglicht.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 10 und 11 trägt der Stößel 2 ein zylindrisches Teil 2 b mit gezahntem Umfang, das eine zylindrische Zahnstange bildet. Der Stößel 2 wird durch eine auf ihm zwischen der Zahnstange 2 b und der Hülse 1 α angeordnete Feder 26 nach außen gedrückt. Die Zahnstange 2 b steht mit einem Zahnrad 27 im Eingriff, das drehbar an einem am Boden des Schaltergehäuses 1 befestigten Zapfen oder Stift 28 angeordnet ist. Dieses Zahnrad 27 ist starr mit einem Exzenternocken 29 verbunden, der auf einen Nockenstößel 30 wirkt, welcher auf einem am Zapfen 32 schwenkbar gelagerten Träger 31 sitzt und durch die Torsionsfeder 33 nach unten gedrückt wird. Der Mikroschalter 12 ist am Träger 31 befestigt, und sein Druckknopf 13 drückt gegen den einstellbaren Nocken 14 wie in der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2. Eine Zahnstange 34 ist fest am Träger 31 angeordnet und kämmt mit einem Ritzel 35, das auf die Welle 27 der am Boden des Gehäuses 1 befestigten Verzögerungsvorrichtung 16 aufgekeilt ist.

Die Wirkungsweise ist aus Fig. 12 klar ersichtlich. Wenn der Stößel 2 nach links (Fig. 10 oder 12) gegen die Feder 26 gedrückt wird, dreht die Zahnstange 2 b das Zahnrad 27 und den Nocken 29, welch letzterer den Träger 31 anhebt. Der Druckknopf 13 des Mikroschalters 12 hebt sich vom Nocken 14 ab, wodurch die inneren Schnappkontakte des Schalters betätigt werden. Gleichzeitig dreht die Zahnstange 34 das Ritzel 35 und die Welle 17 in der freien Richtung (die hier dem Uhrzeigersinn entgegengerichtet ist). Wenn der Stößel 2 freigegeben wird, führt die Feder 33 den Träger 31 mit der durch die Verzögerungsvorrichtung 16 vorgegebenen langsamen Geschwindigkeit nach unten zurück, und der Druckknopf 13 wird erst nach Ablauf einer vorher festgelegten Zeit wieder eingedrückt.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Von außen unabhängig von seinem Stößel einstellbarer elektrischer Schalter mit eingebautem, durch ein Steuerorgan von einem verstellbaren Anschlag weg schwenkbarem Mikroschalter nach Patent 1102 240, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Verzögerungsvorrichtung (16) die Rückschwenkung des Mikroschalters (12) zum einstellbaren Anschlag (14) hin hemmt, nachdem der Mikroschalter von dem Steuerorgan (6) bei dessen Rückgang freigegeben ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (6) auf ein zwischen dem Druckknopf (13) des Mikroschalters (12)

und dem einstellbaren Anschlag (14) angeordnetes schwenkbares Zwischenglied (22) wirkt, wobei das Zwischenglied (22) nur beim Rückgang des Steuerorgans (6), also nach seiner Freigabe, vorübergehend durch die Rückstellkraft des Druckknopfes (13) relativ zum langsam nachschwenkenden Mikroschalter (12) verschwenkbar ist.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter (12) an einem schwenkbaren Träger (9, 24 oder 31) angebracht ist.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Träger (9, 24)

durch eine Stange (19) mit einem von der Welle (17) der Verzögerungsvorrichtung (16) getragenen Hebel (18) verbunden ist.

5. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Träger (31) eine Zahnstange (34) aufweist, die mit einem auf der Welle (17) der Verzögerungsvorrichtung (16) sitzenden Ritzel (35) kämmt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Schweizerische Patentschrift Nr. 266 750;
französische Patentschrift Nr. 1200 270.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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