DE1184397B - Elektrische Schaltvorrichtung mit einer einen Hebel tragenden Welle - Google Patents
Elektrische Schaltvorrichtung mit einer einen Hebel tragenden WelleInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. KL: H 02 c
Deutsche KL: 21 c - 40/50
Nummer: 1184 397
Aktenzeichen: T 21858 VIII d/21 c
Anmeldetag: 28. März 1962
Auslegetag: 31. Dezember 1964
Es sind bereits elektrische Unterbrechervorrichtungen bekannt, die durch Anlaufen bewegter Teile
gegen ein Steuerorgan mechanisch betätigt werden, sogenannte Endschalter. Sie besitzen eine schwingende
Achse mit einem schwenkbaren Arm, gegen den das bewegte Teil anläuft, und eine Kurvenscheibe,
die eine durch Druck zu betätigende Schaltvorrichtung steuert. Die Kurvenscheibe ist mit
diametral gegenüberliegenden Ansätzen versehen, gegen die eine zweite, die Rückbewegung der Welle
in eine stabile Winkelstellung bewirkende zweite Kurvenscheibe durch eine axial wirkende Feder elastisch
angedrückt wird. Die zweite Kurvenscheibe ist nur axial verschiebbar und besitzt zwei diametral
gegenüberliegende Ausnehmungen, die mit den Ansätzen der erstgenannten Kurvenscheibe zusammenwirken.
Durch Abwandlung des inneren Triebwerkes und durch Aufkeilen der Steuerarme auf die genannten
Achsen in unterschiedlichen Drehlagen können derartige Vorrichtungen auf verschiedene Arbeitsprogramme
umgestellt werden. So ist bereits eine Unterbrechervorrichtung vorgeschlagen worden, die theoretisch
auf acht Arbeitsprogramme eingestellt werden kann, doch sind diese Möglichkeiten bei der vorgeschlagenen
Bauart nicht in gleich günstiger Weise ausnutzbar. Überdies bedingt die Programmänderung
eine Zerlegung der Vorrichtung, eine Veränderung der Einstellung der inneren Teile und einen darauffolgenden
Zusammenbau.
In der Praxis ist der Anwendungsfall vorherrschend, daß zwei Schaltvorrichtungen, denen eine
symmetrische Wirkungsweise zugedacht ist, in gleicher Weise an den beiden Enden der Laufstrecke
des beweglichen Teiles vorgesehen sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Unterbrechervorrichtung der genannten Gattung, die eine
Einstellung auf zwei symmetrische Arbeitsprogramme zuläßt. Gemäß der Erfindung weist die erste Kurvenscheibe
eine zu einer Axialebene symmetrische Gestalt auf und trägt auf der der zweiten Kurvenscheibe
abgewendeten Seite mindestens einen mit festen, gegeneinander um einen Winkel versetzten Gegenanschlägen
zusammenwirkenden Anschlag, während die auf die zweite Kurvenscheibe axial wirkende
Feder eine Verschiebung der Achse zuläßt, die so groß ist, daß die mit der Achse verbundenen Ansätze
der ersten Kurvenscheibe, die mit den Ausnehmungen der zweiten Kurvenscheibe zusammenwirken, die
höchsten Bereiche, die die beiden Ausnehmungen voneinander trennen, überschreiten können, wobei
''ie Welle nach ihrer Axialverschiebung gegen die
Elektrische Schaltvorrichtung mit einer einen
Hebel tragenden Welle
Hebel tragenden Welle
Anmelder:
La Telemecanique Electrique,
Nanterre, Seine (Frankreich)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Schiffer, Patentanwalt,
Karlsruhe, Amalienstr. 28
Als Erfinder benannt:
Robert Julien Paul Dufour,
Houilles, Seine-et-Oise (Frankreich)
Robert Julien Paul Dufour,
Houilles, Seine-et-Oise (Frankreich)
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 5. April 1961 (857 825)
Feder, bei der der Anschlag an der ersten Kurvenscheibe
aus dem Bereich der festen Gegenanschläge heraustritt, um eine halbe Umdrehung drehbar ist
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die erste Kurvenscheibe zusammen mit den Ansätzen
der Welle einstückig, besteht aus Kunststoff, insbesondere Superpolyamid, und ist mit diametral gegen*·
überliegenden, axial stehenden Zähnen ausgerüstet, die mit den Ausnehmungen der zweiten Kurvenscheibe
zusammenwirken.
Die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, auf das die Erfindung nicht beschränkt
ist, soll im Zusammenhang mit den Zeichnungen zeigen, wie der Gegenstand der Erfindung verwirklicht
werden kann. Einzelheiten, die sich aus den Zeichnungen und dem Text ergeben, gehören mit zur
Erfindung. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Unterbrechervorrichtung nach der
Erfindung,
F i g. 2 einen Axialschnitt,
F i g. 3 eine Ansicht der Vorrichtung von hinten, bei der der Deckel, die Feder und die zweite Kurvenscheibe
demontiert sind, und
Fig. 4a und 4b in schematischer Darstellung die beiden symmetrischen Anwendungsmöglichkeiten.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung besitzt zwei Gehäuse, von denen das mit 1 bezeichnete einen
Unterbrecher mit einer Schnappfeder (Mikro-Schnappschalter) enfeäft^ der durch einen Stößel 6
409 760/339
betätigt wird. Ein darauf befestigtes Gehäuse 10 umschließt den den Unterbrecher steuernden Mechanismus.
Letzterer besitzt eine Welle 11, die in einer im Gehäuse 10 gelagerten Büchse 12 schwingen kann.
Auf das Ende der Welle ist ein Arm 13 aufgesteckt, der eine Rolle 14 trägt, gegen die das bewegliche
Teil zur Betätigung der Vorrichtung anläuft.
Die erste Kurvenscheibe 30, welche mittels einer Kugel 7 auf den Stößel 6 des Unterbrechers einwirkt,
ist einstückig und weist zwei axiale V-förmige Zähne 31a und 31 & auf und ist beispielsweise aus einem
Kunstharz, wie Superpolyamid, gepreßt und auf die Welle 11, vorzugsweise auf einen gezahnten Abschnitt,
unter Druck aufgezogen.
Die erste Kurvenscheibe trägt unter anderem auf ihrer den Zähnen 31a und 31b entgegengesetzten
Stirnflächen einen Anschlag 32, vorzugsweise auch noch einen zweiten, 40, der dem erstgenannten
diametral gegenübersteht. Die die Anschläge tragende Stirnfläche begrenzt, da sie sich auf das Ende der
Büchse 12 abstützt, die Axialverschiebung der Welle 11 unter der Wirkung einer Feder 19 (s. hierzu
Fig. 2). Die Feder dient dazu, eine zweite Kurvenscheibe
17 in Richtung auf die Zähne 31 α und 31 b mit den beiden V-förmigen Ausnehmungen 33 α und
33 b, die mit ihrer Flankensteigung der Flankensteigung der Zähne 31 α und 31 b der ersten Kurvenscheibe
entsprechen, gegen diese anzudrücken. Die zweite Kurvenscheibe besitzt Leisten 17 a, die in die
parallel zur Achse 11 verlaufenden Nuten 10 a und 10 b des Gehäuses 10 eingreifen. Sie ist daher gegen
Drehung gesichert.
Die Feder 19 stützt sich gegen einen Deckel 34 ab, der mittels Schrauben 35 am Gehäuse 10 befestigt
ist. An der Stirnfläche 36 des Gehäuses 10 sind zwei Gegenanschläge 37 und 38 vorgesehen, mit denen die
Anschläge 32 und 40 der ersten Kurvenscheibe 30 zusammenwirken können.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
In der Ruhestellung preßt die Feder 19 die zweite Kurvenscheibe mit den Flanken ihrer Ausnehmungen
33 gegen die Flanken der axialen Zähne 31 der ersten Kurvenscheibe an. Dadurch wird die Welle 11
so weit gedreht, bis die Köpfe der Zähne 31a und 31 b auf dem Grund der Ausnehmungen 33 α und
336 liegen (Stellung ΠΑ der Kurvenscheibe 17 in
F i g. 2). Beiderseits dieser stabilen Gleichgewichtsstellung kann der Arm 13 sowohl nach rechts als
auch nach links ausschwenken, wobei er durch die Feder 19 in die Gleichgewichtsstellung zurückgedrängt
wird.
Die Stellungen des Anschlages 32 auf der Kurvenscheibe 30 und diejenigen der Gegenanschläge 37
und 38 sind so gewählt, daß der Anschlag 32 in der stabilen Gleichgewichtsstellung der Welle von den
beiden Gegenanschlägen 37 und 38 gleiche Winkelentfernung hat.
Der Kurvenzug A-B-D-C auf einem Teil der ersten Kurvenscheibe (F i g. 4) ist mit Bezug auf die Vertikale
X-X unsymmetrisch. Das bedeutet, daß die Wirkung der Kurvenscheibe auf die Kugel 7, wenn sich
die Welle in der Richtung des Pfeiles F1 dreht, von derjenigen bei der Drehung der Welle in Pfeilrichtung
F2 verschieden ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das TeiIstück./4-B der Kurvenscheibe
ein großer Kreisbogen, das Teilstück D-C ein kleinerer Kreisbogen und das Teilstück B-D ein Kurvenzug,
der eine Verbindung zwischen den beiden Kreisbögen darstellt. Wenn sich die Welle in Pfeilrichtung
F1 dreht, wird die Kugel 7 eingedrückt und
bleibt über den Kreisbogen A-B eingedrückt. Dreht sich die Welle in Pfeilrichtung F2, wird die Kugel
nicht eingedrückt, so daß der Unterbrecher nicht betätigt wird.
Bei der dargestellten Ausführungsform liegen die beiden Gegenanschläge 37 und 38 diametral gegenüber,
so daß der Schwenkwinkel <x des Armes 13
ίο beiderseits der Mittelstellung ungefähr 90° ist. Wegen
der Stärke der Gegenanschläge 37 und 38 und des Anschlages 32 ist dieser Winkel α kleiner als 90°,
was übrigens notwendig ist, damit die Zähne 31a und 31b aus den Ausnehmungen 33 a und 336 nicht
heraustreten.
Im normalen Betrieb hat die Schwenkbewegung des Armes 13 in Pfeilrichtung F1 oder F2 stets die
oben angegebenen Wirkungen zur Folge. Lockert man aber den Arm 13, indem man die Stellschraube
ao 41 löst, so kann man vermittels eines Schraubenziehers
oder eines Geldstückes die Welle 11 gegen die Wirkung der Feder 19 verschieben, so daß der
Anschlag 32 mit den Anschlägen 37 und 38 außer Eingriff kommt. Dann kann man die Welle 11 um
eine halbe Umdrehung drehen. Diese nimmt dann die in Fig. 4b gezeigte Stellung ein. Da die Zähne
31 und die Ausnehmungen 33 nunmehr in umgekehrtem Sinn zusammenwirken, ist die neue Gleichgewichtsstellung
der Welle gegenüber der bisherigen um 180° versetzt. Da, wie oben erwähnt, das Profil
A-B'-D'-C der Kurvenscheibe mit Bezug auf den Durchmesser A -C zum Profil A -B-D-C symmetrisch
ist, ist die erzielte Wirkung ebenfalls zur vorher beschriebenen symmetrisch. Das bedeutet, daß der
Unterbrecher jetzt bei Drehung in Pfeilrichtung F1
nicht betätigt wird, sondern daß dies bei Drehung in Pfeilrichtung F2 der Fall ist.
Das beschriebene Beispiel betrifft den Fall, in dem eine solche Vorrichtung beispielsweise am Ende der
Laufstrecke eines schweren beweglichen Teiles verwendet wird, welches durch seine Trägheit die Stellung
überläuft, an der die Vorrichtung vorgesehen ist. In diesem Fall entspricht das Profil A-B-D-C
einer Vorrichtung, die betätigt wird, wenn das bewegliche Teil am Ende des Weges ankommt und über
die Stelle, an der die Vorrichtung angebracht ist, hinausläuft, aber nicht betätigt wird, wenn das bewegliche
Teil seinen Weg zurückläuft und den Arm 13 in die umgekehrte Stellung ausschwenkt.
Man kann auch Profile verwenden, die dem Mikro-Unterbrecherschalter
in der einen Schwenkrichtung nur einen Tmpuls vermitteln und ihn in der anderen
Richtung überhaupt nicht beeinflussen oder auf ihn eine Wirkung längerer Dauer ausüben. Die hierfür in
Frage kommenden Profile sind dem Profil A-B-D-C gegenüber verwickelter.
Außerdem kann die Kurvenscheibe 17 in bekannter Weise vier Ausnehmungen, wie 33 a und 33 b,
aufweisen, die paarweise diametral einander gegenüberstehen und mit Bezug auf die Ebene X-X symmetrisch
angeordnet sind, so daß die Welle 11 beiderseits einer mittleren, nicht stabilen Stellung zwei
äußere, stabile Gleichgewichtsstellungen besitzt.
Wenn kein maximaler Schwenkwinkel erforderlich ist, kann die Winkelentfernung zwischen den Gegenanschlägen 37 und 38 kleiner sein. In diesem Fall ersetzt der Anschlag 40 nach einer halben Umdrehung der Welle 11 den Anschlag 32, um den Weg des
Wenn kein maximaler Schwenkwinkel erforderlich ist, kann die Winkelentfernung zwischen den Gegenanschlägen 37 und 38 kleiner sein. In diesem Fall ersetzt der Anschlag 40 nach einer halben Umdrehung der Welle 11 den Anschlag 32, um den Weg des
Armes 13 zu begrenzen. Man kann in diesem Fall auch denselben Anschlag 32 benutzen, wenn er mit
zwei Gegenanschlägen zusammenwirkt, die zu den Gegenanschlägen 37 und 38 symmetrisch sind. In
allen diesen Fällen gestattet die Verwendung zweier Anschläge 32 und 40 (F i g. 3) die Verteilung des
Haltepunktes des Armes 13 auf zwei Gegenanschläge und 38.
Der Arm 13 ist bei 42 so geformt, daß er sich gegen die Büchse 12 oder das Gehäuse 10 abstützt,
bevor die Anschläge 32 und 40 aus dem Bereich der Gegenanschläge 37 und 38 heraustreten. Auf diese
Weise ist verhindert, daß das an der Vorrichtung eingestellte Programm im Betrieb zufällig geändert
wird.
Claims (5)
1. Elektrische Schaltvorrichtung mit einer einen Hebel tragenden Welle, die beim Anschlag ao
eines beweglichen Körpers an den Hebel ausschwenkt und eine auf einen durch Druck zu betätigenden
Schalter wirkende erste Kurvenscheibe und zwei diametral gegenüberliegende Ansätze trägt, gegen die eine zweite, nur axial
verschiebbare, mit diametral gegenüberliegenden, mit den Ansätzen zusammenwirkenden Ausnehmungen
ausgestattete Kurvenscheibe zur Rückführung der Welle in wenigstens eine stabile
Winkelstellung durch eine axial wirkende Feder elastisch angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Kurvenscheibe (30) eine zu einer Axialebene symmetrische Gestalt
aufweist und auf der der zweiten Kurvenscheibe (17) abgewendeten Stirnseite mindestens einen
mit zwei festen, gegeneinander um einen Winkel versetzten Gegenanschlägen (37, 38) zusammenwirkenden
Anschlag (32, 40) trägt, während die auf die zweite Kurvenscheibe (17) axial wirkende
Feder (19) eine Verschiebung der Welle (11) zuläßt, die so groß ist, daß die mit der Welle verbundenen
Ansätze (31 a, 31 b) der ersten Kurvenscheibe, die mit den Ausnehmungen (33 a, 33 b)
der zweiten Kurvenscheibe zusammenwirken, die höchsten Bereiche, die die beiden Ausnehmungen
voneinander trennen, überschreiten können, wobei die Welle nach ihrer Axialverschiebung gegen
die Wirkung der Feder, bei der der Anschlag an der ersten Kurvenscheibe aus dem Bereich der
festen Gegenanschläge heraustritt, um eine halbe Umdrehung drehbar ist.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kurvenscheibe (30)
diametral einander gegenüberliegende Zähne (31a, 31b) aufweist, die mit den Ausnehmungen
in der zweiten Kurvenscheibe zusammenwirken und mit diesen Zähnen aus einem Stück besteht.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der zweiten Kurvenscheibe
(17) abgewendete Stirnfläche der ersten Kurvenscheibe (30) unter der Wirkung einer auf
die zweite Kurvenscheibe axial wirkenden Feder (19) gegen die Stirnfläche einer festen Büchse
(12) im Gehäuse (10) der Vorrichtung angedrückt wird.
4. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß feste Gegenanschläge
(37, 38) vorgesehen sind, die mit dem Anschlag (32, 40) an der der Büchse (12) zugekehrten
Stirnfläche der ersten Kurvenscheibe (30) zusammenwirken, und daß der Anschlag in der
Ruhestellung von den beiden Gegenanschlägen gleiche Winkelentfernung hat.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Hebel (13)
die Axialbewegung der Welle (11) durch Anschlag an das Gehäuse (10) der Vorrichtung auf
einen Weg begrenzt, der kleiner ist als die axiale Länge der Gegenanschläge (37, 38).
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1102 881.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1102 881.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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