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Vorrichtung zur Begrenzung des überhubes von Schnappschaltern Der
zum Betätigen von Schnappschaltern erforderliche Hub des Betätigungselementes, z.
B. eines Stößels ist im allgemeinen klein. Er setzt sich aber dennoch aus mehreren
Teilhüben zusammen. Diese Verhältnisse seien kurz an Hand der F i g. 3 erläutert.
Der am Schalter angebrachte und für seine Betätigung vorgesehene Stößel 10 werde
in Richtung des Pfeiles P und nach Durchlauf seines ganzen Bewegungsweges in der
entgegengesetzten Richtung bewegt. Wenn der Stößel 10 den Weg V, d. h. den Vorhub,
durchlaufen hat, geht der Schalter selbsttätig von einer Schaltstellung in die andere.
Da der Stößel aber in dieser Stellung keine Begrenzung findet, läßt er sich um den
überhub Ü in der gleichen Richtung weiterbewegen. Erst wenn er den Weg V und Ü zurückgelegt
hat, findet er einen Widerstand, der nicht mehr überwunden werden kann, so daß er
zum Stillstand kommt. Wird nun der Stößel 10 in der entgegengesetzten Richtung
bewegt, beispielsweise durch die Federkraft des Schaltgliedes zurückgestellt, so
legt er nicht nur den überhub Ü in entgegengesetzter Richtung zurück, sondern auch
noch den Arbeitshub A, so daß also der Rückhub R gleich der Summe von ü und A ist,
ehe das Schaltglied wieder in seine Ausgangsstellung zurückschnappt. Wird die in
Richtung des Pfeiles P wirkende Kraft ganz weggenommen, geht der Stößel
10 unter Zurücklegung des Nachhubes N in seine Freistellung zurück. Für das
Betätigen des Schalters in beiden Richtungen ist aber nur der Arbeitshub A erforderlich.
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Kennzeichnend für die Schaltpräzision ist die Reproduzierbarkeit der
Maße V und A. Versuche haben gezeigt; daß die Lebensdauer durch Verkleinern
des Überhubes und des Nachhubes erheblich gesteigert werden kann. Mit einem Schnappschalter,
für den eine Lebensdauer von 1 Million Schaltungen garantiert wird, wurden bei Begrenzung
des Hubes auf den Arbeitshub 50 bis 60 Millionen Schaltungen erzielt. Ebenso reduzierte
sich die unerwünschte Wanderung der beiden Schaltpunkte x und y, d. h. die Veränderung
der Maße V und A, auf ein Minimum.
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Es ist bekannt, den überhub des Schnappschalters in Betätigungsrichtung
durch eine Vorrichtung zu begrenzen, bei der ein äußeres, abgefedertes Betätigungsglied
auf einen abgefederten Zwischenstößel einwirkt, wobei die Betätigungsbewegung des
auf den Schnappschalterstößel wirkenden Zwischenstößels durch an seiner Führung
angebrachte Feineinstellmittel und einen Anschlag begrenzbar ist. Auf diese Weise
wird der überhub des Betätigungsgliedes nicht auf den Schnappschalterstößel übertragen.
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Schnappschalter werden bekanntlich in großen Stückzahlen hergestellt,
und man ist deshalb bestrebt, die Anzahl der Typen zu beschränken. Die Schalter
müssen deshalb den unterschiedlichen Schalthüben der Betätigungselemente angepaßt
werden können: Hierzu gehört, daß der Schnappschalter selbst außer einem überhub
in Betätigungsrichtung auch einen Nachhub im Zuge der Rückbewegung gestattet, damit
das Betätigungsglied auch in der Ruhestellung am Schalterstößel anliegt und Abnutzung
oder vergrößerte Reibung im Betätigungsmechanismus nicht zu unsicherem Schalten
führen können. Aufgabe der Erfindung ist es, zwecks Erhöhung der Schaltpräzision
und der Lebensdauer des Schalters dessen Nachhub bei der Rückbewegung des Schalterstößels
auf den zur einwandfreien Schalterbetätigung erforderlichen Betrag zu begrenzen.
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Ausgehend von einer die einstellbare Begrenzung des Überhubes in Betätigungsrichtung
gestattenden Vorrichtung der zuvor geschilderten Art besteht die Erfindung darin,
daß auch die Rückbewegung des Zwischenstößels in die Ruhestellung durch zweite Feineinstellmittel
und einen zweiten Anschlag begrenzbar ist. Zur Hubbegrenzung des in der Führung
verschiebbaren Zwischenstößels kann dieser einen an sich bekannten Bund aufweisen,
dessen Flanken jeweils an einem der beiden Anschläge zur Anlage kommen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Führung
des Zwischenstößels in dessen Bewegungsrichtung hin- und herschraubbar in einer
den Schnappschalter tragenden Montageplatte gelagert, während eine die Rückbewegung
des Zwischenstößels begrenzende Hülse oder Mutter von der Führung getragen und gegenüber
dieser in Achsrichtung hin- und herschraubbar ist.
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Mit einer solchen Vorrichtung läßt sich der Gesamthub des Schaltgliedbetätigungselementes
auf den
Arbeitshub begrenzen. Durch die erstgenannten Feineinstellmittel
wird dabei der Bewegungsweg des Betätigungselementes oder Betätigungsorgans ganz
aufgehoben, so daß es sich in der Führung nicht bewegen kann. Dann wird durch die
zweiten Feineinstellmittel die Führung so lange gegenüber den feststehenden Teilen
des Schalters unter Mitnahme des Betätigungsorgans bewegt, bis der Schalter umschaltet.
In dieser Stellung wird die Führung gesichert. Dann wird dem Betätigungselement
durch die erstgenannten Feineinstellmittel wieder so viel Bewegungsspielraum innerhalb
der Führung gegeben, bis der Schalter zurückschaltet. Die Feineinstellmittel werden
dann gegenüber der Führung gesichert, so daß eine genaue Begrenzung des Bewegungsweges
des Betätigungsorgans innerhalb der Führung festgelegt ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 die teilweise
im Schnitt in der Ebene I-1 der F i g. 2 angegebene Seitenansicht einer Einstell-oder
Hubbegrenzungsvorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einem Schalter und
F i g. 2 eine Ansicht der Vorrichtung und des Schalters nach F i g. 1 in Richtung
des Pfeiles II der F i g. 1 gesehen, F i g. 3 ist die bereits behandelte Erläuterungsskizze.
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Ein Schnappschalter 12 bekannter Bauart ist durch Schrauben
16 in einem Montagewinkel 14 unverrückbar montiert. Der Montagewinkel
ist auf Führungsbolzen 18 geführt und wird durch Schraubenfedern 20, die sich an
irgendeinem Maschinenteil oder einer Montageplatte 22 abstützen, in Anlage an Einstellmuttern
24 auf den Bolzen 18 gehalten. Die allgemein mit 24 bezeichnete Hubbegrenzungsvorrichtung
nach der Erfindung ist ebenfalls im Schenkel 14' des Montagewinkels 14 einstellbar
befestigt, so daß ihre relative Lage gegenüber dem Schalter 12 in der gewünschten
Weise eingehalten werden kann. Diese Einstellvorrichtung besteht aus einer Gewindebohrung
26 im Schenkel 14' und einem in dieses Gewinde 26 eingeschraubten und in seiner
Längsrichtung bei 28 durchbohrten Zapfen 30 eines Führungsstückes 32. Das Außengewinde
des Zapfens 30 ist mit 34 bezeichnet. Das Führungsstück 32 bildet mit seinen Außenflächen
36 einen Sechskant, an den beispielsweise ein Schraubenschlüssel angesetzt werden
kann. Es ist aber auch möglich, die Fläche 36 mit einer Riffelung zur Erleichterung
der Handeinstellung zu versehen. Das Führungsstück 32 ist als rotationssymmetrischer
Körper ausgebildet, wobei allerdings die Sechskantform der Flächen 36 eine Abweichung
von der Rotationssymmetrie bilden. Oberhalb der Flächen 36 trägt der Führungskörper
ein feingängiges Außengewinde 38, welches zusammen mit dem entsprechenden Innengewinde
einer überwurfmutter 40 eine Einstelleinrichtung für die Begrenzung oder Aufhebung
des in der Bohrung 28 des Führungskörpers 32 geführten Stößels 42 bildet. Der Stößel
42 trägt einen Ringbund 44, dessen Flanken 46 und 48 einerseits an einem vom ringförmigen
Körper der überwurfmutter 40 in deren Axialbohrung hineinragenden ringförmigen Kragen
49 und andererseits am obersten Absatz 50 der zweifach abgesetzten Axialbohrung
des Führungskörpers 32 zur Anlage kommen können. Oberhalb der Bohrung 28 ist die
Zentralbohrung bei 52 zur Aufnahme einer den Bund 44 nach oben drückenden Feder
54 unter Bildung eines Absatzes weiter aufgebohrt. Die darüberliegende, einen noch
größeren Durchmesser aufweisende koaxiale Bohrung 56 dient der Führung der Umfangsflächen
des Bundes 44.
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Der Schalter 12 kann als überfahrschalter oder Endschalter für sehr
genaue und empfindliche Einstellung in Verbindung mit der Vorrichtung
24 benutzt werden. In einer solchen Anwendung ist er in F i g. 1 gezeigt.
Die Betätigung des Stößels 42 erfolgt von einem in der Platte 22 verschiebbar
geführten Auslöseelement 58, beispielsweise über eine vorgespannte Schraubenfeder
60 in einer Sackbohrung des Auslöseelementes 58, über eine teleskopartig in der
Sackbohrung 62 geführte Stange 66. Die zwischen das Auslöseelement 58 und die überwurfmutter
40 eingesetzte Schraubendruckfeder 68 dient der Rückführung des Auslöseelementes
58 in seine Ruhelage nach Entlastung des Auslöseelementes. Die Vorspannung der Feder
60 muß wenigstens so groß wie die Summe der Spannungen der Federn 54 und 72, 74
sein, damit nicht erst die Feder 60 zusammengedrückt wird und ein Bewegungsweg verlorengeht,
bis die ebenfalls unter Spannung liegenden Federn 54 und 72, 74 eine Bewegung ausführen.
Von der Stange 66 aus wird die Auslösekraft bei Betätigung in Richtung des Pfeiles
70 über den Stößel 42 auf den Schalterstößel 10 übertragen. Wenn die die Feder-
und Rückstellkraft liefernde Schaltfeder mit den Federarmen 72 und 74 klein ist,
was bei Schaltern niedriger Schaltleistung in der Regel der Fall sein wird, weil
diese Federn in erster Linie für den Kontaktdruck des Kontaktes 76 an den Gegenkontakten
78 und 80 ausgelegt sind, empfiehlt sich die Verwendung einer Schraubenfeder 54,
die den Bund 44 immer in sicherer Anlage am Kragen 49 hält. Die Außenfläche 82 der
überwurfmutter 40 kann ebenso wie die Außenfläche 36 als Sechskant-
oder als Rändelfläche ausgebildet sein.
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Die Einstellung der Hubbegrenzung kann bei der vorstehend beschriebenen
Vorrichtung etwa wie folgt vorgenommen werden: Es sei davon ausgegangen, daß der
Schalter 12 und die Hubbegrenzungseinrichtung 24 bereits in der in den F i g. 1
und 2 gezeigten Weise montiert sind. Zuerst wird die überwurfmutter 40 so tief auf
das Führungsstück 32 aufgeschraubt, daß der Bund 44 gleichzeitig mit seiner
Flanke 46 am Kragen 49 und mit seiner Flanke 48 am Absatz 50 anliegt. Der Stößel
42 ist dann also unverschiebbar im Führungsstück 32 gehalten. Das Führungsstück
ist dabei so weit aus dem Gewinde 26 herausgeschraubt, daß der Schalterstößel
10 sich mit Sicherheit oberhalb des Rückhubes befindet. Die Schaltfeder 72,
74 hat dann die in F i g.1 gezeigte Lage. Jetzt wird das Führungsstück in das Gewinde
26 nur so weit in Richtung des Pfeiles 70 eingeschraubt, bis der Schalter umschaltet.
Jetzt wird das Führungsstück so am Montagewinkel 14, 14' gesichert, daß es sich
nicht mehr im Gewinde 26 drehen kann. Damit ist der Vorhub V eingestellt.
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Danach wird die überwurfmutter 40 so lange entgegen der Richtung des
Pfeiles 70 geschraubt, bis die Schaltfeder 72, 74 aus der gestrichelt dargestellten
Lage wieder in die in ausgezogener Linie wiedergegebene Stellung zurückschaltet.
Diese Feder 72, 74 kann der aufwärts gerichteten Bewegung der überwurfmutter 40
folgen, weil auch der Stößel 42 unter der Wirkung der Feder 54 der Mutter
40 bzw. der Kraft der Feder 72, 74 folgt. Der so erreichte Punkt
liegt
an der oberen Grenze des Arbeitshubes A. Danach braucht nur noch die überwurfmutter
40 gegen Verdrehen auf dem Führungsstück 32 gesichert zu werden.