DE3640934C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenschalter zum Einbau in eine mit einer Öffnung versehene Frontplatte, bestehend aus einem sich auf der Außenseite der Frontplatte am Öffnungsrand abstützenden und mit einem hülsenförmigen Ansatz durch die Öffnung hindurchgeführten Betätigungsteil und einem an dem hülsenförmigen Ansatz festlegbaren Schalterteil, dessen eine beliebige Anzahl von Schaltelementen betätigende Nockenwelle mit einem innerhalb des hülsenförmigen Ansatzes drehbaren Abtriebsglied des Betätigungsteils formschlüssig kuppelbar ist, wobei am Schalterteil ein Rasteinrichtung vorgesehen ist, das aus einem mit der Nockenwelle drehfest verbundenen und mit Rastnocken am Umfang versehenen Nockenglied und wenigstens einem radial dazu beweglichen federbelasteten Rastlied besteht.

Bei den bekannten Nockenschaltern dieser Art trägt die Nockenwelle ein Kupplungselement, das mit dem Abtriebsglied des Betätigungsteils in formschlüssigem Eingriff steht, und die Rastnocken sind hinter dem Kupplungselement an der Nockenwelle vorgesehen.

Aus der DE-OS 25 25 645 ist ein Rastwerk für einen elektischen Nockenschalter bekannt, das aus einem beweglich in einem Isoliersockel des Nockenschalters eingesetzten Balken besteht. Der Balken ist mit einer rollenförmigen Ausknickung versehen, die in eine entsprechende Vertiefung einer sternähnlichen Platte der Nockenwelle drückt. Zur Erzeugung des Druckes sind zwei Schraubenfedern vorgesehen, die sich auf beiden Seiten der Symmetrieachse des Balkens befinden.

In vielen Fällen hat der hinter der Frontplatte liegende Raum nur eine beschränkte Tiefe, was zu Schwierigkeiten beim Einbau solcher Nockenschalter führen kann, insbesondere wenn diese mehrere axial hintereinanderliegende Schaltelemente aufweisen. Es ist deshalb auch bereits vorgeschlagen worden, die Nockenwelle hinter der Frontplatte quer anzuordnen und über ein Kegelradgetriebe mit dem Abtriebsglied des Betätigungsteils zu kuppeln, wobei die Rastnocken auf der mit dem Abtriebsglied formschlüssig gekuppelten Eingangswelle des Kegelradgetriebes angeordnet sind. Auch hierbei kann im Einzelfall die Tiefe des hinter der Frontplatte befindlichen Raumes für den Einbau des Nockenschalters ungenügend sein.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Nockenschalter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zur Einsparung an Einbautiefe der für die Rastnocken erforderliche Tiefenbereich so klein wie möglich gehalten wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schalterteil ein Gehäuse mit einer der Frontplatte benachbarten Stirnwand aufweist, die eine auf ihrer Rückseite durch einen Ringkragen verlängerte Öffnung zur Aufnahme und Festlegung des hülsenförmigen Ansatzes des Betätigungsteils enthält, daß das Nockenglied topfförmig ausgebildet ist und mit seinem die Rastnocken tragenden Mantelteil den Ringkragen umfaßt und daß das federbelastete Rastglied bzw. die federbelasteten Rastglieder unmittelbar an der Rückseite der Gehäusestirnwand angeordnet sind.

Die Erfindung nutzt somit den um den hülsenförmigen Ansatz des Betätigungsteils hinter der Frontplatte liegenden Bereich für die Unterbringung der Rasteinrichtung aus und schafft dadurch eine erhebliche Verkürzung der hinter der Frontplatte benötigten Einbautiefe.

Nach einem ersten Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient das Nockenglied als Kupplungselement zwischen dem Abtriebsglied des Betätigungsteils und der Nockenwelle. Bei einem Nockenschalter mit quer zur Drehachse des Abtriebsgliedes im Gehäuse des Schalterteils gelagerter und von dem Abtriebsglied über ein Kegelradgetriebe antreibbarer Nockenwelle läßt sich diese Ausgestaltung dadurch verwirklichen, daß das Nockenglied einen als Kegelrad dienenden axialen Ansatz aufweist.

Nach einem anderen Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Rastglieder als Schieber ausgebildet, welche auf Führungen an der Rückseite der Gehäusestirnwand verschieblich sind. Hierfür ist es besonders zweckmäßig, wenn die Führungen an der Gehäusestirnwand angeformt und von einer zur Gehäusestirnwand parallelen weiteren Gehäusewand abgedeckt sind, die mit einer Lagerbohrung zur Aufnahme eines zylindrischen Mantelab­ schnitts des Nockengliedes versehen ist. Hierdurch wird zu­ gleich eine wirksame und platzsparende Lagerung des Nocken­ gliedes erhalten. Ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal sieht außer­ dem vor, daß jeder Schieber durch zwei beiderseits seiner Führung angeordnete Schraubendruckfedern gegen das Nockenglied vorgespannt wird.

Noch ein weiteres Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß ein Rastnocken an seinem zur Ge­ häusestirnwand weisenden Ende einen vorspringenden Anschlag aufweist und daß die Gehäusestirnwand mit einer Vielzahl um die Bohrung verteilter Löcher zum beliebigen Einstecken von Anschlag­ stiften versehen ist, die mit dem Anschlag zusammenwirken.

Nach einem besonderen Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist der Schalterteil auf dem hülsenförmigen Ansatz des Betätigungs­ teils durch eine eindrehbare Klauenverbindung nach Art einer Bajonettbefestigung festgelegt ist und der Betätigungsteil gegen die Außenseite der Frontplatte mittels Schrauben verspannt ist, die in Gewindebohrungen der Stirnwand des Schalterteils aufge­ nommen und gegen die Innenseite der Frontplatte vorgedreht sind. Dadurch können besondere Befestigungsmittel für das Betätigungs­ teil an der Frontplatte fortgelassen werden, und der gesamte Raum um den hülsenförmigen Ansatz auf der Innenseite der Front­ platte kann für das Rastgesperre genutzt werden. Auch läßt sich diese Befestigung an unterschiedliche Dicken der Frontplatte anpassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen in eine Frontplatte eingebauten Nockenschalter gemäß der Erfindung mit querliegender Nockenwelle,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III in Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Frontplatte, beispielsweise die Frontplatte eines Schaltschrankes oder Schaltpultes für eine elektrische Steuerung, bezeichnet, die in üblicher Weise mit Öffnungen für den Einbau der verschiedensten Befehls- und Meldegeräte versehen ist. Eine solche Öffnung ist bei 12 ein­ gezeichnet und dient zum Einbau eines erfindungsgemäß ausge­ bildeten Nockenschalters, der in der Hauptsache aus einem Betätigungsteil 14 und einem Schalterteil 16 besteht.

Der Betätigungsteil 14 ist mit einem hülsenförmigen Ansatz 18 von außen in die Öffnung 12 der Frontplatte 10 eingesetzt und stützt sich mit einer Schulterfläche 20 über einen Dichtring 22 gegen den Rand der Öffnung 12 ab.

Auf den hülsenförmigen Ansatz 18 ist eine Wand 24 an der Stirnseite des Schalterteils 16 mit einem Ringkragen 26 auf­ geschoben, der an eine Öffnung 28 in der Stirnwand 24 rück­ seitig anschließt. Der Ringkragen 26 ist im Inneren mit Führungen zur Aufnahme von Klauen 30 am hülsenförmigen Ansatz 18 versehen, mit denen der Schalterteil 16 nach dem Aufschieben auf den hülsenförmigen Ansatz 18 durch Verdrehen nach Art einer Bajonettverbindung festgelegt wird. Spannschrauben 32, die in Gewindebohrungen 34 der Stirnwand 24 aufgenommen sind, werden daraufhin gegen die Rückseite der Frontplatte 10 vor­ gedreht und verspannen dadurch den Betätigungsteil 14 gegen die Frontplatte 10 unter Beseitigung des Axialspiels der Klauen 30 in den Führungen des Ringkragens 26.

Die Stirnwand 24 hat die aus Fig. 3 ersichtliche Gestalt und trägt an ihrer Rückseite einen umlaufenden äußeren Kragen 36 mit Flanschen 38, an denen die Wand 40 eines Schaltergehäuses 42 mittels (nicht gezeigter) Schrauben befestigt ist. Zwischen der Stirnwand 24 und der Gehäusewand 40 ist eine Hohlkammer 44 (Fig. 2) gebildet, die eine Reihe verschiedener Teile aufnimmt, die nachstehend im einzelnen beschrieben werden.

Zunächst befindet sich in der Hohlkammer 44 ein topfförmiges Teil 46, das mit einem zylindrischen Mantelabschnitt 48 in einer zentralen Bohrung 50 der Gehäusewand 40 drehbar ge­ lagert ist und sich mit einer Schulterfläche 52 an der Außenseite der Gehäusewand 40 axial abstützt. Der übrige Mantelbereich des topfförmigen Teils 46 trägt, wie aus Fig. 2 ersichtlich, an seiner Außenseite Rastnocken 54, zwischen denen Kerben 56 gebildet sind. Am Boden des topf­ förmigen Teils 46 steht axial ein im Querschnitt kreuzförmiger Mitnehmer 58 vor, der formschlüssig in eine entsprechende Ausnehmung am Stirnende eines Abtriebsgliedes 60 eingreift, das sich im Inneren des hülsenförmigen Ansatzes 18 des Betätigungsteils 14 befindet und von einem (nicht gezeigten) Stellglied am Betätigungsteil zum Zwecke der Betätigung des Nockenschalters verdreht werden kann. Schließlich ist an der Außenseite des Bodens des topfförmigen Teils 46 ein Kegelrad 62 angeformt, das mit einem Kegelrad 64 auf einer Nockenwelle 66 kämmt, die quer zur Drehachse des Abtriebs­ gliedes 60 im Gehäuse 42 gelagert ist und mit einer beliebi­ gen Anzahl von Schaltnocken 68 in bekannter Weise Schalt­ elemente 70 über (nicht gezeigte) Stößel betätigt.

Das topfförmige Teil 46 bildet mit seinen Rastnocken 54 und den dazwischen befindlichen Kerben 56 das Nockenglied einer Rasteinrichtung zur Schaffung definierter Dreh­ stellungen der Nockenwelle 66, die durch den aushebbaren Eingriff zweier federbelasteter Rastglieder 72 bestimmt werden. Jedes Rastglied 72 besteht aus einem im Hohlraum 44 auf einer nach einwärts gerichteten Abkröpfung 74 des äußeren Kragens 36 radial zur Drehachse des topfförmigen Teils 36 geführten Schieber 76, der mit einem teilzylin­ drisch gewölbten Vorsprung 78 versehen ist. In seitlichen Taschen 80 des Schiebers 76 aufgenommene Schraubendruck­ federn 82, die sich gegen Anschlagflächen 84 am Kragen 36 abstützen, halten den Vorsprung 78 in Anlage gegen das topfförmige Teil 46 im Bereich der Rastnocken 54 und üben dadurch solange ein Drehmoment auf das topfförmige Teil 46 und die damit über die Kegelräder 62, 64 gekuppelte Nocken­ welle 66 aus, der Vorsprung 78 in eine der Kerben 56 zwischen den Rastnocken 54 eingreift.

Auf diese Weise werden im Falle des Ausführungsbeispiels auf­ grund der dort vorgesehenen Anzahl von vier Rastnocken 54 mit vier Kerben 56 vier um 90° zueinander versetzte Schalt­ stellungen erhalten. Beim Umschalten des Nockenschalters werden die Vorsprünge 78 von den Rastnocken 54 aus dem Ein­ griff in die Kerben 56 ausgehoben, und die Schieber 76 werden gegen die Kraft der Schraubendruckfedern 82 zurückgedrückt, bis die Vorsprünge 78 die Scheitel der daran beteiligten Rastnocken 54 erreichen, um dann unter Weiterdrehung des topfförmigen Teils 46 und der Nockenwelle 66 in die nächsten Kerben 56 einzufallen.

Mit dem bisher beschriebenen Nockenschalter ist eine fort­ laufende Weiterschaltung in beiden Drehrichtungen möglich. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, den Drehbereich auf weniger als 360°, d.h. beispielsweise auf nur drei statt vier Schalt­ stellungen zu beschränken. Für solche Fälle ist es bekannt, Anschlagmittel an der Nockenwelle vorzusehen, die deren Drehung entsprechend beschränken. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden diese Anschlagmittel gleichfalls in der Hohlkammer 44 angeordnet und bestehen aus einem Anschlag 86, der an dem zur Gehäusestirnwand 24 weisenden Ende eines Rast­ nockens 54 angeordnet ist, sowie einem oder mehreren Anschlag­ stiften 88, die in entsprechende Löcher einer Vielzahl um die Bohrung 28 in der Gehäusestirnwand 24 verteilter Löcher 90 eingesteckt sind und mit dem Anschlag 86 zusammenwirken. Durch diese Anordnung kann der Drehbereich des Nockenschalters auf einfache Weise jedem einzelnen Anwendungsfall angepaßt werden, und es sind auch Änderungen jederzeit möglich, wozu es nur der Abnahme des Schalterteils 16 vom Betätigungsteil 14 bedarf, ohne den Schalterteil 16 öffnen zu müssen.

Claims (8)

1. Nockenschalter zum Einbau in eine mit einer Öffnung versehene Frontplatte, bestehend aus einem sich auf der Außenseite der Frontplatte am Öffnungsrand abstützenden und mit einem hülsenförmigen Ansatz durch die Öffnung hindurchgeführten Betätigungsteil und einem an dem hülsenförmigen Ansatz fest­ legbaren Schalterteil, dessen eine beliebige Anzahl von Schaltelementen betätigende Nockenwelle mit einem innerhalb des hülsenförmigen Ansatzes drehbaren Abtriebsglied des Betätigungsteils formschlüssig kuppelbar ist, wobei am Schalterteil eine Rasteinrichtung vorgesehen ist, das aus einem mit der Nockenwelle drehfest verbundenen und mit Rastnocken am Umfang versehenen Nockenglied und wenigstens einem radial dazu beweglichen federbelasteten Rastglied besteht, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schalter­ teil (16) ein Gehäuse (42) mit einer der Frontplatte (10) benachbarten Stirnwand (24) aufweist, die eine auf ihrer Rückseite durch einen Ringkragen (26) verlängerte Öffnung (28) zur Aufnahme und Festlegung des hülsenförmigen Ansatzes (18) des Betätigungsteils (14) enthält, daß das Nockenglied (46) topfförmig ausgebildet ist und mit seinem die Rastnocken (54) tragenden Mantelteil den Ringkragen (26) umfaßt und daß das federbelastete Rastglied bzw. die federbelasteten Rastglieder (72) unmittelbar an der Rückseite der Gehäusestirnwand (24) angeordnet sind.

2. Nockenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Nockenglied (46) als Kupplungs­ element zwischen dem Abtriebsglied (60) des Betätigungsteils (14) und der Nockenwelle (66) dient.

3. Nockenschalter nach Anspruch 2 mit quer zur Drehachse des Abtriebsgliedes im Gehäuse des Schalterteils gelagerter und von dem Abtriebsglied über ein Kegelrad­ getriebe antreibbarer Nockenwelle, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Nockenglied (46) einen als Kegelrad (62) dienenden axialen Ansatz aufweist.

4. Nockenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rastglieder (72) als Schieber (76) ausgebildet sind, welche auf Führungen (74) an der Rückseite der Gehäusestirnwand (24) verschieblich sind.

5. Nockenschalter nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungen (74) an der Gehäusestirn­ wand (24) angeformt und von einer zur Gehäusestirnwand (24) parallelen weiteren Gehäusewand (40) abgedeckt sind, die mit einer Lagerbohrung (50) zur Aufnahme eines zylindrischen Mantelabschnitts (48) des Nockengliedes (46) versehen ist.

6. Nockenschalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Schieber (76) durch zwei beiderseits seiner Führung (74) angeordnete Schraubendruck­ federn (82) gegen das Nockenglied (46) vorgespannt ist.

7. Nockenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Rast­ nocken (54) an seinem zur Gehäusestirnwand (24) weisenden Ende einen vorspringenden Anschlag (86) aufweist und daß die Gehäusestirnwand mit einer Vielzahl um die Bohrung (28) ver­ teilter Löcher (90) zum beliebigen Einstecken von Anschlag­ stiften (88) versehen ist, die mit dem Anschlag (86) zusammen­ wirken.

8. Nockenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schalter­ teil (16) auf dem hülsenförmigen Ansatz (18) des Betätigungs­ teils (14) durch eine eindrehbare Klauenverbindung (30) nach Art einer Bajonettbefestigung festgelegt ist und der Be­ tätigungsteil (14) gegen die Außenseite der Frontplatte (10) mittels Schrauben (32) verspannt ist, die in Gewindebohrungen (34) der Stirnwand (24) aufgenommen und gegen die Innenseite der Frontplatte (10) vorgedreht sind.