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Die vorliegende Erfindung betrifft eine nockenbetätigte
Mikroschaltereinheit, in der die schalterbetätigende Position
der Nocken einstellbar ist.
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Eine nockenbetätigte Mikroschaltereinheit, welche die Merkmale
besitzt, die im Oberbegriff von Anspruch 1 erwähnt werden, ist
von DE-A-2002851 her bekannt.
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Bestehende nockenbetätigte Mikroschaltereinheiten basieren zur
Zeit auf dem Konzept, daß die oder jede Nocke fest auf einem
drehbaren Schaft befestigt ist, um einen Mikroschalter zu
betätigen, dessen Stellung eingestellt werden kann. Der drehbare
Schaft besitzt einen zugehörigen Quadranten mit einer
graduierten Skala, gegen welche die Schaltposition der
Mikroschalter abgelesen werden kann.
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Diese Bauweise, mit verstellbaren Mikroschaltern, bedingt eine
sehr sperrige Struktur, dessen Komplexität mit steigender Anzahl
der verwendeten Mikroschalter noch größer wird, und
übereinstimmend damit, daß jedem Mikroschalter nur ein Parameter
zugeteilt werden kann, wird sehr oft eine Apparatur mit mehreren
Mikroschaltern benötigt. Wie auch immer, mit den bekannten
Bauweisen sind beträchtliche Limitierungen in Bezug auf die
nutzbaren Mikroschalter verbunden, da die bekannten Bauweisen
übermäßige Komplexität und Sperrigkeit bedingen, wenn mehr als
eine sehr begrenzte Anzahl von Mikroschaltern verwendet wird.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
neuen Typ von Mikroschaltereinheit bereitzustellen, der in einem
großen Bereich von verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden
kann, und der, praktisch durch Umkehren herkömmlicher
Konstruktionsprinzipien, den Vorteil einer extrem kompakten und
funktionellen Bauweise besitzt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine nockenbetätigte
Mikroschaltereinheit mit den in Anspruch 1 erwähnten Merkmalen
bereitgestellt.
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Ein Vorteil dieser Erfindung besteht im Bereitstellen einer
nockenbetätigten Mikroschaltereinheit, für die alle Vorgänge,
welche das Wählen der Werte, bei denen die Mikroschalter
betätigt werden, betreffen, auf extrem rasche und vereinfachte
Weise durchgeführt werden können.
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Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht im
Bereitstellen einer Mikroschaltereinheit, die mehrfache
Schaltfunktionen auf externen Stromkreisen, die mit den
Mikroschaltern selbst durch Kabel oder Leiter verbunden sind,
durch geeignetes Anordnen einzelner Kontrollindizes in
ausgewählten Positionen auf einer graduierten Skala einer
Anzeige erfüllen kann.
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Das Öffnen oder Schließen der Schalter in den jeweiligen
Stromkreisen kann jedem geeigneten Zweck dienen, z. B. kann es
zum Regeln und/oder Steuern der Funktion eines beliebigen
Maschinentyps dienen, oder um beliebige Verfahren zu überwachen
oder durchzuführen. Selbstverständlich muß für einen solchen
Einsatz die Mikroschaltereinheit auf einer geeigneten
Fühlerapparatur oder auf einem Meßinstrument angebracht sein.
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Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß eine Mikroschaltereinheit bereitgestellt wird, welche durch
ihre besonderen Konstruktionseigenschaften in der Lage ist,
größte Garantien an Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit zu
gewähren.
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Es ist angemessen hervorzuheben, daß die vorliegende
Mikroschaltereinheit den Einsatz jeden Typs von Maschine oder
Apparatur erlaubt, die unter Regelung eines beliebigen
bestimmten Parameters gesteuert und/oder überwacht werden muß,
der z. B. Druck, Temperatur, Vakuum, Zeit oder irgendeine andere
meßbare physikalische Größe sein kann, und das Schalten kann
bewirkt werden, wenn die gemessene Größe einen vorgewählten Wert
übertrifft oder wenn sie unter einen vorgewählten Wert fällt.
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Es ist ein besonderer Vorteil, daß die Schaltereinheit der
vorliegenden Erfindung leicht aus Teilen und Materialien
herstellbar ist, die im Handel leicht erhältlich sind, und daß
sie demnach sehr vorteilhaft von einem wirtschaftlichen
Gesichtspunkt aus ist.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun anhand
eines Beispiels näher beschrieben werden, unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen, in denen:
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Abbildung 1 eine Seitenansicht einer Mikroschaltereinheit,
gestaltet als eine Ausführungsform der Erfindung, ist;
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Abbildung 2 eine Vorderansicht der Mikroschaltereinheit aus
Abbildung 1 ist;
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Abbildung 3 eine Skizze der Indexpunkte, verbunden mit der
gestrichelt dargestellten, beweglichen graduierten
Zeigerskala, ist;
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Abbildung 4 eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV von
Abbildung 1 ist; und
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Abbildung 5 eine Querschnittsansicht längs der Linie V-V von
Abbildung 1 ist.
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Nun, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, umfaßt die
nockenbetätigte Mikroschaltereinheit der Erfindung eine Vielzahl
von Mikroschaltern 1, die fest mit einem Trägergerüst verbunden
sind, im ganzen mit der Referenznummer 2 bezeichnet. Im
Gegensatz zu den Anordnungen nach dem Stand der Technik sind die
Stellungen der Mikroschalter 1 nicht variierbar, um die
Schaltpositionen einzustellen. Im aufgeführten Beispiel sind
vier Mikroschalter in gegenüberliegenden Paaren angeordnet.
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Noch detaillierter, sind die Mikroschalter 1 voneinander durch
Isolationsplatten 3 isoliert, und jeder ist mit einer
Nockenstößelrolle 4 versehen, die durch eine entsprechende Nocke
5 eingekuppelt werden kann. Alle Nocken 5 werden von einer
drehbaren Antriebswelle 6 weiterbefördert, die mit einer
Fühlerapparatur oder einem Meßinstrument (in den Zeichnungen
nicht dargestellt) zusammenhängt, durch die der Wert der
physikalischen Größe, in Bezug auf welche die Mikroschalter
betätigt werden sollen, mittels eines Zeigers 13, der am Ende
des Schafts 6 befestigt ist, wiedergegeben werden kann. Der
Zeiger 13 ,ist Teil einer Scheibe 12 mit einer graduierten Skala,
nachstehend als bewegliche Zeigerskala bezeichnet. Der Zeiger 13
selbst überstreicht eine feststehende graduierte Skala (nicht
wiedergegeben), um die momentanen Werte der verfolgten
physikalischen Größe anzuzeigen, die selbstverständlich von der
Beschaffenheit des Meßinstrumentes oder der Fühlerapparatur, an
welcher die Mikroschaltereinheit angeschlossen ist, abhängig
ist.
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Wie naheliegend müssen die bewegliche Zeigerskala und die
feststehende graduierte Skala aufeinander bezogen sein und den
gleichen Bereich abdecken.
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Die Nocken 5 befinden sich auf dem drehbaren Schaft 6 und sind
durch Reibungswiderstand fixiert, so daß sich die Möglichkeit
ergibt, sie zu drehen, um ihre Winkelposition auf dem Schaft 6
zu verändern und somit die Winkelposition des Schaftes 6, bei
welcher der abhängige Mikroschalter betätigt wird. Bei der
Drehung des Schaftes 6 laufen die Nocken dank dem
Reibungswiderstand mit, um die Mikroschalter an den Punkten des
Kreisbogens des Schaftes 6 zu betätigen, die durch die Position
der Nocken bestimmt sind. Die Bewegung zum Positionieren der
Nocken wird durch Überwinden des Reibungswiderstandes erwirkt.
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Die Nocken 5, wie man am besten in Abbildung 4 sieht, wo alle
vier Nocken in verschiedenen Winkelpositionen dargestellt
werden, sind halbkreisförmig und durch axial sich erstreckende
Stifte 7 mit Positionierungsarmen 20 verbunden, welche
Indexzeiger 10 haben, die variabel auf der graduierten
Zeigerskala 11 positioniert werden können, welche sich auf der
fest mit dem Getriebeschaft 6 verbundenen Zeigerscheibe 12
befindet.
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Die Verlängerungen 20, welche die Indexzeiger 10 tragen, sind
untereinander durch Zwischenstücke getrennt, mit 21 bezeichnet.
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Die Positionierung der Nocken 5 in Bezug auf den Getriebeschaft
6 wird durch die Stifte 7 bewirkt, die an einem Ende die
entsprechenden Nocken greifen, während sie am anderen Ende mit
den Hebeln 20 verbunden sind, die durch Reibungswiderstand auf
dem Getriebeschaft 6 angebracht sind. Durch manuelles
Positionieren der verschiedenen Indexzeiger 10 auf der
graduierten Zeigerskala 11 wird die Winkelposition der Nocken 5
und der Punkt, an dem sie die abhängigen Mikroschalter
betätigen, bestimmt.
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In den Zeichnungen wird eine graduierte Skala abgebildet, dessen
Werte mit einer rechtsläufigen Umdrehung größer werden, d. h. im
Uhrzeigersinn: Durch passendes Modifizieren der Position der
Mikroschalter und der Nocken ist es jedenfalls möglich, eine
linksläufige Anordnung der graduierten Skala zu erreichen. Beim
Anschluß der Mikroschaltereinheit an das Meßinstrument kann man
ein aufwärtiges Übersetzungsverhältnis, ein abwärtiges
Übersetzungsverhältnis oder ein gleich großes
Übersetzungsverhältnis haben. Zu diesem Zweck, wie es aus Abbildung 5 besser
ersichtlich ist, ist ein Wellenrad 30 bereitgestellt, das auf
dem Getriebeschaft 6 befestigt ist und mit einem gezahnten
Sektor 31 gekuppelt ist, der durch die Bewegung des
Meßinstrumentes gedreht wird und dabei den Nocken 5 die Bewegung
mittels des Schaftes 6 weitergibt.
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Die Anzahl der Mikroschalter 1 und die Anzahl der davon
abhängigen Nocken 5 kann je nach Bedarf einfach durch axiales
Strecken der Einheit oder durch Hinzufügen weiterer
Mikroschalter an verschiedenen Winkelpositionen verändert
werden, die einzige Limitierung für die Anzahl der verwendbaren
Mikroschalter ist das Drehmoment am Getriebeschaft: Es ist
offensichtlich, daß dieses Drehmoment, das benötigt wird, um den
Reibungswiderstand der Bewegung der gekrümmten Oberfläche jeder
Nocke in Bezug auf den Nockenstößel des abhängigen
Mikroschalters zu überwinden, ausschließlich vom Typ der
Apparatur oder des Meßinstrumentes abhängt, der die Einheit
zugedacht ist.
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Aus der obenstehenden Beschreibung wird ersichtlich, daß die
Mikroschaltereinheit der Erfindung sehr geringe Ausmaße besitzt,
und daß das Einstellen der mikroschalterbetätigenden Positionen
schnell und leicht bewirkt werden kann, ohne Schwierigkeiten in
Konstruktion oder Gebrauch zu schaffen. Demzufolge ist es
möglich, durch Umkehren konventioneller Anordnungen, die zur
Zeit in der Herstellung von Mikroschaltereinheiten verwendet
werden, beträchtliche Vorteile sowohl von einem strukturellen
Gesichtspunkt aus, als auch von einem funktionellen
Gesichtspunkt aus zu erlangen.