DE4013074A1 - Einstellbares geraet, insbesondere elektrisches schalt-, steuer- oder regelgeraet - Google Patents

Description

Elektrische Schalter Regler oder Steuergeräte, wie bei­ spielsweise nach der DE-C-26 04 783 (entsprechend GB 15 77 852) oder der DE-C-26 25 716 (entsprechend US Re 31 597) ha­ ben ein angetriebenes Element in Form einer Nockenscheibe, Einstellkurve o. dgl., die mittelbar oder unmittelbar auf Kontakte, Schalter o. dgl. einwirkt und eine Einstellwelle, die dieses Element antreibt, sowie ebenfalls von der Ein­ stellwelle angetriebene Rastelemente. Die Einstellwellen sind entweder fest mit dem angetriebenen Element verbunden oder werden in dieses eingesteckt und sind damit drehfest. Die axiale Festlegung der Welle erfolgt beispielsweise über den Eingriff in Gehäuseteile. Diese Festlegung wird während der Montage des Gerätes bewirkt beispielsweise durch Anbringung eines äußeren Gehäuseschildes.

Da Regler oder Schalter oft in Geräte eingebaut werden, die eine sehr unterschiedliche Gestaltung, Lage der Bedienungs­ elemente, etc. haben, ist es notwendig, unterschiedliche Län­ gen und Formen der Einstellwelle vorzusehen. Ferner können mit Reglern oder Schaltern auch andere Geräte, beispielsweise Vorsatz- oder Zusatzschalter verbunden sein, die von der gleichen Einstellwelle angetrieben werden. Hier muß entweder eine indirekte Kupplung erfolgen, die wegen eines notwendigen Spiels ungenauer arbeitet, oder es muß ein besonderer Schal­ ter- oder Reglertyp mit einer entsprechend verlängerten Achse vorgesehen sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät zu schaffen, bei dem eine größere Flexibilität des Einbaus möglich ist, ohne die Typenvielfalt zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.

Das Gerät kann also ohne die Einstellwelle montiert werden und kann in diesem Zustand auch an den Hersteller des Fertig­ gerätes, beispielsweise eines Küchenherdes, geliefert werden. Dieser kann dann entsprechend seinen individuellen Ein­ baubedingungen eine entsprechende Einstellwelle anbringen, die er einfach einstecken kann. Diese kann in der Länge, ihren Anschlußmaßen und dem Anschlußsystem, z. B. für einen Einstellknopf, variieren und kann auch z. B. auf der bedie­ nungsfernen Seite entsprechende Verlängerungen haben, um dort Zusatzschalter o. dgl. zu betätigen, die z. B. an dem Gerät angeflanscht sein können.

Die Einstellwelle kann eine Profilierung aufweisen, über die sie drehfest mit dem angetriebenen Element verbindbar ist. Die axiale Festlegung kann durch eine selbsttätige, bei­ spielsweise widerhakenartige Verbindung vorgenommen werden. Bevorzugt ist eine Ausführung, wo diese Schnellverbindung als ein Federblechteil in einer Umfangsvertiefung der Einstell­ welle festgeklemmt ist und eine Federraste aufweist, die hin­ ter einer Schulter an dem angetriebenen Element einrastet, während andererseits ein Anschlag-Vorsprung für die Sicherung in Eindrückrichtung sorgt. Diese Federklammer kann in einer Vertiefung der Einstellwelle liegen und sich dadurch auch seitlich an dieser führen.

Häufig sollen Schaltgeräte gegen ungewollte oder unbefugte Betätigung, z. B. durch Kinder, gesichert werden, in dem außer einer Drehung am Betätigungsknopf noch eine Axial­ bewegung, z. B. ein Hineindrücken erforderlich ist, um in eine Nullstellung hinweg zu kommen. Bei einer solchen bevor­ zugten Ausführung ist sowohl das angetriebene Einstellelement wie der Schaltnocken als auch eine Rastscheibe drehschlüssig mit der Einstellwelle verbunden, jedoch nur eines dieser Ele­ mente, und zwar die Rastscheibe auch in Axialrichtung. Die Federklammer greift also an der Rastscheibe an, die federnd zum Benutzer hin belastet ist, so daß er durch Hineindrücken die Rastscheibe axial aus ihrer Sperrstellung herausdrücken und dann die entsprechende Drehung vornehmen kann. Wenn vor­ zugsweise die Feder zwischen der Rastscheibe und dem Ein­ stellelement wirksam ist, so sichern diese Elemente gegen­ seitig in ihrer Lage, bevor die Einsteckwelle eingesteckt ist. Das Rastelement und/oder das Einstellelement können auch in radialer Richtung durch Flächen des Gerätegehäuses in ihrer Lage gehalten werden, bevor die Welle eingesteckt ist.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines elektrischen Lei­ stungssteuergerätes, und

Fig. 2 bis 4 Detailschnitte nach den in den Zeichnungen angegebenen Schnittlinien.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gerät handelt es sich um ein tacktendes Energiesteuergerät für Elektrowärmegeräte, ins­ besondere Kochgeräte, das ein von einer Steuerbeheizung zu­ sammen mit der von dem Gerät geschalteten Hauptbeheizung be­ heiztes Bimetall aufweist, das den Arbeitskontakt zum Tackten der Energiezufuhr zu einem nicht dargestellten Elektrowärme­ gerät steuert. Das Gerät weist ein Gehäuse 12 und an seiner Rückseite elektrische Steckanschlußfahnen 13 auf. Über eine Einstellwelle 14 ist die freigesetzte Leistung, d. h. die relative Einschaltdauer einstellbar. Die Einstellwelle 14 betätigt ferner über ein Einstellelement 18 (Fig. 2) Sig­ nalkontakte, eine doppelpolige Abschaltung, die im ausge­ schalteten Zustand eine vollständige Netztrennung bewirkt, und kann ferner Zusatzkontakte beliebiger Art betätigen. In seinem Detailaufbau und der Funktion kann es ausgebildet sein, wie in der DE-C-26 25 715 (=US Re 31 597) aufgebaut sein, auf die dazu Bezug genommen wird.

Auf der Bedienungsseite 15 des Gerätes ist dieses an einem strichpunktiert angedeuteten Teil eines Küchenmöbels, oder Kochherdes, wie einer Blende 16, angebracht. Auf die Ein­ stellwelle ist drehfest ein Betätigungsknopf 17 gesteckt.

Fig. 2 zeigt die Einstellwelle 14, ihre Anordnung im Gerät 11 und ihre Verbindung mit den von ihr angetriebenen Elementen. Die Einstellwelle ist ein Metallprofil von generell kreis­ förmigem Querschnitt (Fig. 3 und 4), die an zwei einander gegenüberliegenden Stellen Abflachungen 19, 20 aufweist. In der Abflachung 19 ist eine etwa rechteckige in Richtung der Achse 21, d. h. längs verlaufende Ausnehmung 22, vorgesehen, während ihr gegenüber eine anders geformte, hier kreis­ bogenförmig begrenzte Längsnut 23 vorgesehen ist. Außerhalb des Gerätes weist die Einstellwelle zwei umlaufende, relativ flache Vertiefungen bzw. Ringnuten 24 auf.

In die obere Ringnut 24 greifen seitliche Klemmschenkel 26 eines Klemmbügels 25 ein, die zum Halt des darauf gesteckten Einstellknopfes 17 dienen, der eine entsprechend dem Profil der Einstellwelle ausgebildete Ausnehmung hat.

In die untere Ringnut 24 greifen Klemmschenkel 27 (Fig. 3) einer Federklammer 28 ein, die etwas über die Mitte ragen und somit einerseits in der Ringnut geschützt liegen und die Federklammer auf der Einstellwelle festlegen. Ihr längs der Achse in Richtung auf das Gerät 11 zu verlaufender Abschnitt 29 ist an seinem Ende so umgebogen, daß er einen wider­ hakenartig federnden Rastabschnitt 30 bildet. Während der Abschnitt 29 im übrigen in der Vertiefung 22 verläuft und sich dadurch auch seitlich führt, ragt der Rastabschnitt 30 über den Umfang der Einstellwelle hinaus, zumindest im Be­ reich ihrer Abflachung 19.

Die Federklammer ist aus einem kreuzförmigen Blechzuschnitt hergestellt, wobei der den Abschnitt 29 verlängernde Ab­ schnitt 31 um 180 Grad umgebogen ist und sich ebenfalls in Richtung auf das Gerät 11 zu erstreckt. An seinem Ende ist ein Anschlagabschnitt 32 radial nach außen abgebogen. Er be­ findet sich in einem axialen Abstand vom freien Ende 33 des Rastabschnitts 30. Zwischen Anschlagabschnitt 32 und Rast­ abschnitt 30 ist ein Rastelement 34 festgelegt, das die Form einer kreisförmigen Scheibe mit einer zentralen, dem Ein­ stellwellenprofil entsprechenden Öffnung 35. Das Rastelement 34 ist unter der Kraft einer Schraubenfeder 36 an die bedie­ nungsseitige Innenwand des Gehäuses 12 angedrückt. Mit einem Ausschnitt 37 an seinem Umfang ist das Rastelement 34 in ei­ nen aus dem Blechmaterial des Gehäuses herausgebogenen An­ schlaglappen 38 eingerastet, der zusammen mit dem Ausschnitt 37 ein ausrastbares Rastmittel bildet. Um den Umfang des Rastelementes 34 herum angeordnete Vorsprünge 39 führen das Rastelement 34 zwischen sich, so daß es in der gezeigten Aus­ richtung auch dann verbleibt, wenn die Einstellwelle 14 nicht eingesteckt ist.

Die Einstellwelle ragt in eine ihr entsprechend profilierte Öffnung 40 in dem Einstellelement 18 hinein und gegebenen­ falls auch ganz hindurch. Das Einstellelement 18 enthält beim gezeigten Beispiel eine Einstellkurve oder Nocken 41 und einen Lagerzapfen 42, der sich in einer entsprechenden Boh­ rung des Gehäuses 12 führt, jedoch ein gewisses Spiel zuläßt.

Das Einstellelement 18 hat eine zur Bedienerseite hin ge­ wandte, die Öffnung 40 erweiternde Ausnehmung 43, in der die Schraubenfeder 36 angeordnet ist.

Herstellung und Funktion geschehen nach folgendem Verfahren: Das Gerät 11 wird mit allen Teilen mit Ausnahme der Einstell­ welle 14 fertig montiert, d. h. auch ein äußerer Gehäuse­ deckel wird fertig angebracht. Die Rast- und Einstellelemente 34, 18 sind durch den Lagerzapfen 42 und die Vorsprünge 39 in radialer Richtung zur Achse 21 geführt und sind durch die Schraubenfeder 36 auch axial festgelegt. In dieser Form kann der Regler versandt werden. Er kann auch vorher mit einer der Einstellwelle 14 entsprechenden Welle justiert werden. Vor seinem Einbau in ein Gesamtgerät, beispielsweise eine Koch­ mulde oder ein anderes Elektrowärmegerät wird eine entspre­ chend den Erfordernissen vorbereitete Einstellwelle 14 von außen der durch die Öffnung 44 im Gehäuse 12 eingesteckt. Die Einstellwelle kann dabei entweder eine aus einer Vielzahl von in Länge, Anschlußart und gegebenenfalls auch Material unter­ schiedlichen Typen sein oder auch besonders für diesen Fall angefertigt sein. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Einstell­ welle stets ein gleichbleibendes Profil hat und lediglich entsprechend abgelenkt so wie mit den Ringnuten 24 versehen werden muß. Federklammer 28 und Klemmbügel 25 können für alle Einstellwellentypen gleich sein und werden lediglich auf­ geschnappt bzw. -geklemmt. Diese Welle kann dann vor oder gegebenenfalls auch nach der Montage des Gerätes eingesteckt werden, so daß sie durch die Öffnung 44 und die Öffnungen 35 und 40 in den Elementen 34 und 18 hindurchragt. Dabei dringt der vordere Abschnitt der Federklammer 28 mit dem Rast­ abschnitt 30 durch die entsprechend geformte Öffnung 35 in dem Rastelement 34 hindurch, wobei sich der Rastabschnitt 30 zusammendrückt und an den Abschnitt 29 anlegt. Hinter dem Rastelement 34 schnappt er wieder nach außen und verrastet widerhakenartig an dem Rastelement 34. Die Bemessung ist so, daß dies geschieht, wenn auch der Anlageabschnitt 32 an der bedienungsseitigen Fläche des Rastelementes 34 zur Anlage kommt. Das Rastelement 34 ist somit nicht nur in Drehrich­ tung, sondern auch axial fest mit der Welle verbunden, wobei die Einrastung durch die automatische Schnellverbindung 30, 32 beim Einstecken vorgenommen wird. Der Regler ist nun fer­ tig und es braucht nur noch der Bedienungsknopf 17 aufge­ steckt zu werden, nachdem der Regler in eine entsprechende Platte 16 des Gesamtgerätes eingebaut ist.

Die dargestellte Ausführungsform durch Axialbetätigung lös­ barer Verdrehsicherung (auch push-to-turn genannt) arbeitet so, daß durch die Rastmittel 37, 38 das Rastelement 34 in Drehrichtung festgelegt ist, so lange nicht durch Druck auf die Einstellwelle 14 die Rastscheibe auf das Einstellelement 18 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 36 bewegt wird, so daß der Anschlaglappen 38 aus dem Ausschnitt 37 frei kommt und eine Drehung vorgenommen wird. Die Einstellwelle bewegt sich dabei axial in dem Einstellelement 18. Bei Drehung wer­ den jedoch beide Elemente 18, 34 zusammen mitgenommen.

Beim Drehen in die Nullstellung des Steuergerätes rasten der Anschlaglappen und der Ausschnitt 37 wieder ineinander ein, so daß das Gerät erneut gegen unbefugte Drehung gesichert ist.

Von der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform sind zahlreiche Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich. Bei einer Ausführung, bei der keine Drehsicherung erforderlich ist, kann die axiale, einrastende Festlegung der Einstell­ welle entweder an einem Gehäuseteil oder auch am Einstell­ element 18, beispielsweise einem inneren Bund im Bereich der Ausnehmung 43 erfolgen. Es sind auch andere Schnellverbin­ dungsmittel möglich, jedoch ist die beschriebene Federklammer besonders einfach herzustellen und vor allem nachträglich an der Einstellwelle anzubringen. Anwendbar ist die Erfindung bei zahlreichen Arten einstellbarer Geräte, insbesondere bei elektrischen Schaltern, wie Mehrfach-Nockenschaltern, Tempe­ raturreglern oder, ganz besonders bevorzugt bei den be­ schriebenen Leistungssteuergeräten.

Bei allen Ausführungen tritt der große Vorteil auf, daß die Typenvielfalt für die Geräte wesentlich verringert werden kann, weil es nicht nur möglich ist, gleichartige Geräte mit verschiedenen Einstellwellen entsprechend den Einbauerforder­ nissen zu versehen, sondern auch die gleichen Einstellwellen­ typen für unterschiedliche Geräte oder Gerätekombinationen brauchbar sind.

Claims (11)

1. Einstellbares Gerät, insbesondere elektrisches Schalt-, Steuer- oder Regelgerät mit einer Einstell­ welle (14), und wenigstens einem davon angetriebenen Element (18, 34), dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellwelle (14) in ein im übrigen montiertes Gerät (11) von außen einsteckbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in Um­ fangsrichtung wirksame Eingriffsmittel (19, 20, 23, 35, 40) zwischen Einstellwelle (14) und Elemente (18, 34) und durch eine axial wirkende Schnellverbindung (30, 32) für die Einstellwelle (14).

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffsmittel eine an Einstellwelle (14) und angetriebenem Element (18, 34) vorgesehene zusammen­ wirkende Profilierung ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schnellverbindung (30, 32) eine selbsttätige formschlüssig wirkende Schnappverbindung ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schnellverbindung (30, 32) an einem an der Einstellwelle (14) anbringbaren und in einer Ausnehmung (24) eingerasteten Teil (28) vor­ gesehen ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schnellverbindung eine an der Einstellwelle (14) festlegbare Federklammer (28) auf­ weist und vorzugsweise einen streifenförmigen, in einer Vertiefung (22) der Einstellwelle (14) lau­ fenden Abschnitt (29), einen widerhakenartig davon abgebogenen Rastabschnitt (30), einen in eine Um­ fangsausnehmung (24) eingreifenden Klemmab­ schnitt (27) und einen radial vorspringen Anschlag­ abschnitt (32) aufweist.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eines der angetriebenen Elemente ein scheibenförmiges Rastelement (34) ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement durch die Einstellwelle (14) drehfest mit einem anderen angetriebenen Element, wie einem Einstellelement (18) verbunden ist.

9. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß da Rastelement (34) gegenüber dem anderen an­ getriebenen Element (18) axial beweglich ist und bei Axialbewegung ausrastbare Rastmittel (37, 38) auf­ weist.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die angetriebenen Ele­ mente (18, 34) in dem Gerät (11) so gelagert sind, daß sie vor dem Einstecken der Einstellwelle (14) etwa zur vorgesehenen Einstellwellenachse (21) aus­ gerichtet sind.

11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der an­ getriebenen Elemente (18, 34) mit von der Einstell­ welle (14) unabhängigen Radialführungsmitteln (42, 39) zusammenwirkt, die vorzugsweise zwischen dem Ge­ häuse (12) und den angetriebenen Elementen zusammen­ wirken.