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Druckknopfmomentschalter mit Steilgewindeantrieb Zusatz zum Patent
674911 Die vorliegende Erfindung enthält weitere Verbesserungen des Erfindungsgedankens
des Hauptpatents, bei welchem es sich um einen Druckknopfschalter mit einer Steilgewindespindel
zum Antrieb eines mit einem Rastensprungwerk versehenen Schaltrades und dessen Auslösung
durch die Druckknopfhetätigung handelt. Nach dem Hauptpatent erfolgt die Entrastung
des Sprungwerkes durch sich gegenüberstehende, paarige Vorsprünge eines auf der
Steilgewindespindel gleitenden Teiles und des Schaltrades, die beim Einwärtsgang
des Druckknopfes nur während des Entrastungsvorganges miteinander kurzzeitig in
Berührung treten.. Das Rastengesperre des Sprungwerkes befindet sich dabei auf der
dem Druckknopf zugekehrten Seite des Schaltrades. Es besteht aus mehreren am Schaltersockel
feststehend angeordneten, in einem Drehsinn wirksamen Rastenzacken, mit denen einzelne
je für sich federnde Rastenzacken des Schaltrades in Eingriff stehen. Diese Rastenzacken
des Schaltrades sind dabei infolge Verbreiterung nach innen gleichzeitig als Entrastungsvorsprünge
ausgebildet, so daß beim Niederdrücken der letzteren auch die Rastenzacken mit ihren
feststehenden Gegenrasten außer Eingriff gelangen.
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Nach der in dem Hauptpatent dargestellten Ausführung mit im Schaltrad
angeordneten einzelnen federnden Rastenzwecken ist es erforde@rlich, daß die Anzahl
dieser federnden Rasten geringer sein inuß als diejenige der feststehenden Rasten.
Sie darf die Hälfte der letzteren nicht überschreiten, damit die Entrastungsvo.rsprünge
des auf der Steilgewindespindel gleitenden Teiles beim Verbleiben des Druckknopfes
in seiner tiefsten Stellung nach erfolgter Rastenauslösung den Sprung des Schaltrades
nicht behindern. Beim vierteiligen
Rastensprtingwerk können demnach
nur zwei federnde Rasten im Schaltwerk vorbanden sein. Diese werden ausgelöst durch
zwei Entrastungsvorsprünge, die durch den; Druckknopf bewegt werden.
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Nach der vorliegenden Erfindung bestOtl eine Verbesserung dieser Ausführung
dW Hauptpatents darin, daß die Entrastungsvorsprünge und die Kastenzacken des Schaltrades
zu einem gemeinsamen, starren Teil ausgebildet sind. In diesem Falle ist es möglich,
beispielsweise bei einem go°-Sprüngg werk, dessen Sockel vier feststehende Kastenzacken
besitzt, am Rastenzackenträger des Schaltrades ebenfalls vier Kastenzacken zu verwenden;
denn der gemeinsame Rastenzackenträger wird mittels der an ihm angeordneten Entra.stungsvorsprünge
als Ganzes bei der Auslösung des Sprungwerks zurückbewegt. Die Anzahl der Entrastungsvorsprünge
bisher, maximal beträgt die in jedem Hälfte Falle, der Schaltstellun- jedoch wie
gen; denn nur die Anzahl der Kastenzacken wird vermehrt, wodurch eine dauerhafte
Aus-; führung des Kastenwerkes herbeigeführt wird.
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Der Rastenzackenträger ist nach der Erfindung beispielsweise lose
in axialer Richtung federnd, jedoch unverdrehbar mit dem Schaltrad verbunden, während
nach einem anderen Beispiel diese federnde Verbindung nicht vorhandeln ist, sondern
die Entrastungsvorsprünge und die Kastenzacken bilden mit dem-Schaltrad einen gemeinsamen
festen Teil, während dabei das Schaltrad als Ganzes in axialer Richtung federnd
und drehbar auf der Steilgewindespindel angeordnet ist.
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Die Entrastungsvorsprünge können bei der neuen Ausführung ebenfalls
durch Verlängerung der Kastenzacken an deren Innenseiten gebildet werden, oder sie
werden unabhängig von den Kastenzacken innerhalb des Rastenzackenkreises je für
sich angeordnet.
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Die Kastenauslösung erfolgt, wie bei dem Hauptpatent, durch axiale
Verschiebung der am Schaltrad befindlichen Kastenzacken, im vorliegenden Falle jedoch
entweder durch die Bewegung des am Schaltrad in axialer Richtung federnd angeordneten
Rastenzackenträger oder des mit den Kastenzacken fest verbundenen, axial federnden
Schaltrades. Der lose am Schaltrad angeordnete Rastenzackenträger, wird auf bekannte
Weise unter Verwendung von Mitnehmernasen und Druckfedern mit dem Schaltrad unverd;rehbar
und federnd. verbunden: Dagegen stellt die Anordnung des auf der Achse drehbar und
längs verschiebbaren, unter Federdruck stehenden und mit den Entrastungsvorsprüngen
und Kastenzacken, einteilig verbundenen Schaltrades eine neue Ausführung nach der
Erfindung dar. Bei dieser ist das Schaltrad auf einer flachen Steilgewindespindei
unter Zwischenfügung eines die beiden Teile zueinander zentrierenden Rohres auf
eine sehr einfache Weise angeordnet.
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.'In der Zeichnung stellt die Abb. i die Ausfelh-rung des Schalters
mit der Rastenanord-:nüng nach dem Hauptpatent in senkrechten Längsschnitt dar.
Die neuen Rastenanordntingen sind in den Abb. 2 und 4. in senkrechtem Längsschnitt
durch die Schaltradanordnung und in den Abb. 3 und 5 in Draufsicht auf- die Rastenseite
der Schalträder dargestellt. Die Abb. 6 stellt das untere Ende der Steilgewindespindel
in Seitenansicht mit der Führüngsrohranordnung im Schnitt und die Abb: 7 die Draufsicht
der Teile nach der Abb. 6, von oben gesehen, dar.
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Der Aufbau des Schalters nach der Erfindung besteht nach der Abb.
i aus dem Schaltersockel i, dem Knopfführungsteil 2, dem Druckknopf 3, dein Schaltrad
d. und der Steilgewindespindel 5. Letztere ist mit dem Schaltrad durch eine Färtschnellfeder.6
gekuppelt, während sie mit dem Druckknopf durch die Spindelmutter 7 mittels bekannter,
nicht dargestellter Zacken in einseitigem Eingriff steht. Auf dem gedrallten Ende
der Steilgewindespindel befindet sich die Druckfeder 8, die den Druckknopf in seine
Ausgangsstellung zurückbewegt und gleichzeitig den Eingriff zwischen der Spindelmutter
und dem Druckknopf herbeiführt. Am Schaltrad .4, und zwar an seiner dem Druckknopfführungsteil2
zugekehrten Stirnseite sind Rastenzäcken 9 federnd angeordnet, die in eine
ain Teile feststehend angeordnete Zackenrast io eingreifen. Die Kastenzacken 9 sind
nach der Schaltachse zu verbreitert. Auf diese Verbreiterungen drücken beim Einwärtsgang
des Druckknopfes je ein Vorsprung i r der Spindelmutter 7. Durch diesen Drück werden
somit auch die Rastenzacken g aus der Zackenrast i o herausbewegt.
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Die vorstehende Schilderung der Ausführung nach dem Hauptpatent, die
zur besseren Erklärung der neuen Anordnungen nach der vorliegenden Erfindung erforderlich
ist, besitzt folgenden. Schaltvorgang. Durch Druck auf den im Oberteil :2 des Schalters
unverdrehbar geführten Druckknopf 3 und die mit diesem verrastete Spindelmutter
7 dreht sich die Steilgewindespindel 5 und spannt dadurch die Fortschnellfeder 6:
Kurz vor der Druckknopfendstellung drücken die Vorsprünge i i der Spindelmutter
7 die Kastenzacken g des Schaltrades q. aus der Zackenrast io des Oberteiles 2 hinaus.
Unter der Wirkung der hierbei gespannten Fortschnellfeder 6 bewegt sich das Schaltrad
q. nach seiner Entrastung nunmehr bis in die nächste Kastenstellung. Die Kastenzacken
9 gleiten dabei auf der Zackenrast io ungehindert bis an den nächsten
Rastenvorsprung;
denn die Auslösevorsprünge i i verbleiben während des Schaltradsprunges in ihrer
bisherigen Stellung, so daß sie die mit dem Schaltrad im Kreise b:erumschnellenden
Entrastungsvorsprünge der Rastenzacken nicht mehr in ihrer Einwärtsstellung festzu-:.
halten vermögen. Es ist jedoch erforderlich, daß bei dieser Ausführung nur je halb
so viele Entrastungsvo:rsprünge und Auslösevo:rsprünge vorhanden sind, als der Schalter
Schaltstellungen besitzt. Da die Entrastungsvorsprün.ge aber gleichzeitig mit den
federnden Rastenzacken vereinigt sind, so sind bei einem Rastenwerk mit vier Zacken
auch nur zwei federnde Rastenzacken g vorhanden. Beim Rückgang des Druckknopfes
in seine Ausgangsstellung dreht sich die Spindelmutter 7 auf der Steilgewindespindel
5 in gleicher Richtung, wie sich vorher das Schaltrad drehte, wodurch die Auslösevorsprünge
auch in die nächstfolgende Auslösestellung oberhalb ihrer zugehörigen Entrastungsvorsprünge
gelangen.
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Nach der vorliegenden Erfindung tritt an die Stelle des Schaltrades
q. und der federnden Rastenzacken g der Abb. i ein Schaltrad! 12 mit dem Rastenzackenträger
13 der Abh. 2 und 3. Der Rastenzackenträger 13 läßt sich in axialer Richtung innerhalb
eines Randes des Schaltrades 12 auf und ab bewegen und greift mittels Vorsprünge
1q. zur Sicherung gegen Verdrehung beider Teile 12 und 13 in Aussparungen des Schaltradrandes
ein. Zwischen den Teilen 12 und 13 sind Druckfedern 15 angeordnet, wodurch der-
Teil 13 nach oben gedrückt wird. An der Stirnseite des Teiles 13 befinden
sich vier Rastenzacken 16 und zwei Entrastungsvo:rsprünge 17 (Abb. 3). Die Rastenzacken
16 stehen mit der Zackenrast io der Abb. i im Eingriff, während die Entrastungsvoirsprünge
17 in der Pfeilrichtung (Abb. 2) mit den Auslösevorsprüngen 1i der Spindelmutter
7 in Berührung gelangen. Die beiden Entrastungsvorsprünge 17 entstehen durch Verbreiterung
zweier Rastenzacken 16, während die anderen beiden Kastenzacken 16 diese Verbreiterung
nicht besitzen.
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Der Schaltvorgang entspricht dem vorstehend geschilderten, hat jedoch
den Vorteil gegenüber der bisherigen Anordnung, daß infolge der einteiligen und
starren Ausführung des Rastenzackenträgers 13 vier Kastenzacken 16 mit der Zackenrast
io in Eingriff gelangen, wodurch eine Verbesserung in bezug auf die Haltbarkeit
des Kastenwerkes herbeigeführt wird.
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An Stelle der Anordnung der Kastenzacken und der Entrastungsvorsprünge
an einem für sich federnd am Schaltrad befestigten Rastenzackenträger 13 der Abb.
2 und 3 wird nach der Erfindung der weitere Vorschlag gemacht, ; die Rastenzacken
und die Entrastungsvorsprünge mit dem Schaltrad direkt starr zu verbinden und die
Federung der beweglichen Rastenteile durch eine axiale Federung des Schaltrades
selbst herbeizuführen. Bei dieser Anordnung (Abb. q. und 5), der z. B. ein sechsteiliges
Sprungwerk zugrunde liegt, sind sechs Rastenzack en 18 und zwei Entrastungsv.o:rsprünge
i9 an der oberen Stirnseite des Schaltrades 2o vorhanden. Die Abb. 5 zeigt, daß
die Entrastungsvorsprünge ig nicht als Verbreiterung der Rastenzacken 18 ausgeführt
sein müssen, sondern sie können an anderer Stelle innerhalb des Rastenzackenkreises
angeordnet sein. Bei einem sechsteiligen Sprungwerk besteht die Möglichkeit, entweder
zwei um i8o° oder drei um 12o° zueinander versetzte Entrastungsvorsprünge zu verwenden.
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Die Drehung und axiale Verschiebung des Schaltrades 2o erfolgt nach
der Erfindung bei der Ausführung nach der Abb. q. auf der flachen Steilgewindespinde121
unter Zuhilfenahme eines Rohres 22 und einer Scheibe 23. Die Verbindung dieser Teile
21, 22 und 23 zeigen die Abb. 6 und 7. Das untere; nicht gedrallte Ende 21 der Steilgewindespindel
besitzt zwei seitliche Vorsprünge 24. und 25 und außerdem einen Drehzapfen 26. Das
Führungsrohr 22 ist an seinem unteren Ende mit Längsschlitzen 24. versehen, die
über die Vorsprünge 2:4 und 25 der Spindel 21 greifen, wodurch das Rohr 22 sich
auf den Vorsprüngen abstützt. Das andere Rohrende ist mit zwei Zapfen 28 ausgerüstet,
die durch Öffnungen einer Scheibe 29 hindurchragen. Die Scheibe 29 stützt sich dadurch
an der oberen Rohrseite ab. Sie besitzt einen mittleren Schlitz 30, mit dem sie
sich auf der Spindel 21 zentrisch führt. Die lose zusammengesteck- j ten Teile 21,
22 und 23 werden durch die Druckfeder 31 zusammengehalten (Abb. .i). Die Abb. 6
zeigt den äußerst einfachen Aufbau dieser Führungsteile für das Schaltrad, welcher
ohne Verwendung von komplizierten und teueren Drehteilen eine einwandfreie Führung
ergibt.
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Die Fortschnellfeder 32 ist in einem rückseitigen Hohlraum des Schaltrades
2o angeordnet. Ein Federende derselben ragt bei 33 in eine Bohrung des Schaltrades
hinein, während das andere Ende hinter dem Vorsprung 25 der Spindel 21 greift. Damit
die Fortschnellfeder 32 auch in der Ruhestellung eine Vorspannung besitzt, ist die
Drehung des Schaltrades 2o auf der Steil.gewindespindel 21 begrenzt, und zwar durch
den seitlichen Vorsprung 25 (Abb. 7), der sich in der Ruhelage gegen eine Kante
3.4 einer Aussparung 35 des Schaltrades 20 abstützt. Die Aussparung 35 ist so weit
im Kreise herumgeführt, daß sie die Drehbewegung der Spindel 21 in der
Pfeilrichtung
A während der Spannung der Fortschnellfeder bis zur Einleitung des Schaltsprunges
nicht behindert. Der innere Teil des Schaltrades 20 ist der Deutlichkeit halber
in der Abb.7 gestrichelt und schraffiert dargestellt.-Die Fortschnellfeder 32 steht
auch in axialer Richtung unter Spannung und wird somit gleichzeitig zur Anpressung
des Schaltrades und seiner Rastenzacken 18 gegen die Zackenrast 1o des Oberteiles
2 (Abb. r) benutzt.
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Die Auslösung der Ausführung nach dem letzten Beispiel erfolgt ebenfalls
in der vorher beschriebenen Weise. An Stelle der Bewegung nur einzelner oder gemeinsamer
Rastenzacken bei nicht axial beweglichem Schaltrad wird in letzterem Falle das Schaltrad
mit den an diesem starr befestigten Rastenzacken als Ganzes axial zurückbewegt.
Die Führung auf der Steilgewindespindcl und die Form der Spindel kann jedoch auch
eine andere sein, als sie beschrieben oder dargestellt ist. Die beschriebene Schaltradführung
auf der Spindel besitzt jedoch gegenüber anderen Ausführungen den Vorteil größter
Einfachheit in der Herstellung und ist dabei trotzdem vollkommen einwandfrei in
ihrer Funktion und Haltbarkeit. Außerdem entsteht durch diese Anordnung bei der
Herstellung eine Ersparnis an Material.