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Durch Anlaufen eines beweglichen Teiles gegen ein Steuerorgan zu betätigende elektrische Unterbrechervorrichtung
Es sind bereits elektrische Unterbrechervorrichtungen bekannt, die durch Anlaufen bewegter Teile gegen ein Steuerorgan mechanisch betätigt werden. Sie besitzen eine schwingende Achse mit einem schwenkbaren Arm, gegen den der bewegte Teil anläuft, und eine Kurvenscheibe, die eine durch Druck zu betätigende Unterbrechervorrichtung steuert. Die Kurvenscheibe ist mit diametral gegenüberliegenden Ansatzen versehen, gegen die eine zweite, die Rückbewegung der Welle in eine stabile Winkelstellung bewirkende zweite Kurvenscheibe elastisch gegengedrückt wird.
Die zweite Kurvenscheibe ist nur axial verschiebbar und besitzt zwei diametral gegenüberliegende Ausnehmungen, die mit den Ansätzen der erstgenannten Kurvenscheibe zusammenwirken.
Durch Abwandlung des inneren Triebwerkes und durch Aufkeilen der Steuerarme auf die genannten Achsen in unterschiedlichen Drehlagen können derartige Vorrichtungen auf verschiedene Arbeitsprogramme umgestellt werden. So ist bereits eine Unterbrechervorrichtung vorgeschlagen worden, die theoretisch auf acht Arbeitsprogramme eingestellt werden kann, doch sind diese Möglichkeiten bei der vorgeschlagenen Bauart nicht in gleich günstiger Weise ausnutzbar. Überdies bedingt die Programmänderung eine Zerlegung der Vorrichtung, eine Veränderung der Einstellung der inneren Teile und einen darauffolgenden Zusammenbau.
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beweglichen Teiles vorgesehen sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Unterbrechervorrichtung der genannten Gattung, die eine Einstellung auf zwei symmetrische Arbeitsprogramme zulässt. Gemäss der Erfindung weist die erste Kurvenscheibe eine zu einer Axialebene symmetrische Gestalt auf und trägt auf der der zweiten Kurvenscheibe abgewendeten Seite mindestens einen mit festen, gegeneinander um einen Winkel versetzten Gegenanschlägen zusammenwirkenden Anschlag, während die auf die zweite Kurvenscheibe axial wirkende Feder eine Verschiebung der Achse zulässt, die so gross ist, dass die mit der Achse verbundenen Ansätze der ersten Kurvenscheibe, die mit den Ausnehmungen der zweiten Kurvenscheibe zusammenwirken, die höchsten Bereiche, die die beiden Ausnehmungen voneinander trennen, überschreiten können, wobei die Welle nach ihrer Axialverschiebung gegen die Feder,
bei der der Anschlag an der ersten Kurvenscheibe aus dem Bereich der festen Gegenanschläge heraustritt, um eine halbe Umdrehung drehbar ist.
Gemäss einer zweckmässigen Ausführungsform ist die erste Kurvenscheibe zusammen mit den Ansätzen der Welle einstückig, besteht aus Kunststoff, insbesondere Superpolyamid, und ist mit diametral gegenüberliegenden axial stehenden Zähnen ausgerüstet, die mit den Ausnehmungen der zweiten Kurvenscheibe zusammenwirken.
Die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, auf das die Erfindung nicht beschränkt ist, soll im Zusammenhang mit den Zeichnungen zeigen, wie der Gegenstand der Erfindung verwirklicht werden kann. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Unterbrechervorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 einen Axialschnitt, Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung von hinten, bei der der Deckel, die Feder und die zweite Kurvenscheibe demontiert sind, und Fig. 4a und 4b in schematischer Darstellung die beiden symmetrischen Anwendungsmöglichkeiten.
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Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung besitzt zwei Gehäuse, von denen das mit 1 bezeichnete einen Unterbrecher mit einer Schnappfeder (Mikro-Schnapp-Schalter) enthält, der durch einen Stössel 6 betätigt wird. Ein darauf befestigtes Gehäuse 10 umschliesst den den Unterbrecher steuernden Mechanismus. Letzterer besitzt eine Welle 11, die in einer im Gehäuse 10 gelagerten Büchse 12 schwingen kann. Auf das Ende der Welle ist ein Arm 13 aufgesteckt, der eine Rolle 14 trägt, gegen die der bewegliche Teil zur Betätigung der Vorrichtung anläuft.
Die erste Kurvenscheibe 30, welche mittels einer Kugel 7 auf den Stössel 6 des Unterbrechers einwirkt, ist einstückig und weist zwei axiale, V-förmige Zähne 31a und 31b auf und ist beispielsweise aus einem Kunstharz, wie Superpolyamid, gepresst und auf die Welle 11, vorzugsweise auf einen gezahnten Abschnitt, unter Druck aufgezogen.
Die erste Kurvenscheibe trägt unter anderem auf ihrer den Zähnen 31a und 31b entgegengesetzten Stirnfläche einen Anschlag 32, vorzugsweise auch noch einen zweiten 40, der dem erstgenannten diametral gegenübersteht. Die die Anschläge tragende Stirnfläche begrenzt, da sie sich auf das Ende der Büchse 12 abstützt, die Axialverschiebung der Welle 11 unter der Wirkung einer Feder 19 (s. hiezu Fig. 2). Die Feder dient dazu, eine zweite Kurvenscheibe 17 in Richtung auf die Zähne 31a und 31b gegen die beiden V-förmigen Ausnehmungen 33a und 33b, die mit den Zähnen 31a und 31b zusammenwirken sollen, anzudrücken. Die zweite Kurvenscheibe besitzt Leisten 17a, die in die parallel zur Achse 11 verlaufenden Nuten 10a und 10b des Gehäuses 10 eingreifen. Sie ist daher gegen Drehung gesichert.
Die Feder 19 stützt sich gegen einen Deckel 34 ab, der mittels Schrauben 35 am Gehäuse 10 befestigt ist. An der Stirnfläche 36 des Gehäuses 10 sind zwei Gegenanschläge 37 und 38 vorgesehen, mit denen die Anschläge 32 und 40 der ersten Kurvenscheibe 30 zusammenwirken können.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt : In der Ruhestellung presst die Feder 19 die zweite Kurvenscheibe gegen die axialen Zähne 31 und die Flanken der Ausnehmungen der zweiten Kurvenscheibe an, die der Flankensteigung dieser Zähne entsprechen. Dadurch wird die Welle 11 so weit gedreht, bis die Köpfe der Zähne 31a und 31b auf dem Grund der Ausnehmungen 33a und 33b liegen (Stellung 17 der Kurvenscheibe 17 in Fig. 2). Beiderseits dieser stabilen Gleichgewichtsstellung kann der Arm 13 sowohl nach rechts als auch nach links ausschwenken, wobei er durch die Feder 19 in die Gleichgewichtsstellung zurückgedrängt wird.
Die Stellungen des Anschlages 32 auf der Kurvenscheibe 30 und diejenigen der Gegenanschläge 37 und 38 sind so gewählt, dass der Anschlag 32 in der stabilen Gleichgewichtsstellung der Welle von den beiden Gegenanschlägen 37 und 38 gleiche Winkelentfernung hat.
Der Kurvenzug A-B-D-C auf einem Teil der ersten Kurvenscheibe (Fig. 4) ist mit Bezug auf die Vertikale X-X unsymmetrisch. Das bedeutet, dass die Wirkung der Kurvenscheibe auf die Kugel 7, wenn sich die Welle'in der Richtung des Pfeiles F dreht, von derjenigen bei der Drehung der Welle in Pfeilrichtung F verschieden ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Teilstück A-B der Kurvenscheibe ein grosser Kreisbogen, das Teilstück D-C ein kleinerer Kreisbogen und das Teilstück B-D ein Kurvenzug, der
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FlPfeilrichtung F, wird die Kugel nicht eingedrückt, so dass der Unterbrecher nicht betätigt wird.
Bei der dargestellten Ausführungsform liegen die beiden Gegenanschläge 37 und 38 diametral gegen- über, so dass der Schwenkwinkel ex des Armes 13 beiderseits der Mittelstellung ungefähr 90 ist. Wegen der Stärke der Gegenanschläge 37 und 38 und des Anschlages 32 ist dieser Winkel CI ; kleiner als zo was übrigens notwendig ist, damit die Zähne 31a und 31b aus den Ausnehmungen 33a und 33b nicht heraustreten. Im normalen Betrieb hat die Schwenkbewegung des Armes 13 in den Pfeilrichtungen Fl oder F stets die oben angegebenen Wirkungen zur Folge.
Lockert man aber den Arm 13, indem man die Stellschraube 41 löst, so kann man vermittels eines Schraubenziehers oder eines Geldstückes die Welle 11 gegen die Wirkung der Feder 19 verschieben, so dass der Anschlag 32 mit den Anschlägen 37 und 38 ausser Eingriff kommt. Dann kann man die Welle 11 um eine halbe Umdrehung drehen. Diese nimmt dann die in Fig. 4b gezeigte Stellung ein. Da die Zähne 31 und die Ausnehmungen 33 nunmehr in umgekehrtem Sinn zusammenwirken, ist die neue Gleichgewichtsstellung der Welle gegenüber der bisherigen um 1800 versetzt. Da, wie oben erwähnt, das Profil A-B'-D'-C der Kurvenscheibe mit Bezug auf den Durchmesser A-C zum Profil A-B-D-C symmetrisch ist, ist die erzielte Wirkung ebenfalls zur vorher beschriebenen symmetrisch.
Das bedeutet, dass der Unterbrecher jetzt bei Drehung in Pfeilrichtung Fl nicht betätigt wird, sondern dass dies bei Drehung in Pfeilrichtung F-der Fall ist.
Dasbeschriebene Beispiel betrifft den Fall, in dem eine solche Vorrichtung beispielsweise am Ende der Laufstrecke eines schweren beweglichen Teiles verwendet wird, welcher durch seine Trägheit die
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Stellung überläuft, an der die Vorrichtung vorgesehen ist. In diesem Fall entspricht das Profil A-B-D-C einer Vorrichtung, die betätigt wird, wenn der bewegliche Teil am Ende des Weges ankommt und über die
Stelle, an der die Vorrichtung angebracht ist, hinausläuft, aber nicht betätigt wird, wenn der bewegliche
Teil seinen Weg zurückläuft und den Arm 13 in die umgekehrte Stellung ausschwenkt.
Man kann auch Profile verwenden, die dem Mikro-Unterbrecherschalter in der einen Schwenkrich- tung nur einen Impuls vermitteln und ihn in der ändern Richtung tiberhaupt nicht beeinflussen oder auf ihn eine Wirkung längerer Dauer ausüben. Die hiefür in Frage kommenden Profile sind dem Profil A-B-D-C gegenüber verwickelter.
Ausserdem kann die Kurvenscheibe 17 in bekannter Weise vier Ausnehmungen, wie 33a und 33b, auf- weisen, die paarweise diametral einander gegenüberstehen und mit Bezug auf die Ebene X-X symmetrisch angeordnet sind, so dass die Welle 11 beiderseits einer mittleren nicht stabilen Stellung zwei äussere sta- bile Gleichgewichtsstellungen besitzt.
Wenn kein maximaler Schwenkwinkel erforderlich ist, kann die Winkelentfernung zwischen den Ge- genanschlägen 37 und 38 kleiner sein. In diesem Falle ersetzt der Anschlag 40 nach einer halben Umdre- hung der Welle 11 den Anschlag 32, um den Weg des Armes 13 zu begrenzen. Man kann in diesem Fall auch denselben Anschlag 32 benutzen, wenn er mit zwei Gegenanschlägen zusammenwirkt, die zu den
Gegenanschlägen 37 und 38 symmetrisch sind. In allen diesen Fällen gestattet die Verwendung zweier
Anschläge 32 und 40 (Fig. 3) die Verteilung des Haltepunktes des Armes 13 auf zwei Gegenanschläge 37 und 38.
Der Arm 13 ist bei 42 so geformt, dass er sich gegen die Büchse 12 oder das Gehäuse 10 abstützt, be- vor die Anschläge 32 und 40 aus dem Bereich der Gegenanschläge 37 und 38 heraustreten. Auf diese Wei- se ist verhindert, dass das an der Vorrichtung eingestellte Programm im Betrieb zufällig geändert wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Unterbrechervorrichtung mit einer einen Hebel tragenden Welle, die beim Anstoss eines bewegli- chen Körpers an den Hebel ausschwenkt und eine auf einen durch Druck zu betätigenden Unterbrecher wirkende Kurvenscheibe und zwei diametral gegenüberliegende Ansätze trägt, gegen die eine zweite, nur axial verschiebbare, mit diametral gegenüberliegenden, mit den Ansätzen zusammenwirkenden Ausnehmungen ausgestattete Kurvenscheibe zur Rückführung der Welle in wenigstens eine stabile Winkelstellung elastisch angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kurvenscheibe (30) eine zu einer Axialebene symmetrische Gestalt aufweist und auf der der zweiten Kurvenscheibe (17) abgewendeten Stimseite mindestens einen mit zwei festen, gegeneinander um einen Winkel versetzten Gegenanschlägen (37, 38)
zusammenwirkenden Anschlag (32, 40) trägt, während eine auf die zweite Kurvenscheibe (17) axial wirkende Feder (19) eine Verschiebung der Welle (11) zulässt, die so gross ist, dass die mit der Welle verbundenen Ansätze (31a, 31b) der ersten Kurvenscheibe, die mit den Ausnehmungen (33a, 33b) der zweiten Kurvenscheibe zusammenwirken, die höchsten Bereiche, die die beiden Ausnehmungen voneinander trennen, überschreiten können, wobei die Welle nach ihrer Axialverschiebung gegen die Wirkung der Feder, bei der der Anschlag an der ersten Kurvenscheibe aus dem Bereich der festen Gegenanschläge heraustritt, um eine halbe Umdrehung drehbar ist.