CH625318A5

CH625318A5 -

Info

Publication number: CH625318A5
Application number: CH274878A
Authority: CH
Inventors: Carl H Little; W Rex De Shaw
Original assignee: Keeler Corp
Priority date: 1977-10-06
Filing date: 1978-03-14
Publication date: 1981-09-15
Also published as: DK98778A; AT370487B; NL7803367A; GB1603795A; SE7803170L; US4142167A; FI780366A; PT68103A; NO780698L; FR2405404A1; SE424753B; ATA175678A; ES466853A1; BE864641A; CA1084971A; FR2405404B1; IT1098671B; DE2810026A1; IT7825509A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wandler zur Umwandlung einer Linearbewegung in eine abwechselnde, entgegengesetzt gerichtete Drehbewegung und ist insbesondere für Betätigungsmechanismen, wie Kraftfahrzeugtürschlösser und dergleichen, gedacht.

Zahlreiche mechanische Vorrichtungen erfordern es, eine zwangsläufige Drehbewegung vorzusehen, die in entgegengesetzten Richtungen abwechselt. Diese Bewegung soll nach Bedarf ohne konstanten Betrieb oder Energieverbrauch hervorgerufen werden. Eine Möglichkeit, dieses Ergebnis zu erreichen, liegt in der Umwandlung der Hin- und Herbewegung in eine wechselnde, entgegengesetzt gerichtete Drehbewegung unter Verwendung eines hin- und herbeweglichen Steuerelementes, das ein Schwenkelement betätigt. Zahlreiche bekannte Vorrichtungen wurden für diese Zwecke entwickelt. Viele der bekannten Vorrichtungen haben jedoch komplizierte Mechanismen, die nicht in der Lage sind, das Steuerelement für den nachfolgenden Betrieb ohne Kontakt mit dem Schwenkelement zuverlässig bzw. zwangsläufig wieder in die richtige Lage zu bringen. Dadurch unterliegt das Schwenkelement der Abnutzung und einer unzulässigen, unbeabsichtigten Bewegung. Das Steuerelement und das Schwenkelement sind häufig nicht zuverlässig und sicher gelagert und unterliegen der Abnutzung und einem häufigen Ausfall.

Eine derartige wechselnde Drehbewegung ist insbesondere zum Fernbetrieb von Fahrzeugtürschlössern zweckmässig. Ein besonderer Zweck derartiger Schlösser ist es, eine Türe entweder durch den Betrieb der Betätigungsmechanismen in der gewünschten, vorbestimmten Richtung zu verriegeln oder zu entriegeln, und zwar nur dann, wenn die Türe nicht bereits verriegelt oder entriegelt ist. Der Wandler sollte die Türe nicht entriegeln, wenn sie bereits verriegelt ist, wenn die Bedienungsperson nicht absichtlich den Wandler in der Entriegelungsrichtung und umgekehrt betätigt. Die bekannten Vorrichtungen haben diese Eigenschaften und insbesondere die zwangsläufige Drehbetätigung in nur einer bestimmten Richtung bei Bedarf nicht. Die bekannten Vorrichtungen liefern im allgemeinen keine Anzeige oder Kontrolle der Drehbewegungsrichtung. Ausserdem erfordert die besondere Anwendung auf Verriegelungsmechanismen die Möglichkeit, sicher in einem begrenzten Raum zu arbeiten, wobei die Nachteile überwunden und die Eigenschaften erzielt werden, die zuvor erwähnt wurden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Wandler zur Umwandlung einer Linearbewegung in eine wechselnde, entgegengesetzte Drehbewegung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch einen in Patentanspruch 1 definierten Wandler gelöst.

Der vorliegende Wandler hat zahlreiche Vorteile gegenüber den bekannten. Zunächst ist die Gesamtanordnung für einen zuverlässigen Betrieb über eine lange Zeitperiode einfach im Aufbau. Das Steuerelement erzeugt eine abwechselnde Drehbewegung und schafft eine elektrische Verbindung zu einem der elektrischen Kreise, die in dem Wandler enthalten sind. Ausserdem erfolgt die Umschaltung zwischen den beiden Kreisen nur, wenn der Elektromagnet entregt ist, so dass jede Gefahr der Funken- oder Lichtbogenbildung vermieden wird. Dies ist vor allem wichtig, wenn der Wandler in kleinen, geschlossenen Räumen, wie in der Türe bzw. dem Inneren eines Fahrzeugköipers, verwendet wird, um die

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Gefahr eines Feuers oder einer Explosion zu verhindern. Der Magnet selbst ist zur Erzeugung einer maximalen Magnetkraft besonders konstruiert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 13 beispielsweise erläutert. Es zeigt: 5

Fig. 1 eine perspektivische Aussenansicht des Wandlers, Fig. 2 in auseinandergezogener Anordnung den Wandler der Fig. 1, wobei Teile weggelassen sind, um das Innere einer Gehäusehälfte des Wandlers freizulegen,

Fig. 3 eine Aufsicht des Wandlers, wobei die obere Ge- io häusehälfte entfernt ist,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV—IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V—V in Fig. 3, Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Teil des Wandlerinneren am Beginn eines der hin- und hergehenden Hübe des Kol- 15 bens und der Steuerplatte,

Fig. 7 eine Aufsicht eines Teils des Wandlers, aus der die Zwischenlage während des hin- und hergehenden Hubes hervorgeht, wobei der eine Steuerrand der Steuerplatte einen der Mitnehmerstifte des Schwenkelementes berührt, 20

Fig. 8 eine Aufsicht auf einen Teil des Wandlerinneren, aus der eine zweite Mittelstellung während des hin- und hergehenden Hubes hervorgeht, wobei die Steuerplatte mit dem einen Stift des Schwenkelementes voll verbunden ist und mit der Drehung des Schwenkelementes begonnen hat, 25

Fig. 9 eine Aufsicht auf einen Teil des Wandlerinneren, wobei der Kolben voll zurückgezogen ist und die Steuerplatte das Steuerelement in der einen Richtung voll in die Entriegelungsstellung geschwenkt hat,

Fig. 10 eine Aufsicht auf einen Teil des Wandlerinneren, 30 wobei der Kolben zum Anfang seines hin- und hergehenden Hubes zurückgekehrt ist und die Steuerplatte zur Verbindung mit dem anderen Mitnehmerstift des Schwenkelementes zentriert ist,

Fig. 11 eine Aufsicht auf einen Teil des Wandlerinneren, 35 wobei der Kolben in einer Zwischenstellung während eines zweiten hin- und hergehenden Hubes ist und die Steuerplatte mit dem anderen Mitnehmerstift des Schwenkelementes verbunden ist, um die Drehbewegung des Schwenkelementes in der entgegengesetzten Richtung zu beginnen, 40

Fig. 12 einen Querschnitt längs der Linie XII—XII in Fig. 4, aus dem die Rückseite des Schwenkelementes und die elektrischen Kontakte hierfür hervorgehen, und

Fig. 13 ein elektrisches Schaltbild, bei dem zwei Wandler in einem Fahrzeugtürverriegelungssystem verwendet sind. 45

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Wandler 10, der eine Linearbewegung in eine abwechselnde, entgegengesetzt gerichtete Drehbewegung umwandelt, wenn ein Elektromagnet 12 durch Verstellen eines geeigneten Schalters aktiviert und erregt wird. Der Wandler 10 ist insbesondere zur Verwendung 50 in Fahrzeugtürverriegelungssystemen zur Fernverriegelung von Türschliessmechanismen des Fahrzeuges konstruiert,

wenn ein Schalter geschaltet wird. Der Wandler hat einen zylindrischen Elektromagneten 12, der einen Kolben 20 hin-und herbewegt, der mit dem sich hin- und herbewegenden 55 zentralen Element 14 des Magneten (Fig. 3 und 4) starr verbunden ist. Der Kolben 20 bewegt entsprechend eine Kurvenscheibe 60 hin und her, die mit einem Schwenkelement 80 in Eingriff kommt und dieses dreht. Die Kurvenscheibe 60 ist an einer Oberfläche in der Gehäusehälfte 32 des Ge- 60 häuses 30 verschiebbar gelagert, während das Schwenkelement 80 an der gleichen Gehäusehälfte versetzt zur Ebene der Kurvenplatte gesondert drehbar gelagert ist. Ein Betätigungshebel 11 zur Befestigung an einem Türschliessmecha-nismus oder einem anderen zu betätigenden Mechanismus ist 65 an einer Achse befestigt, die sich von dem Schwenkelement 80 aus durch die Gehäusehälfte 32 erstreckt. Nach Drehung ^'-hwenkeiementes 80 und während der Rückkehr des

Kolbens 20 in seine Ausgangsstellung schaltet die Kurvenplatte 60 den elektrischen Kontakt zwischen dem einen oder anderen von zwei elektrischen Kreisen um, die durch die Anordnung gebildet sind. Diese gesonderten elektrischen Kreise ermöglichen die Drehung des Sehwenkelementes 80 in der gewünschten Richtung in Abhängigkeit von der Drehstellung des Sehwenkelementes, wenn eine Betätigung des Magneten versucht wird.

Wie die Fig. 2 bis 5 zeigen, hat das Gehäuse 30, das die Funktionselemente des Wandlers umgibt und schützt, zwei Hälften 32, 34, von denen die eine aus thermoplastischem Material, wie Polycarbonat- oder Delrin- (Warenzeichen der Du Pont Corp.) oder Celcon- (Warenzeichen der Celenese Corp.) Acetalharz geformt ist. Die Gehäusehälften haben geeignete Vertiefungen, Ausnehmungen, Flächen, Vorsprünge und Schlitze oder Öffnungen zur Aufnahme, Befestigung und Betätigung der verschiedenen, später beschriebenen Elemente. Wenn die Elemente in dem Gehäuse zusammengebaut sind, werden die beiden Gehäusehälften zusammengesetzt, wobei ein Umfangsrandflansch 36 der Gehäusehälfte 32 im Umfangsrandflansch 38 der Gehäusehälfte 34 (Fig. 4) aufgenommen wird. Die Flansche 36, 38 werden mit Ultraschall geschweisst oder in anderer Weise verbunden, um die Wandlerelemente permanent zu umgeben. Dadurch wird verhindert, dass Schmutz oder Staub in das Gehäuse eindringt und dass Funken oder ein Lichtbogen, die auftreten können, nach aussen gelangen.

Das Gehäuse 30 hat eine Ausnehmung 40 (Fig. 4) zur Aufnahme des zylindrischen Elektromagneten 12. Eine Verlängerung 42 der Ausnehmung 40 nimmt die übrigen Funktionselemente auf. Am geschlossenen Ende der Ausneh-mungsverlängerung 42 ist eine Gleitfläche 44 (Fig. 2) vorgesehen, um die Kurvenplatte 60 verschiebbar zu halten. Die Gleitfläche 44 hat einen geraden Schlitz 45, der die Hin- und Herbewegung des Kolbens und der Kurvenplatte führt, wie später erläutert wird. Vorspringende Anschläge 46, 47 erstrecken sich von der Fläche 44 aus nach oben und von dem geschlossenen Ende der Verlängerung 42 nach aussen, an denen Teile der Kurvenplatte angreifen, um diese zu zentrieren und wieder in die richtige Lage zu bringen, wie ebenfalls später erläutert wird. Eine Öffnung 48 ist in dem Teil 42a der Gehäusehälfte 32 vorgesehen, durch die sich die Achse 82 des Schwenkelementes 80 zur Verbindung mit dem Betätigungshebel 11 erstreckt, um den gewünschten Türschliess-mechanismus oder eine andere Vorrichtung zu betätigen. Ausserdem sind, wie die Fig. 1 bis 3 und 5 zeigen, Aufnahmeöffnungen 49 für Befestigungsbolzen auf beiden Seiten des Gehäuses zur Aufnahme von Bolzen zur Befestigung des Wandlers 10 an einer Halterung in einem Fahrzeug oder einem anderen Mechanismus vorgesehen.

Die Gehäusehälfte 32 trägt elektrische Eingangskontaktelemente 41, 43 (Fig. 1, 4 und 12), die sich durch eine Wand der Gehäusehälfte in den Teil 42a des Gehäuseinneren erstrecken. Diese Kontaktelemente sind zwischen nach oben gerichteten Vorsprüngen 39 innerhalb des Gehäuseteiles 42a angeordnet und sind aus dem Gehäuse nach aussen gerichtet, um Leitungen einer elektrischen Energiequelle, wie einer Kraftfahrzeugbatterie oder dergleichen, anzuschliessen. Die Kontakte 41, 43 haben Kontaktenden 41a, 43a (Fig. 12), die an elektrischen Kontaktelementen 92, 94 an der Rückseite des Schwenkelementes 80 angreifen, wie später beschrieben wird. Die Kontakte 41, 43 sind vorzugsweise aus flexiblem, elastischem, elektrisch leitendem Material, wie Phosphor, Bronze oder dergleichen hergestellt.

Wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, hat der Magnet einen hohlzylindrischen Körper 16 mit einem äusseren zylindrischen Metallrahmen mit Seiten 17 und einem Boden 18, der mit den Seiten 17 kontinuierlich in einem Stiick ausgebildet ist.

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Ein konischer, nach oben gerichteter Kern 19 ist einstückig mit dem Boden 18 ausgebildet. Der äussere Rahmen ist aus einem Weicheisen hergestellt, das geglüht ist, um die magnetischen Eigenschaften zu erhöhen. Innerhalb der zylindrischen Seiten 17 des Rahmens ist ein Stück eines Magnet- 5 drahtes, vorzugsweise etwa 24,4 m eines Nr. 20-Drahtes, zur Bildung einer Spule 21 gewickelt, die vorzugsweise 14 Ampere Strom aus einer 12-Volt-Gleichspannungsbatterie zieht. Die Mitte der Spule 21 bildet einen offenen zylindrischen Durchgang zur Aufnahme des zentralen Elementes 14. 10 Das zentrale Element 14 hat eine konische Ausnehmung 15 entsprechend der Form des Kerns 19, so dass das zentrale Element magnetisch völlig in den Körper 16 des Kerns gezogen und darin aufgenommen werden kann, wenn die Spule 21 erregt wird. Der einstückige Rahmen einschliesslich der ^ Seiten 7, des Bodens 18 und des besonders geformten Kerns 19 sind so ausgebildet, dass sie einen Magnetfluss wirksam übertragen und leiten, so dass die magnetischen Kraftlinien zur Erzeugung einer maximalen magnetischen Kraft in Richtung auf das zentrale Element 14 gerichtet sind. Der Boden 20 18 dient somit als Träger für den Kern 19 und als Boden für den Nebenschlussweg bzw. Kriechweg, der sich um die gesamte Spule 21 erstreckt.

Eine Erdleitung 13a führt vom Magneten 12 zu einem langgestreckten Blattfederleiter 13c, der sich durch einen Teil einer der Aufnahmeöffnungen 49 (Fig. 3 und 5) erstreckt. Die Verbindung zwischen dem Leiter 13c und einem Befestigungsbolzen, der sich durch die Öffnung 49 erstreckt, erdet den Wandler 10 am Fahrzeugkörper oder einer anderen Vorrichtung, an der der Wandler befestigt ist. Eine Strom- 3Q leitung 13b erstreckt sich von der anderen Seite der Spule 21 des Magneten 12 aus und ist mit einem federartigen elektrischen Leiter 79 verbunden, der verschiebbar an der Kurvenplatte 60 angreift, wie später beschrieben wird.

Wie die Fig. 2 und 5 zeigen, ist ein gegossener, thermo- 35 plastischer, schienenartiger Kolben 20 durch einen Niet 14a an der Endfläche 14b des zentralen Elementes 14 entgegengesetzt zu dem Ende, in dem die Ausnehmung 15 gebildet ist, starr befestigt. Der Kolben 20 hat Seiten 22 und einen Boden 23, die eine Längsöffnung zur Aufnahme einer Spiral- 40 vorspannfeder 24 bilden. Ein Ende der Spiralfeder 24 sitzt auf einem Stift 25 am Ende des Kolbens 20 nahe dem Magneten 12, während das andere Ende in einer Öffnung 26 an dem Ende der Gehäusehälfte 32 befestigt ist, das zum Magneten entgegengesetzt ist. Wenn der Magnet 12 betätigt 45 wird, werden der Kolben 20 und das zentrale Element 14 zusammen entgegen der Vorspannkraft der Feder 24 bewegt. Wenn die elektrische Energie unterbrochen wird, stellt die Vorspannkraft der Feder, die den Stift 25 betätigt, den Kolben 20 und das zentrale Element 14 in Richtung auf das 50 Ende der Verlängerung 42 zurück in die Stellung für einen weiteren Wechselhub.

Der Kolben 20 hat auch einen Vorsprung 27 mit einem halbkugelförmigen Kopf und einer Breite entsprechend dem Schlitz 45 in der Gleitfläche 44 der Gehäusehälfte 32. Wenn der Magnet 12 im Gehäuse aufgenommen ist, verläuft der Schlitz 45 parallel zur Richtung der Hin- und Herbewegung des Kolbens 20 und des zentralen Elementes 14, und die Aufnahme des Vorsprunges 27 darin unterstützt die Führung der Hin- und Herbewegung dieser Teile. fio

Ein langgestrecktes Kurvenplattenvorspannelement 28 ist einstückig mit dem Boden 23 des Kolbens 20 ausgebildet. Das Vorspannelement 28 erstreckt sich derart freitragend vom Boden 23 aus, dass es sich nach hinten gegen den Magneten 20 und weg vom Ende der Ausnehmung 42 erstreckt. Das Vorspannelement 28 endet in einem abgerundeten Vorsprung 29, der an der Oberseite der Kurvenplatte 60 verschiebbar angreift, um sie gegen die Gleitfläche 44 zu drük-

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ken und mit dem Schwenkelement 80 zu verbinden, wie später näher erläutert wird.

Wie die Fig. 2, 3 und 6 bis 11 zeigen, ist die allgemein ebene Kurvenplatte 60, die vorzugsweise aus einem Messingblech hergestellt ist, auf der Gleitfläche 44 in dem Raum 42 der Gehäusehälfte 32 verschiebbar angeordnet und wird von dem Vorsprung 27 des Kolbens 20 erfasst. An der Oberseite 62 der Kurvenplatte 60 greift der Vorsprung 29 des Vorspannelementes 28 verschiebbar an, während die gegenüberliegende ebene Fläche der Kurvenplatte 64 auf der Fläche 44 gleitet. Die Platte 60 hat eine kreisförmige Öffnung 66, in die der Vorsprung 27 derart eingreift, dass sich die Platte 60 bezüglich des Vorsprungs und des Kolbens drehen kann. Nahe und auf beiden Seiten der Öffnung 66 befinden sich flügelartige Vorsprünge 68,70 mit Rändern, die an den Vorsprüngen 46, 47 in der Gehäusehälfte 32 angreifen können, um die Platte 60 bei der Rückstellung in ihre Ausgangslage zur Vorbereitung für einen weiteren Wechselhub zu zentrieren. Die Platte 60 hat auch flügelartige Steuervorsprünge 72, 74 mit mit Vertiefungen versehenen gekrümmten Steuerrändern, die zu den Rändern der Vorsprünge 68, 70 entgegengesetzt gerichtet sind. Die Vorsprünge 72, 74 erfassen abwechselnd Stifte 88, 90 an dem Schwenkelement 80. Die Platte 60 hat auch einen elektrischen Kontakt 76 zwischen den Vorsprüngen 72, 74, der über die Oberfläche des Schwenkelementes 80 gleiten kann.

Ein gebogener elektrischer Kontakt 79, der mit der Leitung 13b des Magneten 12 elektrisch verbunden und in einen Schlitz eingesetzt ist, der dafür in der Seite der Gehäusehälfte 32 ausgebildet ist, erstreckt sich unter den Kolben 20, das Vorspannelement 28 und kontaktiert die Oberseite 62 der Kurvenplatte 60. Der Kontakt 79 ist vorzugsweise aus elektrisch leitender Phosphorbronze oder Hartmessing gebildet. Der Kontakt 79 hat eine ausreichende Elastizität, um eine Gleitberührung mit der Oberfläche der Kurvenplatte 60 während des gesamten Betriebes des Wandlers aufrecht zu erhalten.

Das Schwenkelement 80 ist durch eine Öffnung 48 in der Gehäusehälfte 32 mittels einer daran sitzenden Achse 82, die von der Rückseite 84 des Schwenkelementes 80 ausgeht, drehbar befestigt, wie die Fig. 2, 4 und 12 zeigen. Von der gegenüberliegenden Fläche 86 des Schwenkelementes 80 erstrecken sich Stifte 88, 90 nach aussen, an denen die Ränder der Vorsprünge 72, 74 der Platte 60 abwechselnd angreifen. Die Stifte 88, 90 befinden sich nahe den äusseren Seitenrändern des Schwenkelementes 80, um ein ausreichendes Drehmoment zur Drehung des Schwenkelementes 80 innerhalb der Öffnung 48 um die Achse 82 zu erzeugen. Der Zwischenraum zwischen den Stiften 88, 90 ist ausreichend gross, um den Durchgang der Vorsprünge 72, 74 der Platte 60 zu ermöglichen, jedoch nur, wenn die Platte zur einen oder anderen Seite gedreht ist, wie später erläutert wird. Das Schwenkelement 80 ist aus einem geeigneten dielektrischen Material, wie Delrin- (Warenzeichen der Du Pont Corp.) Acetalhomo-polymer hergestellt und nimmt zwei getrennte, U-förmige elektrische Kontaktelemente 92, 94 auf, die sich von der Vorderseite 86 aus über den oberen Rand des Schwenkelementes längs dessen Rückseite 84 erstrecken. Diese Kontakte sind in der Vorderseite 86 derart zurückgesetzt, dass eine bündige Fläche mit dem dielektrischen Streifen 85 gebildet wird, der sich zwischen diesen erstreckt. Die Kontakte 41, 43 erfassen gleitend die Kontakte 92, 94 auf der Rückseite 84, während der Kontakt 76 der Platte 60 das eine oder andere dieser Kontaktelemente auf der Vorderseite 86 des Schwenkelementes 80 gleitend erfasst. Daher wird in Abhängigkeit davon, welche Kontaktplatte 92, 94 von dem Kontakt 76 erfasst wird, einer der beiden elektrischen Kreise durch den Wandler zur Erregung des Magneten 12 geschlossen.

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Das Schwenkelement 80 hat auch einen Anschlag 96 (Fig. Leiter 94, wie Fig. 10 zeigt. Da jedoch während dieser Gleit-2 und 12), der an Anschlägen 97, 98 (Fig. 2) angreift, die bewegung beim Rückhub kein Strom über die Platte fliesst, vom Rand der Öffnung 48 in der Gehäusehälfte 32 radial kann keine Funken- oder Lichtbogenbildung auftreten, so vorstehen, um die Schwenkbewegung des Schwenkelementes dass der Wandler auch in geschlossener Umgebung betriebs-zu begrenzen. Das Ende der Achse 82 steht aus dem Gehäu- 5 sicher ist. Während des Rückhubs bewegt sich der Vorsprung se 30 vor, hat eine quadratische Aussenform und greift in 74, da die Platte 60 nach links bzw. in Uhrzeigerrichtung geeine entsprechende Öffnung im Betätigungshebel 11 ein, um dreht ist, an dem gegenüberliegenden Stift 90 vorbei, ohne eine Drehung des Hebels bezüglich der Schwenkelement- diesen zu erfassen.

achse während der Drehung zu verhindern. Die Lage des Sobald der Kolben 20 und die Platte 60 in die Stellung

Schwenkelementes 80 im Gehäuse ist zu der des Kolbens 20 10 der Fig. 10 zurückgekehrt sind, ermöglicht ein Schalter, der und der Platte 60 derart versetzt, dass sich die Platte 60 die Stromzufuhr zum Leiter 41 und damit zum Leiter 94 zwischen dem Kolben und dem Schwenkelement befindet. über das Ende 41a des Kontaktelementes zulässt, die Betäti-Die Drehung des Schwenkelementes 80 um die Achse 82 er- gung des Magneten 12, um den Kolben 20, das zentrale Ele-folgt allgemein in einer Ebene derart, dass der Kontakt 76 ment 14 und die Platte 60 in einem zweiten Wechselhub zu-stets den einen oder anderen Kontakt 92,94 berührt. jj rückzuziehen. Da bei diesem zweiten Hub das Schwenk-

Anhand der Fig. 6 bis 11 wird nun die Arbeitsweise des element 80 nach rechts gedreht ist, erfasst der Vorsprung 74 Wandlers erläutert. Wenn der Magnet 12 entregt wird, drückt den Stift 90, während der Kontakt 76 mit dem Leiter 94 in die Vorspannungsfeder 24 den Kolben 20, das zentrale Eie- Berührung bleibt. Die fortgesetzte Rückbewegung des zen-ment 14 und damit die Platte 60 zum geschlossenen Ende der tralen Elementes dreht das Schwenkelement 80 über 50° in Verlängerung des Gehäuses. Die Vorsprünge 68, 70 erfassen 20 Uhrzeigerrichtung, bis der Anschlag 96 den Vorsprung 97 er-die Anschläge 46, 47, um die Platte zu drehen und zu zen- fasst, um dadurch das Schwenkelement in die Stellung der frieren. Dabei kann das Schwenkelement entweder in der Fig- 6 zurückzubringen. Wenn der externe Schalter zum Konnach links oder rechts gedrehten Stellung sein, wobei Fig. 6 takt 41 geöffnet wird, werden der Kolben 20 und die Platte die nach links gedrehte Stellung zeigt. Ein Schalter ist in die 60 zurückgestellt und zentriert, so dass die gesamte Vorrich-elektrische Leitung geschaltet, die zu dem elektrischen Kon- 25 tunS in der Stellung der Fig. 6 für eine nachfolgende Betäti-takt 43 führt, und Strom wird über den Kontakt 43 und das gung bereit bleibt. Durch Betätigung des Wandlers über einen Kontaktende 43a 711m Leiter 92 übertragen. Da der Kontakt der beiden enthaltenen elektrischen Kreise erfolgt daher eine 76 der Platte 60 an der gegenüberliegenden Seite des Leiters Drehbewegung in der gewünschten Richtung, ausgehend von 92 angreift, fliesst Strom über den Kontakt 76, die Platte 60, der Hin- und Herbewegung des Kolbens und des zentralen den Kontakt 79 und die Leitung 13b zum Magneten 12. Der 30 Elementes des Magneten. Das Schwenkelement kann zur Kreis wird durch den Massekontakt 13c und die Leitung 13a Drehung in der gewünschten Richtung nur dann betätigt wer-vervollständigt. den, wenn der Kontakt 76 den mit dem geschlossenen exter-

Nach erfolgter Erregung wird das zentrale Element 14 in nen Schalter elektrischen Leiter berührt.

den Luftraum in der Spule 21 gezogen, wobei gleichzeitig der Die obige Arbeitsweise wird vorteilhafterweise in einem Kolben 20 und die Platte 60 gegen das Schwenkelement 80 35 Fahrzeugtürverriegelungssystem verwendet, dessen elektri-bewegt werden, wie Fig. 7 zeigt. Da die Platte 60 zentriert ist, sches Schaltbild Fig. 13 schematisch zeigt. Es ist erwünscht, erfasst der äussere Teil des Vorsprungs 72 den Stift 88. Der zwei oder mehrere Türen unter Verwendung eines Wandlers Kontakt 76 der Platte 60 bleibt mit einem Teil des Leiters 10 für jeden Türverriegelungsmechanismus automatisch zu 92 in Berührung und hält den Betrieb des Magneten aufrecht. verschliessen oder aufzusperren. Eine elektrische Energie-

Die fortgesetzte Rückbewegung des zentralen Elementes 4Q quelle 100, wie eine Kraftfahrzeugbatterie von 12 Volt 14 beginnt, wie Fig. 8 zeigt, die Drehung des Schwenkele- Gleichspannung, wird über zwei Schalter 102, 104 mit den mentes 80 in Gegenuhrzeigerrichtung durch Erfassen des beiden Wandlern 10 verbunden. Diese Schalter können nahe Randes des Vorsprunges 72 und des Stiftes 88. Diese Ver- den Fahrzeuglenker- und Fahrgast-Positionen in einem Fahrbindung bewirkt eine Drehung der Platte 60 in Uhrzeiger- zeug angeordnet werden. Einer von beiden Schaltern 102, richtung, so dass der Stift 88 in die gebogene Ausnehmung 45 104 steuert beide Wandler gleichzeitig. Wenn beide Türen in dem Vorsprung 72 einrückt, wie Fig. 8 zeigt. Der Kontakt verriegelt werden sollen, wird der Schalter 102 mit dem Kon-76 bleibt mit dem unteren Teil des Leiters 92 in Berührung, takt 102a in Berührung gebracht, so dass über eine geeignete um die Erregung des Magneten aufrecht zu erhalten. Der Verdrahtung zum Kontakt 43 Strom geleitet wird. Nimmt Arbeitshub wird dadurch vervollständigt, wie Fig. 9 zeigt, man an, dass die linke Türe unverschlossen ist, während die dass die Platte 60 im Uhrzeigersinn voll nach links gedreht rechte Türe bereits verschlossen ist, fliesst Strom vom Kon-und das Schwenkelement 80 50° in Gegenuhrzeigerrichtung takt 43 durch die Leiter 92. Da jedoch der Kontakt 76 der Yoll gedreht wird, bis der Anschlag 96 an dem Anschlag 98 Platte 60 den Leiter 92 nur in der linken Türe berührt, wird angreift. Der Kontakt 76 bleibt mit dem Leiter 92 in Berüh- nur der Magnet der linken Türe über den Kontakt 79 be-rung, um den Magneten in Betrieb und das zentrale Eie- tätigt, so dass eine Gegenuhrzeigerdrehung des Schwenk-ment 14 zurückgezogen zu halten. J5 elementes hervorgerufen wird, das die linke Türe verriegelt.

Wenn der externe Schalter, der dem Kontakt 43 Strom Der elektrische Kreis zu dem Magneten wird in der rechten zuführt, geöffnet wird, wird der Kreis des Magneten unter- Türe nicht geschlossen, da der Kontakt 76 der Platte 60 in brochen und die Magnetkraft, die das zentrale Element 14 in der rechten Türe den Leiter 92 nicht berührt. Wenn der die Spule zieht, wird aufgehoben. Die Vorspannungskraft Schaltkontakt 102 gelöst wird, sind beide Türen verriegelt der Feder 24 überwindet jeden Restmagnetismus und stellt ^ und beide Platten 60 berühren die Leiter 94 elektrisch, den Kolben 20, das zentrale Element 14, das mit diesem ver- Einer der beiden Schalter 102 oder 104 kann dann zu bunden ist, und die Platte 60 zum Ende des Gehäuses zu- den Kontakten 102b oder 104b geschaltet werden, um die rück. Wenn die Platte 60 dieses Ende erreicht, erfasst der Türen zu öffnen. Elektrische Energie gelangt über die Kon-Vorsprung 68 den Vorsprung 46, um die Platte 60 in Gegen- takte 102b oder 104b zu den Leitern 41, 94 über die Platten uhrzeigerrichtung zu drehen und sie in ihre zentrierte Lage a 60 und die Kontakte 79 zu den Magneten, die aktiviert wer-zurückzubringen. Während dieses Rückhubes gleitet der den, um eine Drehung der Schwenkelemente im Uhrzeiger-Kontakt 76 der Platte 60 vom Leiter 92 über den dielektri- sinn hervorzurufen und die Türmechanismen aufzusperren, sehen Streifen zwischen den Leitern 92, 94 und erfasst den Wenn der Schalter geöffnet wird, kehren die Platten 60 in

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ihre zentrierte Stellung zurück, wobei der Kontakt 76 zu den Leitern 92 umgeschaltet wird und bereit ist, um zum nächsten Zeitpunkt die Türen zu verriegeln.

Nur wenn der Schalter 102 oder 104 in die richtige Richtung geschaltet wird, werden die Magnete betätigt. Wenn der Schalter zur Verriegelung der Türen geschaltet wird und die Türen bereits verriegelt sind, ist das Schwenkelement 80 in der anderen Drehlage und es fliesst kein Strom zum Magneten. Wenn jedoch die Türen nicht verriegelt sind, werden sie, wenn der Schalter in die richtige Richtung geschaltet wird, verriegelt. In gleicher Weise werden nur die Wandler in der unverriegelten Lage in die verriegelte Lage betätigt, wenn der Schalter in der Verriegelungsrichtung geschaltet wird. Die elektrischen Kreise in dem Wandler ermöglichen es daher, eine Drehbewegung in der gewünschten Richtung

5 in Abhängigkeit von der Drehlage des Schwenkelementes am Beginn des Hubs zu erzeugen. Die Verwendung der Platte 60 als Drehwandler und elektrischer Leiter, der zwischen den beiden Kreisen schaltet, verringert die Kompliziertheit der Vorrichtung und schafft eine haltbare, langlebige Konstruk-

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Wahlweise betätigbarer Wandler zur Umwandlung einer Linearbewegung in eine abwechselnde, entgegengesetzt gerichtete Drehbewegung, gekennzeichnet durch ein Schwenkelement (80) mit zwei daran befestigten elektrischen Kon- 5 taktelementen (92, 94), die voneinander elektrisch isoliert sind, eine Einrichtung (82) zur drehbaren Lagerung des Schwenkelementes (80) zur Drehung in einer Ebene zwischen wenigstens zwei Drehstellungen, und eine hin- und herbewegbare Steuereinrichtung zur abwechselnden Drehung des 10 Schwenkelementes (80) in entgegengesetzten Drehrichtungen, die einen elektrischen Kontakt (76) zur Verbindung mit einem der elektrischen Kontaktelemente (92) in einer der beiden Stellungen des Schwenkelementes (80) und den anderen der beiden Kontaktelemente (94) in der anderen der beiden 15 Stellungen des Schwenkelementes aufweist, so dass zwei getrennte elektrische Wege durch die Steuereinrichtung und das Schwenkelement (80) in Abhängigkeit von der Drehstellung des Schwenkelementes gebildet werden.
2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 20 dass die Steuereinrichtung ein Steuerelement (60) und eine elektrisch betätigte Einrichtung (12) zur Hin- und Herbewegung des Steuerelementes, das um wenigstens einen Teil der elektrisch betätigten Einrichtung drehbar ist, ein Schwenkelement (80) und eine Einrichtung zur drehbaren Lagerung 25 des Schwenkelementes, einen ersten und einen davon mit Abstand angeordneten zweiten Mitnehmer (88, 90) an dem Schwenkelement (80) zur abwechselnden Verbindung mit dem Steuerelement (60), wenn das Steuerelement in der einen Richtung hin- und herbewegt wird, um das Schwenkelement 30 in entgegengesetzten Richtungen zu drehen, aufweist und dass der Wandler erste Kontakte (41, 43) zum Anschluss an eine elektrische Energiequelle und zur gesonderten elektrischen Verbindung jedes dieser elektrischen Leiter an bestimmten Stellen aufweist und dass die Steuereinrichtung 35 ferner einen dritten Kontakt (79) zur elektrischen Verbindung des zweiten Kontaktes (76) an dem Steuerelement (60) mit der elektrisch betätigten Einrichtung (12) aufweist.
3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass ein Steuerelement (60) in einer Ebene drehbar ist, dass 40 das Schwenkelement (80) aus einem dielektrischen Material hergestellt ist, gegenüberliegende Seiten hat und in einer Ebene parallel zur Drehebene des Steuerelementes (60) drehbar ist, und sich die mit Abstand angeordneten elektrischen Leiter (92, 94) jeweils an gegenüberliegenden Seiten des 45 Schwenkelementes erstrecken, dass die ersten Kontakte (102b, 104b) zwei feste Leiter aufweisen, wobei ein fester Leiter jeden dieser Leiter auf einer Seite des Schwenkelementes (80) gleitbeweglich erfasst, und dass der zweite Kontakt (76) einen Vorsprung an dem Steuerelement (60) aufweist, 50 der an der gegenüberliegenden Seite des Schwenkelementes (80) angreift.
4. Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

dass das Steuerelement (60) aus elektrisch leitendem Material hergestellt ist und dass der dritte Kontakt (79) aus einem fe- 55 dernden Kontaktelement besteht, das auf einer Oberfläche (62) des Steuerelementes (60) an einer von dem Vorsprung an dem Steuerelement entfernten Stelle gleitbeweglich angreift.
5. Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 60 dass eine elektrisch betriebene Einrichtung (12) einen Elektromagneten mit einem hin- und herbeweglichen zentralen Element (14), einem Kolben (20), der mit dem zentralen Element (14) zur Hin- und Herbewegung mit diesem starr verbunden ist, und einer Vorspannungseinrichtung (24) zur 65 Rückstellung des zentralen Elementes (14) und des Kolbens (20) in eine bestimmte Stellung nach Betätigung des Magneten, eine Halterung zur gleitbeweglichen Lagerung des

Steuerelementes (60) zwischen dem Kolben (20) und dem Scliwenkelement (80) aufweist, und dass der Kolben (20) eine Einrichtung (27) zur drehbaren Verbindung des Steuerelementes (60) mit diesem zur Hin- und Herbewegung zusammen mit dem Kolben und dem zentralen Element aufweist.
6. Wandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) eine Einrichtung zur gleitbeweglichen Verbindung mit und Vorspannung des Steuerelementes (60) in Richtung auf die Halterung und das Schwenkelement (80) aufweist.
7. Wandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung ein Teil eines Gehäuses (30) ist, das den Magneten (12), den Kolben (20), das Steuerelement (60), das Schwenkelement (80), die Vorspannungseinrichtung (24) und wenigstens Teile der ersten, zweiten und dritten Kontakte umgibt, und dass ein Gehäuse (30) eine Einrichtung zum Erfassen und Drehen des Steuerelementes (60) aufweist, um dieses zur Verbindung mit einem der Mitnehmer (88, 90) bei Rückstellung des Kolbens (20) und des Steuerelementes (60) in die bestimmte Lage anzuordnen.
8. Wandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur drehbaren Verbindung des Steuerelementes (60) mit dem Kolben (20) einen zylindrischen Stift (27) aufweist, der sich durch eine Öffnung (66) in dem Steuerelement und einen Schlitz (45) in der Halterung erstreckt, und dass der Schlitz (45) die Hin- und Herbewegung des Kolbens (20) und des Steuerelementes (60) führt.
9. Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden mit Abstand angeordneten elektrischen Leiter (92, 94) U-förmige Elemente sind, die aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sind, dass Teile mit Vertiefungen in wenigstens einer Oberfläche des Schwenkelementes (80) aufweist, um eine bündige Oberfläche auf wenigstens einer Seite des Schwenkelementes (80) zur Kontaktierung durch den Vorsprung (76) an dem Steuerelement (60) zu bilden.
10. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur drehbaren Lagerung des Schwenkelementes (80) eine Achse (82) aufweist, die sich durch eine Halterung für das Schwenkelement und das Steuerelement erstreckt, dass die Achse an einem Betätigungshebel (11) zur Betätigung einer anderen Vorrichtung befestigbar ist, und dass eine Einrichtung (46, 47) zur Begrenzung der Drehbewegung des Schwenkelementes (80) vorgesehen ist.
11. Wandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hin- und herbewegbare Steuereinrichtung einen Elektromagneten (12) mit einem hin- und herbeweglichen Element (14), eine elektrisch leitende Steuerplatte (60), die mit dem hin- und herbeweglichen Element (12) drehbar verbunden und mit diesem hin- und herbeweglich ist, und einen Kontakt (76) zur gleitbeweglichen Verbindung mit dem einen oder anderen Kontaktelement (92, 94) an dem Schwenkelement (80) hat, eine erste Einrichtung zum elektrischen Anschluss einer Stromquelle (100) an die Kontaktelemente (92, 94) an dem Schwenkelement (80), eine zweite Einrichtung zum elektrischen Anschluss des Magneten (12) an die Steuerplatte (60), und einen ersten und zweiten Mitnehmer (88, 90) an getrennten Stellen an dem Schwenkelement (80) zur abwechselnden Verbindung mit der Steuerplatte (60), um das Schwenkelement (80) in entgegengesetzten Richtungen zu drehen, wenn die Steuerplatte (60) und das hin- und herbewegliche Element (14) gegen das Schwenkelement (80) hin-und herbewegt werden, so dass der Elektromagnet (12) wahlweise über die elektrischen Wege zur Drehung des Schwenkelementes in einer bestimmten Richtung in Abhängigkeit von der Drehlage des Schwenkelementes betätigbar ist.
12. Wandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

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dass die getrennten elektrischen Kontaktelemente (92, 94)

sich auf gegenüberliegenden Flächen des Schwenkelementes (80) erstrecken, dass die erste Einrichtung gesonderte Kontakte zur gleitbeweglichen Verbindung mit jedem Kontaktelement (92, 94) auf einer Fläche des Schwenkelementes (80) 5 aufweist, und dass der Steuerplattenkontakt (76) an dem einen oder anderen Kontaktelement (92, 94) an der Fläche des Schwenkelementes gegenüber dieser einen Fläche angreift.
13. Wandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, io dass die Kontaktelemente (92, 94) in wenigstens der gegenüberliegenden Fläche des Schwenkelementes (80) derart vertieft angeordnet sind, dass die Kontaktelemente mit Teilen der gegenüberliegenden Fläche des Schwenkelementes bündig verlaufen, um eine glatte Gleitfläche zur Verbindung mit 15 dem Steuerplattenkontakt (76) zu bilden.
14. Wandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (30); dadurch, dass die Steuereinrichtung einen Kolben (20) in dem Gehäuse, eine Einrichtung (12) zur Hin- und Herbewegung des Kolbens zwischen einer ersten und einer 20 zweiten Stellung, eine Steuerplatte (60), die an dem Gehäuse (30) nahe dem Kolben (20) gleitbeweglich gelagert ist, eine Einrichtung (27, 66) zur drehbaren Verbindung der Steuerplatte (60) mit dem Kolben (20), wobei die Steuerplatte zusammen mit dem Kolben hin- und herbeweglich ist, auf- 25 weist, das Schwenkelement (80) mit Abstand von der Steuerplatte (60) und der Einrichtung zur drehbaren Lagerung des Schwenkelementes bezüglich des Gehäuses angeordnet ist und durch einen ersten und zweiten Mitnehmer (88, 90), die an dem Schwenkelement (80) zur Verbindung mit der Steuer-30 platte (60), wenn der Kolben (20) und die Steuerplatte (60)

in Richtung auf die zweite Stellung und das Schwenkelement hin- und herbewegt werden, mit Abstand angeordnet sind, wobei die Steuerplatte (60) durch Verbindung mit den Mitnehmern (88, 90) zwischen einer ersten Stellung zur Verbin- 35 dung mit einem der Mitnehmer, nicht jedoch mit dem anderen, drehbar ist, um das Schwenkelement in der einen Richtung zu schwenken, und einer zweiten Stellung zur Verbindung mit dem anderen Mitnehmer, nicht jedoch mit dem einen, um das Schwenkelement in der entgegengesetzten 4,, Richtung zu schwenken, so dass das Schwenkelement in Abhängigkeit von den relativen Stellungen des ersten und zweiten Mitnehmers in entgegengesetzten Richtungen gedreht wird, und eine Verbindungseinrichtung an dem Gehäuse (30) zur Verbindung der Steuerplatte (60) und zum Drehen der 45 Steuerplatte in eine dritte Stellung, wenn der Kolben (20) und die Steuerplatte (60) in ihre erste Stellung zurückgedreht werden, so dass die Steuerplatte mit einem von beiden Mitnehmern (88, 90) in Abhängigkeit von den relativen Stellungen dieser Mitnehmer verbindbar ist. 50
15. Wandler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerplatte (60) zwischen dem Kolben (20) und dem Schwenkelement (80) angeordnet ist, und dass der Kolben (20) eine Einrichtung (24) zur Vorspannung der Steuerplatte gegen das Gehäuse und das Schwenkelement aufweist. 5J
16. Wandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) eine Einrichtung (82) zur drehbaren Lagerung des Schwenkelementes in einer Stellung aufweist, und dass das Gehäuse (30) eine Fläche zur gleitbeweglichen Lagerung der Steuerplatte (60) aufweist, welche Fläche sich 60 in einer Stellung befindet, die gegenüber der einen Gehäusestellung versetzt ist.
17. Wandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) ein schienenförmiges Element ist, dass die Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Kolbens 6J eine Feder (24) in dem schienenförmigen Kolben (20) aufweist, und dass die Einrichtung zur Vorspannung der Steuerplatte (60) einen langgestreckten Arm (28) aufweist, der freitragend an der einen Seite des Kolbens (20) befestigt und zwischen dem Kolben und der Steuerplatte angeordnet ist.