DE102019120185A1

DE102019120185A1 - HEAD DESIGN OF A LIMIT SWITCH WITH NEUTRAL POSITION WITH PART REDUCTION AND IMPROVED RELIABILITY

Info

Publication number: DE102019120185A1
Application number: DE102019120185.3A
Authority: DE
Inventors: Shailesh Sadashiv Kesarkar; Anthony Edward Develice
Original assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2020-01-30

Abstract

Ein Endschalterbetriebskopf schließt ein: eine Welle, die im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, ein Nockenelement, das auf der Welle gelagert ist und als Reaktion auf eine Drehung der Welle im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, und einen Mitnehmer, der als Reaktion auf eine Drehung des Nockenelements von diesem betätigt wird, wobei der Mitnehmer einen Drehstift, einen um den Drehstift schwenkbaren Hebelabschnitt und einen rollenden Stift, der an dem Hebelabschnitt angebracht und in Kontakt mit dem Nockenelement ist, einschließt. Ein Aktorelement steht in Kontakt mit dem Hebelabschnitt und bewegt sich als Reaktion auf das Schwenken desselben translatorisch linear in einer ersten Richtung oder einer zweiten Richtung; Der rollende Stift bewegt sich bei einer Drehung des Nockenelements entlang eines Profils des Nockenelements, so dass der Hebelabschnitt veranlasst wird, zu schwenken, wobei sich das Aktorelement als Reaktion auf das Schwenken des Hebelabschnitts linear translatorisch in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung bewegt.A limit switch operating head includes: a shaft that is rotatable clockwise and counterclockwise, a cam member that is supported on the shaft and rotatable in response to rotation of the shaft clockwise and counterclockwise, and a follower that acts as Is actuated in response to rotation of the cam member, the driver including a pivot pin, a lever portion pivotable about the pivot pin, and a rolling pin attached to the lever portion and in contact with the cam member. An actuator element is in contact with the lever portion and translationally moves linearly in a first direction or a second direction in response to the pivoting thereof; The rolling pin moves along a profile of the cam member upon rotation of the cam member causing the lever section to pivot, the actuator member linearly translating in the first direction or the second direction in response to the pivoting of the lever section.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein End- bzw. Positionsschalter und genauer einen Neutralpositions-Endschalter, der eine vereinfachte Kopfbaugruppengestaltung mit weniger beweglichen Teilen darin einschließt.The present invention relates generally to limit switches, and more particularly to a neutral position limit switch that includes a simplified head assembly design with fewer moving parts therein.

Elektrische Endschalter umfassen eine in großem Umfang verwendete Klasse von Schalteinrichtungen zum selektiven Schließen und/oder Unterbrechen einer oder mehrerer elektrischer Verbindungen abhängig von der Position eines verlagerbaren Schaltsensorelements. Viele elektrische Endschalter schließen eine Kopfbaugruppe ein, die einen Drehaktor aufweist, der eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umsetzt, um den Endschalter zu betätigen. Eine typische Kopfbaugruppe weist eine Kurbel oder einen anderen Hebel zum Drehen einer Aktorwelle und ein Abtriebselement auf, das durch die Aktorwelle mit linearer Abtriebsbewegung angetrieben wird. Das Abtriebselement greift in ein Element des verlagerbaren Schaltsensorelements ein und treibt es an, um selektiv eine oder mehrere elektrische Verbindungen zu schließen und/oder zu unterbrechen. In manchen Ausführungsformen kann der elektrische Endschalter als Neutralpositions-Endschalter konstruiert sein, wobei die Aktorwelle der Kopfbaugruppe sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, um eine Bewegung des Abtriebselements und eine entsprechende Translation des verlagerbaren Schaltsensorelements von einer neutralen Position in zwei verschiedene Positionen in unterschiedlichen Modi zu bewirken.Electrical limit switches include a widely used class of switching devices for selectively closing and / or breaking one or more electrical connections depending on the position of a displaceable switch sensor element. Many electrical limit switches include a head assembly that has a rotary actuator that converts rotary motion to linear motion to actuate the limit switch. A typical head assembly has a crank or other lever for rotating an actuator shaft and an output element which is driven by the actuator shaft with a linear output movement. The output element engages and drives an element of the shiftable switch sensor element in order to selectively close and / or interrupt one or more electrical connections. In some embodiments, the electrical limit switch can be constructed as a neutral position limit switch, with the actuator shaft of the head assembly being rotatable both clockwise and counterclockwise to move the output member and translate the displaceable switch sensor element from a neutral position to two different positions effect in different modes.

Es ist jedoch bekannt, dass derzeit konstruierte Kopfbaugruppen der oben beschriebenen Gestaltung bestimmte Nachteile aufweisen, was ihre Betriebseigenschaften und ihre Konstruktion betrifft. Zum Beispiel erfordern Neutralpositions-Endschalter, bei denen die Aktorwelle der Kopfbaugruppe sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, in der Regel einen hohen Grad an Vorlaufdrehung (z. B. 15° bis 20°) der Aktorwelle, bevor die Drehung in eine lineare Bewegung des Abtriebselements umgesetzt wird, was zu einer verlängerten Schalt-/Auslösezeit für den Endschalter führt. Auch wenn es möglich ist, diesen hohen Grad an Vorlaufdrehung zu reduzieren, wird eine solche Reduzierung des Vorlaufdrehwinkels üblicherweise dadurch erreicht, dass die Kopfbaugruppe komplexer gemacht wird und mehr bewegliche Teile bekommt, wie beispielsweise dadurch, dass sie getrennte Nockenelemente aufweist und dass dafür gesorgt wird, dass diese Nockenelemente in unterschiedlichen Ausrichtungen in Bezug auf die Aktorwelle und das Abtriebselement montiert werden können, um den gewünschten Betrieb zu erreichen. Somit wird klar, dass Kopfbaugruppen mit einer derartigen Konstruktion eine große Anzahl von beweglichen Teilen einschließen, was die Kosten und die Komplexität der Kopfbaugruppe erhöht und zu Zuverlässigkeitsprobleme im Einsatz führen kann.However, it is known that currently constructed head assemblies of the design described above have certain disadvantages in terms of their operational characteristics and construction. For example, neutral position limit switches, in which the actuator shaft of the head assembly is rotatable both clockwise and counterclockwise, typically require a high degree of lead rotation (e.g. 15 ° to 20 °) of the actuator shaft before rotating in a linear movement of the output element is implemented, which leads to an extended switching / tripping time for the limit switch. Although it is possible to reduce this high degree of advance rotation, such a reduction in the advance rotation angle is usually achieved by making the head assembly more complex and having more moving parts, such as by having separate cam elements and by providing for it that these cam elements can be mounted in different orientations with respect to the actuator shaft and the output element in order to achieve the desired operation. It is thus clear that head assemblies with such a construction include a large number of moving parts, which increases the cost and complexity of the head assembly and can lead to reliability problems in use.

Es wäre daher wünschenswert, eine Kopfbaugruppe für einen Neutralpositions-Endschalter bereitzustellen, die einen kleinen Grad an Vorlaufdrehung (z. B. annähernd 5°) der Aktorwelle erfordert, bevor die Drehung in eine lineare Bewegung des Abtriebselements umgesetzt wird, um eine schnellere Schalt-/Auslösezeit für den Endschalter bereitzustellen. Es wäre ferner wünschenswert, dass die Kopfbaugruppe diesen reduzierten Grad an Vorlaufdrehung über eine vereinfachte Kopfbaugruppengestaltung mit einer reduzierten Anzahl von beweglichen Teilen erreicht, was weniger Zeit und Kosten für deren Montage erfordern würde und was die Zuverlässigkeit des Endschalters aufgrund der Verringerung der Anzahl beweglicher Komponenten darin verbessern würde.It would therefore be desirable to provide a head assembly for a neutral position limit switch that requires a small degree of lead rotation (e.g., approximately 5 °) of the actuator shaft before the rotation is translated into a linear movement of the output element in order to achieve a faster switching / Provide tripping time for the limit switch. It would also be desirable for the head assembly to achieve this reduced degree of lead rotation through a simplified head assembly design with a reduced number of moving parts, which would take less time and cost to assemble and which would increase the reliability of the limit switch due to the reduction in the number of moving components therein would improve.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung schließt ein Bearbeitungskopf, der für eine Betätigung in einem Endschalter sorgt, folgendes ein: ein Gehäuse, eine Welle, die im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, ein Nockenelement, das auf der Welle gelagert ist und als Reaktion auf eine Drehung der Welle im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, und einen Mitnehmer, der als Reaktion auf die Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn durch das Nockenelement betätigt wird, wobei der Mitnehmer ferner einen an dem Gehäuse befestigten Drehstift, einen Hebelabschnitt, der auf dem Drehstift positioniert und in entgegengesetzten Richtungen um diesen schwenkbar ist, und einen rollenden Stift, der an dem Hebelabschnitt angebracht ist und mit dem Nockenelement in Kontakt steht, einschließt. Der Betätigungskopf schließt auch ein Aktorelement in Kontakt mit dem Hebelabschnitt ein, das sich als Reaktion auf das Schwenken des Hebelabschnitts linear in eine erste Richtung oder eine zweite Richtung bewegt. Der rollende Stift bewegt sich bei einer Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn entlang eines Profils des Nockenelements, so dass der Hebelabschnitt veranlasst wird, sich zu verschwenken, wobei sich das Aktorelement als Reaktion auf das Schwenken des Hebelabschnitts linear translatorisch in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung bewegt.In one aspect of the present invention, a machining head that provides actuation in a limit switch includes: a housing, a shaft that is rotatable clockwise and counterclockwise, a cam member that is supported on the shaft and in response upon rotation of the shaft clockwise and counterclockwise, and a follower actuated by the cam member in response to the clockwise and counterclockwise rotation of the cam member, the follower further comprising a pivot pin attached to the housing, one Lever portion positioned on the pivot pin and pivotable about it in opposite directions and a rolling pin attached to the lever portion and in contact with the cam member. The actuator head also includes an actuator element in contact with the lever portion that moves linearly in a first direction or a second direction in response to the pivoting of the lever portion. The rolling pin moves clockwise or counterclockwise along a profile of the cam member upon rotation of the cam member, causing the lever portion to pivot, the actuator member linearly translating in the first direction in response to the pivoting of the lever portion or the second direction.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung schließt ein elektrischer Endschalter eine Schalterunterbaugruppe mit einer Vielzahl von festen elektrischen Anschlüssen und einen Kontaktträger mit elektrischen Kontakten darauf ein, wobei der Kontaktträger zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen Schaltstellungen eine Stelle, wo sich die elektrischen Kontakte befinden, selektiv zu unterschiedlichen elektrischen Anschlüssen verschiebt, um verschiedene Schaltkreise in der Schalterunterbaugruppe zu schließen und zu unterbrechen. Der elektrische Endschalter schließt außerdem ein: eine Betätigungskopfunterbaugruppe mit einer Welle, die im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, ein Nockenelement, das auf der Welle gelagert und als Reaktion auf die Drehung der Welle im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, ein Aktorelement, das konfiguriert ist, sich als Reaktion auf die Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn linear in einer ersten Richtung oder einer zweiten Richtung zu bewegen, um eine entsprechende Bewegung des Kontaktträgers zu verursachen, und einen Mitnehmer in Kontakt mit sowohl dem Nockenelement als auch dem Aktorelement, um die Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn in eine lineare Bewegung des Aktorelements in der ersten oder der zweiten Richtung umzusetzen, wobei der Mitnehmer das Aktorelement direkt betätigt.According to another aspect of the invention, an electrical limit switch includes a switch subassembly having a plurality of fixed electrical connections and a contact carrier with electrical contacts thereon, wherein the contact carrier between a plurality of different switch positions selectively shifts a location where the electrical contacts are located to different electrical connections in order to close and interrupt different circuits in the switch subassembly. The electrical limit switch also includes: an actuator head subassembly having a shaft that is rotatable clockwise and counterclockwise, a cam member that is supported on the shaft and rotatable in response to rotation of the shaft clockwise and counterclockwise, an actuator element configured to move linearly in a first direction or a second direction in response to rotation of the cam member clockwise or counterclockwise to cause corresponding movement of the contact carrier, and a follower in contact with both the cam member and also the actuator element in order to convert the rotation of the cam element clockwise or counterclockwise into a linear movement of the actuator element in the first or the second direction, the driver actuating the actuator element directly.

Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung schließt ein Betätigungskopf zum Bereitstellen einer Betätigung in einem Endschalter ein: eine Welle, die im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, ein Nockenelement, das auf der Welle gelagert und als Reaktion auf die Drehung der Welle im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, und ein Aktorelement, das sich als Reaktion auf die Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn linear von einer normalen Position in eine erste Richtung oder eine zweite Richtung bewegt, wobei das Aktorelement zwischen einer ersten betätigten Position und einer zweiten betätigten Position bewegbar ist. Der Betätigungskopf schließt auch einen Mitnehmer in Kontakt mit sowohl dem Nockenelement als auch dem Aktorelement ein, um eine Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn in eine lineare Bewegung des Aktorelements in der ersten oder zweiten Richtung umzusetzen. Im Betrieb des Betätigungskopfes gibt es etwa 5° Vorlaufdrehung der Welle, um das Aktorelement in die erste betätigte Position und die zweite betätigte Position zu bewegen.According to yet another aspect of the present invention, an actuator head for providing actuation in a limit switch includes: a shaft that is rotatable clockwise and counterclockwise, a cam member that is supported on the shaft and in response to rotation of the shaft in the Is clockwise and counterclockwise rotatable, and an actuator element that moves linearly from a normal position in a first direction or a second direction in response to the clockwise or counterclockwise rotation of the cam element, the actuator element being between a first actuated position and a second actuated position is movable. The actuator head also includes a driver in contact with both the cam member and the actuator member to translate clockwise or counterclockwise rotation of the cam member into linear movement of the actuator member in the first or second direction. When the actuating head is in operation, there is approximately a 5 ° forward rotation of the shaft in order to move the actuator element into the first actuated position and the second actuated position.

Aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen werden verschiedene weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ersichtlich.Various other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and drawings.

Figurenlistelist of figures

Die Zeichnungen veranschaulichen bevorzugte Ausführungsformen, die derzeit für die Durchführung der Erfindung in Betracht gezogen werden.The drawings illustrate preferred embodiments that are currently contemplated for practicing the invention.

In den Zeichnungen:

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Neutralpositionsendschalters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Betätigungskopfes des Neutralpositionsendschalters von 1, der in gestrichelten Linien gezeigt ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 ist eine Querschnittsansicht des Betätigungskopfes entlang einer Linie 3-3 von 2.
4 ist ein schematisches Diagramm des Betätigungskopfes von 2, das den Betätigungskopf in einem normalen Zustand oder einer normalen Position zeigt.
5 ist ein schematisches Diagramm des Betätigungskopfes von 2, das den Betätigungskopf nach einer Drehung seiner drehbaren Welle entgegen dem Uhrzeigersinn zeigt.
6 ist ein schematisches Diagramm des Betätigungskopfes von 2, das den Betätigungskopf nach einer Drehung seiner drehbaren Welle im Uhrzeigersinn zeigt.

In the drawings:

1 is a perspective view of a neutral position limit switch according to an embodiment of the invention.
2 is a perspective view of an actuator head of the neutral position limit switch of FIG 1 , shown in dashed lines, according to an embodiment of the invention.
3 is a cross-sectional view of the actuator head along a line 3 - 3 of 2 ,
4 Fig. 4 is a schematic diagram of the actuator head of Fig 2 showing the actuator head in a normal state or position.
5 Fig. 4 is a schematic diagram of the actuator head of Fig 2 which shows the actuator head after rotating its rotatable shaft counterclockwise.
6 Fig. 4 is a schematic diagram of the actuator head of Fig 2 which shows the actuator head after rotating its rotatable shaft clockwise.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Neutralpositions-Endschalter bereit, der eine vereinfachte Kopfbaugruppe mit einer reduzierten Anzahl von beweglichen Teilen aufweist und die Zuverlässigkeit verbessert. Die Kopfbaugruppe ist so konstruiert, dass sie eine Aktorwelle aufweist, die bei ihrer Drehung eine Drehung einer einzelnen Nocke und ein entsprechendes Schwenken eines Mitnehmers basierend auf einer Schnittstelle zwischen der Nocke und einem rollenden Stift des Mitnehmers bewirkt. Nur ein geringer Grad an Vorlaufdrehung (z. B. annähernd 5°) der Aktorwelle ist erforderlich, bevor der Nocken ausreichend gedreht worden ist, um zu bewirken, dass er mit dem rollenden Stift zusammenwirkt und die Drehung in eine lineare Bewegung eines Abtriebselements umsetzt, wodurch eine Betätigung des Endschalters bewirkt wird.Embodiments of the present invention provide a neutral position limit switch that has a simplified head assembly with a reduced number of moving parts and improves reliability. The head assembly is constructed to have an actuator shaft which, when rotated, causes a single cam to rotate and pivot a driver accordingly based on an interface between the cam and a rolling pin of the driver. Only a small amount of lead rotation (e.g., approximately 5 °) of the actuator shaft is required before the cam has been rotated sufficiently to cause it to interact with the rolling pin and translate the rotation into a linear motion of an output member, whereby an actuation of the limit switch is effected.

In 1 ist ein Neutralpositions-Endschalter 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der Neutralpositions-Endschalter 10 schließt eine Betätigungskopfunterbaugruppe 12 und eine Schalterunterbaugruppe 14 ein. Der Betätigungskopf 12 wird durch vier Schrauben (nicht gezeigt), eine an jeder Ecke, auf der Schalterunterbaugruppe gehalten und kann durch die Entfernung dieser Schrauben davon getrennt werden. Im Betrieb kann der Endschalter 10 selektiv gesteuert werden, um abhängig von der Position eines verlagerbaren Schaltsensorelements in der Schalterunterbaugruppe 14 eine oder mehrere elektrische Verbindungen herzustellen und/oder zu unterbrechen, wie weiter unten detaillierter erklärt wird.In 1 is a neutral position limit switch 10 according to an embodiment of the present invention. The neutral position limit switch 10 closes an actuator head subassembly 12 and a switch subassembly 14 on. The actuating head 12 is held on the switch subassembly by four screws (not shown), one at each corner, and can be separated by removing these screws. The limit switch can be used during operation 10 can be selectively controlled to depend on the position of a shiftable switch sensor element in the switch subassembly 14 make and / or break one or more electrical connections, as explained in more detail below.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich insbesondere auf die Mechanismen, die innerhalb des Betätigungskopfes 12 enthalten sind, und somit zeigen 2 und 3 detailliertere Ansichten des Betätigungskopfes 12. Wie darin gezeigt, ist der Betätigungskopf 12 allgemein so konstruiert, dass er ein Außengehäuse 16, eine Kappe 18, eine drehbare Welle 20, ein Aktorelement 22, ein Nockenelement 24, einen Mitnehmer 26, einen Anschlag 28 und einen Rückstellmechanismus (z. B. eine Schraubenfeder) 30 einschließt. Die Welle 20 erstreckt sich von einem Außenraum des Gehäuses 16 und durch ein Gleitlager 32 in einen Innenraum des Gehäuses 16, wobei sich die Welle 20 durch eine Öffnung 34 im Nockenelement 24 erstreckt und schwenkbar in einer Halterung oder einem Gleitlager 36, die bzw. das im Gehäuse 16 gegenüber dem Gleitlager 32 ausgebildet ist, sitzt. Obwohl dies in 2 und 3 nicht gezeigt ist, sei klargestellt, dass der Neutralpositions-Endschalter 10 einen Betätigungsarm einschließen würde, der in einem Winkel auf der Welle 20 montiert und daran befestigt ist (z. B. durch Anziehen einer Schraube), um für eine Drehung der Welle 20 zu sorgen, wie im Stand der Technik bekannt. Der Betätigungsarm könnte eine Walze für einen gegenseitigen Eingriff mit einem sich bewegendes Maschinenteil oder dergleichen einschließen, was eine Drehung des Betätigungsarms und eine entsprechende Drehung der Welle 20 bewirkt.Embodiments of the present invention particularly relate to the mechanisms that operate within the actuator head 12 are included, and thus show 2 and 3 detailed views of the actuator head 12 , As shown therein, the actuator head is 12 generally constructed so that it has an outer casing 16 , a cap 18 , a rotatable shaft 20 , an actuator element 22 , a cam element 24 , a driver 26 , a stop 28 and includes a reset mechanism (e.g., a coil spring) 30. The wave 20 extends from an exterior of the housing 16 and through a plain bearing 32 into an interior of the housing 16 , where the wave 20 through an opening 34 in the cam element 24 extends and swivels in a bracket or a plain bearing 36 that in the housing 16 compared to the plain bearing 32 trained, sits. Although this is in 2 and 3 is not shown, it should be clarified that the neutral position limit switch 10 would include an actuator arm that is angled on the shaft 20 mounted and attached to it (e.g. by tightening a screw) in order for rotation of the shaft 20 to worry as known in the art. The actuator arm could include a roller for engaging a moving machine part or the like, causing rotation of the actuator arm and corresponding rotation of the shaft 20 causes.

Die Welle 20 ist als ein allgemein rundes zylindrisches Element konstruiert und weist einen halbrunden Abschnitt mit einer flachen Antriebsoberfläche 38 in dem Bereich auf, wo die Welle 20 innerhalb des Nockenelements 24 sitzt, so dass eine Drehung der Welle 20 eine Drehung an das Nockenelement 24 weitergibt. In der Welle 20 ist auch eine Kerbe 40 ausgebildet, um einen Anschlag 28 aufzunehmen, wobei der Anschlag 28 auf einer flachen Oberfläche in der Kerbe 40 sitzt, so dass der Anschlag 28 bündig zu der Welle 20 ausgerichtet/angeordnet sein kann. Der Anschlag 28 ist auf der Welle 20 zentriert und ist relativ dazu über ein Paar Führungsstifte 41 montiert. Der Anschlag 28 ist über Öffnungen, die im Anschlag 28 an entgegengesetzten Enden desselben enthalten sind, auf Führungsstiften 41 ausgerichtet, wobei sich der Anschlag 28 als Reaktion auf die Drehung der Welle 20 entlang der Führungsstifte 41 linear translatorisch bewegt. Die Schraubenfeder 30 ist neben dem Anschlag 28 und innerhalb einer Kerbe 40 positioniert, wobei ein Ende der Schraubenfeder 30 an einer Innenoberfläche des Gehäuses 16 angebracht ist und das gegenüberliegende Ende der Schraubenfeder 30 mit dem Anschlag 28 in Kontakt steht. Die Schraubenfeder 30 dient zum Vorspannen des Anschlags 28 und der Welle 20 in eine neutrale Position, in der keine rotatorische Kraft/kein Drehmoment auf die Welle 20 ausgeübt wird, wie nachstehend detaillierter erläutert.The wave 20 is constructed as a generally round cylindrical member and has a semicircular section with a flat drive surface 38 in the area where the wave 20 inside the cam element 24 sits so that a rotation of the shaft 20 a rotation on the cam member 24 passes. In the wave 20 is also a notch 40 trained to be a stop 28 record, the stop 28 on a flat surface in the notch 40 sits so that the stop 28 flush to the shaft 20 can be aligned / arranged. The attack 28 is on the wave 20 centered and is relative to it via a pair of guide pins 41 assembled. The attack 28 is about openings that are at the ready 28 are contained at opposite ends thereof, on guide pins 41 aligned, the stop 28 in response to the rotation of the shaft 20 along the guide pins 41 linearly translated. The coil spring 30 is next to the stop 28 and within a notch 40 positioned with one end of the coil spring 30 on an inner surface of the housing 16 is attached and the opposite end of the coil spring 30 with the stop 28 is in contact. The coil spring 30 serves to pretension the stop 28 and the wave 20 in a neutral position, in which no rotational force / no torque on the shaft 20 is exercised as explained in more detail below.

Wie am besten in 3 gezeigt, ist der Mitnehmer 26 allgemein aus einem Hebelabschnitt 42, einem Drehstift 44 und einem rollenden Stift 46 zusammengesetzt. Der Drehstift 44 ist am Gehäuse 16 befestigt und passt mit einer in einem Hebelabschnitt 42 ausgebildeten Öffnung 47 zusammen, um eine Drehung des Hebelabschnitts 42 um den Drehstift 44 herum zu ermöglichen. Der Hebelabschnitt 42 erstreckt sich von der Stelle, wo sich der des Drehstift 44 befindet, nach außen und ist so ausgerichtet, dass er benachbart zu und zwischen dem Nockenelement 24 und dem Aktorelement 22 positioniert ist. Eine erste Oberfläche 48 des Hebelabschnitts 42 stößt gegen das Aktorelement 22 und ist als eine allgemein flache Oberfläche ausgebildet, wobei die Oberfläche 48 mit dem Aktorelement 22 wechselwirkt, um seine Bewegung bei Drehung des Hebelabschnitts 42 zu bewirken. Der rollende Stift 46 ist am Hebelabschnitt 42 allgemein benachbart zu einer zweiten Oberfläche 50 desselben befestigt, die der ersten Oberfläche 48 entgegengesetzt ist. Der rollende Stift 46 ist in eine Öffnung 52 eingeführt, die im Hebelabschnitt 42 ausgebildet ist, wobei die Öffnung 52 in dem Hebelabschnitt 42 an einer Stelle ausgebildet ist, die in Längsrichtung zwischen der Stelle, wo sich der Drehstift 44 befindet, und einer Stelle positioniert ist, an der das Aktorelement 22 an den Hebelabschnitt 42 stößt. Der Hebelabschnitt 42 ist an dieser Stelle dicker, damit die Öffnung 52 darin ausgebildet werden und der rollende Stift 46 innerhalb der Öffnung 52 aufgenommen werden kann. Der rollende Stift 46 erstreckt sich von der Öffnung 52 im Hebelabschnitt 42 nach außen, so dass er an das Nockenelement 24 anstößt und eine Wechselwirkung zwischen dem Mitnehmer 26 und dem Nockenelement 24 ermöglicht.As best in 3 shown is the driver 26 generally from a lever section 42 , a turning pin 44 and a rolling pen 46 composed. The pivot pin 44 is on the housing 16 attached and fits with one in a lever section 42 trained opening 47 together to rotate the lever section 42 around the pivot pin 44 to allow around. The lever section 42 extends from the point where that of the pivot pin 44 located outward and is oriented so that it is adjacent to and between the cam member 24 and the actuator element 22 is positioned. A first surface 48 of the lever section 42 bumps against the actuator element 22 and is formed as a generally flat surface, the surface 48 with the actuator element 22 interacts with its movement upon rotation of the lever section 42 to effect. The rolling pin 46 is on the lever section 42 generally adjacent to a second surface 50 attached to that of the first surface 48 is opposite. The rolling pin 46 is in an opening 52 introduced that in the lever section 42 is formed, the opening 52 in the lever section 42 is formed at a location that is longitudinal between the location where the pivot pin 44 is located, and is positioned at a location where the actuator element 22 to the lever section 42 encounters. The lever section 42 is thicker at this point, so the opening 52 be trained in it and the rolling pin 46 inside the opening 52 can be included. The rolling pin 46 extends from the opening 52 in the lever section 42 outward so that it is attached to the cam member 24 triggers and an interaction between the driver 26 and the cam member 24 allows.

Wie ebenfalls am besten in 3 gezeigt, umfasst das Nockenelement 24 einen Scheiben- oder Plattennocken und weist ein Nockenprofil auf, das so geformt ist, dass es einen Vorsprung 54 einschließt, der sich von einer Nockenoberfläche mit reduziertem Durchmesser 56 zu einer Nockenoberfläche mit vergrößertem Durchmesser 58 neigt. Die Welle 20 sitzt innerhalb der Öffnung 34 des Nockenelements 24 auf solche Weise (z. B. durch Reibpassung), dass das Nockenelement 24 an einer gewünschten Stelle an der Welle 20 befestigt ist. Das Nockenelement 24 ist relativ zum Mitnehmer 26 so positioniert, dass der rollende Stift 46 des Mitnehmers 26 in der Mitte des geneigten Vorsprungs 54 des Nockenelements 24 steht - was einer neutralen Position des Betätigungskopfes 12 und des Endschalters 10 entspricht. Dementsprechend bewirkt die Drehung des Nockenelements 24 im Uhrzeigersinn, dass sich der rollende Stift 46 entlang des geneigten Vorsprungs 54 des Nockenelements 24 zur Nockenoberfläche mit dem reduziertem Durchmesser 56 nach unten bewegt, während die Drehung des Nockenelements 24 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt, dass sich der rollende Stift 46 entlang des geneigten Vorsprungs 54 des Nockenelements 24 zur Nockenoberfläche mit dem erhöhtem Durchmesser 58 nach oben bewegt. Somit wird die Bewegung des Hebelabschnitts 42 des Mitnehmers 26 in einer nach oben oder nach unten gerichteten Weise bei Drehung des Nockenelements 24 erreicht.As also best in 3 shown includes the cam member 24 a disc or plate cam and has a cam profile that is shaped to have a projection 54 including that of a reduced diameter cam surface 56 to a cam surface with an enlarged diameter 58 inclines. The wave 20 sits inside the opening 34 of the cam element 24 in such a way (e.g. by friction fit) that the cam member 24 at a desired location on the shaft 20 is attached. The cam element 24 is relative to the driver 26 so positioned that the rolling pin 46 of the driver 26 in the middle of the inclined projection 54 of the cam element 24 stands - which is a neutral position of the actuating head 12 and the limit switch 10 equivalent. Accordingly, the rotation of the cam member causes 24 clockwise that the rolling pin 46 along the inclined projection 54 of the cam element 24 to the cam surface with the reduced diameter 56 moved downward while rotating the cam member 24 counterclockwise causes the rolling pin 46 along the inclined projection 54 of the cam element 24 to the cam surface with the increased diameter 58 moved up. Thus, the movement of the lever section 42 of the driver 26 in an upward or downward manner upon rotation of the cam member 24 reached.

Folgend auf die Drehung des Nockenelements 24 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn und der entsprechenden Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Hebelabschnitts 42 des Mitnehmers 26 wird das Aktorelement 22 in Kontakt mit dem Hebelabschnitt 42 ebenfalls veranlasst, sich aus einer normalen oder nicht vorgespannten Position zu bewegen. Das heißt, das Aktorelement 22 kann basierend auf der Bewegung des Mitnehmers 26 nach innen oder nach außen entlang eines linearen Pfades gleiten - wobei das Aktorelement 22 zwischen vollständig betätigt positioniert, was allgemein als eine erste betätigte Position bezeichnet werden kann, und einer zweiten betätigten Position bewegbar ist, die jeweils ein Auslösen des Endschalters 10 bewirken. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist das Aktorelement 22 so positioniert, dass es dem Ende des Hebelabschnitts 42 benachbart ist und dass es versetzt zur Achse ausgerichtet ist, um die das Mitnehmerelement 26 gedreht wird (d. h. versetzt zur Achse der Zwangsdrehung der Welle 20). Diese Positionierung des Aktorelements 22 versetzt zur Mittelachse der Zwangsdrehung senkt die Höhe des Drehmoments, das auf die Drehwelle 20 aufgebracht werden muss, und verringert Kräfte, die zwischen dem Nockenelement 24 und dem rollenden Stift 46 übertragen werden.Following the rotation of the cam member 24 clockwise or counterclockwise and the corresponding upward or downward movement of the lever portion 42 of the driver 26 becomes the actuator element 22 in contact with the lever section 42 also caused to move from a normal or non-biased position. That is, the actuator element 22 can be based on the movement of the carrier 26 slide in or out along a linear path - taking the actuator element 22 positioned between fully actuated, which may be commonly referred to as a first actuated position, and a second actuated position, each triggering the limit switch 10 cause. According to an exemplary embodiment, the actuator element 22 positioned so that it is the end of the lever section 42 is adjacent and that it is aligned offset to the axis around which the driver element 26 is rotated (ie offset to the axis of the forced rotation of the shaft 20 ). This positioning of the actuator element 22 offset to the central axis of the forced rotation lowers the amount of torque on the rotating shaft 20 must be applied and reduces forces between the cam member 24 and the rolling pin 46 be transmitted.

Wenn das Aktorelement 22 durch den Mitnehmer 26 bewegt wird, gleitet das Aktorelement 22 entlang/innerhalb einer Öffnung 60 in der Kappe 18, um eine lineare Betätigung an Komponenten der Schalterunterbaugruppe 14 bereitzustellen, wobei die Kappe 18 eine Führung für das Aktorelement 22 bereitstellt. Wie in 4 gezeigt, erstreckt sich das Aktorelement 22 in ein Schaltergehäuse 62 der Schalterunterbaugruppe 14 (über eine Buchse 64, die in dem Schaltergehäuse 62 ausgebildet ist) und bewirkt eine relative Bewegung eines Kontaktträgers 66 desselben. Insbesondere stößt das Aktorelement 22 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gegen einen Stößel 68 in der Schalterunterbaugruppe 14, die an ihm ausgerichtet ist, um eine lineare Bewegung des Stößels 68 zu bewirken, was wiederum eine relative Bewegung des Kontaktträgers 66 verursacht. Der Kontaktträger 66 verschiebt eine Stelle, wo sich Kontakte 70 in der Schalterunterbaugruppe 14 befinden, zu unterschiedlichen Anschlüssen 72, um verschiedene Schaltkreise in der Schalterunterbaugruppe 14 entweder zu schließen oder zu unterbrechen. Das heißt, der Kontaktträger 66 verschiebt eine Stelle, wo sich Kontakte 70 befinden, zu unterschiedlichen Anschlüssen 72 basierend auf der Einwärts- oder Auswärtsbewegung des Aktorelements 22 zur ersten und zur zweiten betätigten Position, um entweder unterschiedliche Schaltkreise in dem zweistufigen Schalter der Schalterunterbaugruppe 14 zu schließen oder zu unterbrechen. Eine Druckfeder 74 ist zwischen einer Unterseite des Schaltergehäuses 62 und dem Boden des Stößels 68 bereitgestellt, um den Stößel 68 und das Aktorelement 22 zurück zu einer normalen/neutralen Position zu drängen.If the actuator element 22 by the carrier 26 is moved, the actuator element slides 22 along / within an opening 60 in the cap 18 to perform linear actuation on components of the switch subassembly 14 provide, the cap 18 a guide for the actuator element 22 provides. As in 4 shown, the actuator element extends 22 in a switch housing 62 the switch subassembly 14 (via a socket 64 that in the switch housing 62 is formed) and causes a relative movement of a contact carrier 66 thereof. In particular, the actuator element bumps 22 according to an exemplary embodiment against a plunger 68 in the switch subassembly 14 , which is aligned with it, a linear movement of the plunger 68 to effect what in turn a relative movement of the contact carrier 66 caused. The contact carrier 66 shifts a place where there are contacts 70 in the switch subassembly 14 to different connections 72 to different circuits in the switch subassembly 14 either close or interrupt. That is, the contact carrier 66 shifts a place where there are contacts 70 to different connections 72 based on the inward or outward movement of the actuator element 22 to the first and second actuated positions to either have different circuits in the two-stage switch of the switch subassembly 14 to close or interrupt. A compression spring 74 is between an underside of the switch housing 62 and the bottom of the pestle 68 provided to the pestle 68 and the actuator element 22 to push back to a normal / neutral position.

Es wird weiter auf 4 und nun auch auf 5 und 6 Bezug genommen, wo die Funktionsweise des Betätigungskopfs 12 an einer normalen/neutralen Position und nach einer Drehung der Welle 20 im Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn zusammen mit der Wechselwirkung des Betätigungskopfs 12 mit der Schalterunterbaugruppe 14 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht ist. Wie zuerst in 4 gezeigt, befindet sich der Betätigungskopf 12 in einer normalen/neutralen Position, in der sich das Nockenelement 24 in einer nicht gedrehten Position befindet, so dass der rollende Stift 46 des Mitnehmers 26 in der Mitte des geneigten Vorsprungs 54 des Nockenelements 24 steht. Dementsprechend befindet sich der Mitnehmer 26 (d. h. dessen Hebelabschnitt 42) ebenfalls in einer normalen/neutralen Position, und das Aktorelement 22 ruht ebenfalls in einer normalen/neutralen Position. Der Kontaktträger 66 der Schalterunterbaugruppe ist somit in einer nicht vorgespannten Position, wobei die Kontakte 70 darauf entsprechend angeordnet sind, um Schaltkreise zu schließen/zu unterbrechen, die der nicht vorgespannten Position zugeordnet sind.It'll keep on going 4 and now on 5 and 6 Reference where the operation of the actuator head 12 in a normal / neutral position and after rotating the shaft 20 clockwise or counterclockwise together with the interaction of the actuator head 12 with the switch subassembly 14 according to an embodiment of the invention. As first in 4 shown, the actuating head is located 12 in a normal / neutral position in which the cam element 24 is in a non-rotated position so that the rolling pin 46 of the driver 26 in the middle of the inclined projection 54 of the cam element 24 stands. The driver is located accordingly 26 (ie its lever section 42 ) also in a normal / neutral position, and the actuator element 22 also rests in a normal / neutral position. The contact carrier 66 the switch subassembly is thus in a non-biased position with the contacts 70 are appropriately arranged thereon to close / interrupt circuits associated with the non-biased position.

Wie in 5 gezeigt ist, wird die Welle 20 des Betätigungskopfes 12 im Uhrzeigersinn gedreht. Bei Drehung der Welle 20 wird das Nockenelement 24 gedreht und beginnt mit dem rollenden Stift 46 wechselzuwirken, wodurch ein Schwenken des Mitnehmers 26 und eine Translation des Aktorelements 22 initiiert werden - bei einer Drehung der Welle 20 um oder über einen minimalen Drehungsbetrag hinaus, wie beispielsweise über etwa 5° Vorlauf hinaus (d. h. 5° Vorlauf +/-2°), wodurch das Nockenelement 24 veranlasst wird, sich in einem Maße zu drehen, das eine lineare Bewegung des Aktorelements 22 zur ersten betätigten Position bewirkt, um den Endschalter 10 auszulösen. Somit wird bei einer Drehung der Welle 20 im Uhrzeigersinn über diesen minimalen Drehungsbetrag hinaus das Nockenelement 24 so gedreht, dass sich der rollende Stift 46 des Mitnehmers 26 vollständig entlang des geneigten Vorsprungs 54 des Nockenelements 24 zur Nockenoberfläche mit dem reduzierten Durchmesser nach unten bewegt. Dies veranlasst den Hebelabschnitt 42 des Mitnehmers 26, sich zum Nockenelement 24 zurückzubewegen/zu drehen, und das Aktorelement 22, sich entsprechend über eine vorbestimmte lineare Strecke in das Gehäuse 16 des Betätigungskopfs 12 zurückzuziehen, d. h. in die erste betätigte Position. Das Zurückziehen des Aktorelements 22 in die erste betätigte Position bewirkt, dass der Stößel 68 der Schalterunterbaugruppe den Kontaktträger 66 zu einer ersten vorgespannten Position bewegt, wobei die Kontakte 70 darauf entsprechend angeordnet sind, um Schaltkreise zu schließen/zu unterbrechen, die der ersten vorgespannten Position zugeordnet sind.As in 5 shown is the wave 20 of the actuating head 12 rotated clockwise. When the shaft rotates 20 becomes the cam element 24 rotated and starts with the rolling pen 46 interact, causing a pivoting of the driver 26 and a translation of the actuator element 22 be initiated - when the shaft rotates 20 by or beyond a minimum amount of rotation, such as beyond about 5 ° advance (ie, 5 ° advance +/- 2 °), thereby causing the cam member 24 is caused to rotate to an extent that is a linear movement of the actuator element 22 to the first actuated position to the limit switch 10 trigger. Thus, when the shaft rotates 20 clockwise beyond this minimum amount of rotation the cam element 24 rotated so that the rolling pin 46 of the driver 26 completely along the inclined projection 54 of the cam element 24 moved down to the cam surface with the reduced diameter. This causes the lever section 42 of the driver 26 to the cam element 24 move back / turn, and the actuator element 22 , accordingly in the housing over a predetermined linear distance 16 of the actuating head 12 withdraw, ie to the first position pressed. Withdrawing the actuator element 22 in the first actuated position causes the plunger 68 the switch subassembly the contact carrier 66 moved to a first biased position with the contacts 70 are accordingly arranged to close / interrupt circuits associated with the first biased position.

Wie in 6 gezeigt ist, wird die Welle 20 des Betätigungskopfs 12 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Bei Drehung der Welle 20 wird das Nockenelement 24 gedreht und beginnt mit dem rollenden Stift 46 wechselzuwirken, wodurch ein Schwenken des Mitnehmers 26 und eine Translation des Aktorelements 22 initiiert werden - bei einer Drehung der Welle 20 um oder über einen minimalen Drehungsbetrag hinaus (z. B. über etwa 5° Vorlauf hinaus), wodurch das Nockenelement 24 veranlasst wird, sich in einem Maße zu drehen, das eine lineare Bewegung des Aktorelements 22 zur zweiten betätigten Position bewirkt, um den Endschalter 10 auszulösen. Somit wird das Nockenelement 20 bei einer Drehung der Welle 24 entgegen dem Uhrzeigersinn über diesen minimalen Drehungsbetrag hinaus gedreht, um zu bewirken, dass sich der rollende Stift 46 des Mitnehmers 26 am geneigten Vorsprung 54 des Nockenelements 24 vollständig nach oben zu der Nockenoberfläche mit dem erhöhtem Durchmesser bewegt. Dies bewirkt, dass sich der Hebelabschnitt 42 des Mitnehmers 26 aus und weg von dem Nockenelement 24 bewegt/dreht und sich das Aktorelement 22 dementsprechend über eine vorgegebene lineare Strecke weiter nach außen aus dem Gehäuse 16 des Betätigungskopfs 12 bewegt, d. h. in die zweite betätigte Position. Dass sich das Aktorelement 22 bis zur zweiten betätigten Position erstreckt, bewirkt, dass der Stößel 68 der Schalterbaugruppe den Kontaktträger 66 in eine zweite vorgespannte Position bewegt, wobei die Kontakte 70 darauf entsprechend angeordnet sind, um Schaltkreise zu schließen/zu unterbrechen, die der zweiten vorgespannten Position zugeordnet sind.As in 6 shown is the wave 20 of the actuating head 12 turned counterclockwise. When the shaft rotates 20 becomes the cam element 24 rotated and starts with the rolling pen 46 interact, causing a pivoting of the driver 26 and a translation of the actuator element 22 be initiated - when the shaft rotates 20 around or beyond a minimum amount of rotation (e.g., beyond about 5 ° advance), causing the cam member 24 is caused to rotate to an extent that is a linear movement of the actuator element 22 to the second actuated position causes the limit switch 10 trigger. Thus, the cam element 20 when the shaft rotates 24 rotated counterclockwise beyond this minimum amount of rotation to cause the rolling pin to rotate 46 of the driver 26 on the inclined projection 54 of the cam element 24 completely moved up to the cam surface with the increased diameter. This causes the lever section 42 of the driver 26 out and away from the cam member 24 moves / rotates and the actuator element 22 accordingly over a predetermined linear distance further outward from the housing 16 of the actuating head 12 moved, ie in the second actuated position. That the actuator element 22 extends to the second actuated position, causing the plunger 68 the switch assembly the contact carrier 66 moved to a second biased position with the contacts 70 are accordingly arranged to close / interrupt circuits associated with the second biased position.

In Hinsicht auf die Bewegung des Aktorelements 22, die durch den Mitnehmer 26 bei Drehung des Nockenelements 24 über die bestimmte Vorlaufmenge hinaus bewirkt wird, bleibt die Positionierung des Aktorelements 22 für weitere 85° bis 90° eines Nachlaufs des Nockenelements 24 in der gleichen Richtung oder bis das Drehmoment/die Drehkraft auf der Welle 20 und dem Nockenelement 24 beendet ist und das Nockenelement 24 und der Mitnehmer 26 wieder in ihre normale/neutrale Position zurückgekehrt sind, in der betätigten Position. Für das Zurückbringen des Nockenelements 24 und des Mitnehmers 26 zu ihrer normalen/neutralen Position, übt die Schraubenfeder 30 des Betätigungskopfs 12 eine Kraft auf den Anschlag 28 aus und veranlasst den Anschlag 28, auf den Führungsstiften 41 zu gleiten und eine Kraft auf die Welle 20 auszuüben, was wiederum die Welle 20 zurück in ihre normale, nicht gedrehte Position drängt - wobei das Nockenelement 24 und der Mitnehmer 26 somit auch wieder in ihre normale/neutrale Position zurückkehren. Das Zurückbringen des Nockenelements 24 und des Mitnehmers 26 in ihre normale/neutrale Position bringt somit auch das Aktorelement 22 in seine Ruhe-, normale/neutrale Position zurück, so dass sich der Kontaktträger 66 der Schalterunteranordnung 14 in seiner nicht vorgespannten Position befindet. Dies vervollständigt einen Arbeitszyklus für den Endschalter 10.With regard to the movement of the actuator element 22 by the carrier 26 upon rotation of the cam element 24 The positioning of the actuator element remains beyond the specific flow quantity 22 for a further 85 ° to 90 ° of a wake of the cam element 24 in the same direction or until the torque / torque on the shaft 20 and the cam member 24 is finished and the cam element 24 and the driver 26 have returned to their normal / neutral position, in the actuated position. For returning the cam element 24 and the driver 26 to its normal / neutral position, the coil spring exercises 30 of the actuating head 12 a force on the attack 28 and initiates the stop 28 , on the guide pins 41 to slide and a force on the shaft 20 exercise which in turn is the wave 20 pushes back to its normal, non-rotated position - taking the cam member 24 and the driver 26 thus return to their normal / neutral position. Returning the cam member 24 and the driver 26 thus also brings the actuator element into its normal / neutral position 22 back to its rest, normal / neutral position, so that the contact carrier 66 the switch subassembly 14 is in its non-biased position. This completes a duty cycle for the limit switch 10 ,

Durch die Konstruktion des Betätigungskopfes 12 und die Anordnung der Komponenten darin wird eine Anzahl von Vorteilen bei der vorliegenden Gestaltung bereitgestellt. Erstens wird durch die Positionierung des rollenden Stifts 46 in der Mitte des geneigten Vorsprungs 54 des Nockenelements 24, wenn dieses sich in einer neutralen Position befindet, ein Endschalter 10 bereitgestellt, der nur ein geringes Maß an Vorlaufdrehung (z. B. etwa 5°) der Aktorwelle 20 benötigt, bevor das Nockenelement 24 ausreichend gedreht ist, um ein Auslösen des Endschalters 10 zu bewirken, wobei eine Wechselwirkung des Nockenelements 24 und des rollenden Stifts 46 des Mitnehmers 26 (und die lineare Bewegung des Aktorelements 22) über diesem Vorlaufbereich (d. h. von 0° bis 5°) auftritt. Dieses geringe Maß an erforderlichem Vorlauf ermöglicht ein schnelleres Umschalten/Auslösen der Schalterunterbaugruppe 14 im Endschalter 10. Zusätzlich verringert die Verwendung des rollenden Stifts 46 im Mitnehmer 26 - und seine Wechselwirkung mit dem Nockenelement 24 - Reibungskräfte zwischen dem Mitnehmer 26 und dem Nockenelement 24, wenn das Nockenelement 24 gedreht wird. Diese Reduzierung der Reibungskräfte - zusammen mit der Form und der schwenkenden Art des Mitnehmers 26 im Allgemeinen - ermöglicht mehr Spielraum im Bereich des Nockendruckwinkels (z. B. zwischen 30° und 45°), der für die Wechselwirkung zwischen dem Mitnehmer 26 und dem Nockenelement 24 akzeptabel sein kann. Ferner senkt die Positionierung des Aktorelements 22 derart, dass es versetzt zur Achse ausgerichtet ist, um die das Mitnehmerelement 26 gedreht wird (d. h. versetzt zur Mittelachse der Zwangsdrehung), die Höhe des Drehmoments, das auf die Drehwelle 20 ausgeübt werden muss, und verringert Kräfte, die zwischen dem Nockenelement 24 und dem rollenden Stift 46 übertragen werden. Die verringerte Höhe des erforderlichen Drehmoments zum Drehen des Nockenelements 24 ist wünschenswert zum Reduzieren der Kräfte im Betätigungskopf 12 und zum Erhöhen der Lebensdauer des Betätigungskopfes 12.Due to the construction of the actuating head 12 and the arrangement of the components therein provides a number of advantages in the present design. First, by positioning the rolling pin 46 in the middle of the inclined projection 54 of the cam element 24 if this is in a neutral position, a limit switch 10 provided that only a small amount of advance rotation (z. B. about 5 °) of the actuator shaft 20 needed before the cam element 24 is turned sufficiently to trigger the limit switch 10 to cause an interaction of the cam member 24 and the rolling pin 46 of the driver 26 (and the linear movement of the actuator element 22 ) occurs over this lead range (ie from 0 ° to 5 °). This small amount of advance required enables the switch subassembly to switch / trip faster 14 in the limit switch 10 , In addition, the use of the rolling pin reduces 46 in the carrier 26 - and its interaction with the cam element 24 - Frictional forces between the driver 26 and the cam member 24 when the cam element 24 is rotated. This reduction in frictional forces - together with the shape and the pivoting type of the driver 26 in general - allows more leeway in the range of the cam pressure angle (e.g. between 30 ° and 45 °) for the interaction between the driver 26 and the cam member 24 can be acceptable. Furthermore, the positioning of the actuator element lowers 22 such that it is aligned offset to the axis around which the driver element 26 is rotated (ie offset to the central axis of the forced rotation), the height of the Torque on the rotating shaft 20 must be exerted and reduces forces between the cam member 24 and the rolling pin 46 be transmitted. The reduced amount of torque required to rotate the cam member 24 is desirable to reduce the forces in the actuator head 12 and to increase the life of the actuator head 12 ,

Vorteilhafterweise stellen Ausführungsformen der Erfindung somit einen Neutralpositions-Endschalter mit einer Betätigungskopfunterbaugruppe mit einer vereinfachten Gestaltung mit einer reduzierten Anzahl von beweglichen Teilen bereit, die weniger Zeit und Kosten für deren Montage erfordert und die die Zuverlässigkeit des Endschalters aufgrund der Verringerung der Anzahl beweglicher Komponenten darin verbessert. Die Betätigungskopfunterbaugruppe erfordert nur einen kleinen Grad an Vorlaufdrehung (z. B. annähernd 5°) der Aktorwelle, bevor die Drehung ausreichend ist, um das Abtriebselement linear translatorisch in eine vollständig betätigte Position zu bewegen, um eine schnellere Schalt-/Auslösezeit für den Endschalter bereitzustellen. Zusätzlich ermöglicht die Konstruktion der Betätigungskopfunterbaugruppe deren erforderliche Funktion in einem begrenzten, kleinen Raum, d. h. eine kompakte Betätigungskopfunterbaugruppe. Somit wird der Vorteil einer vereinfachten Gestaltung mit einer reduzierten Anzahl von beweglichen Teilen, welche die Zuverlässigkeit des Endschalters erhöht, erreicht, ohne die Außenabmessung/Größe der Betätigungskopfunterbaugruppe erhöhen zu müssen.Advantageously, embodiments of the invention thus provide a neutral position limit switch with an actuator head subassembly with a simplified design with a reduced number of moving parts, which requires less time and cost to assemble and which improves the reliability of the limit switch due to the reduction in the number of moving components therein , The actuator head subassembly requires only a small amount of lead rotation (e.g., approximately 5 °) of the actuator shaft before the rotation is sufficient to translationally translate the output member to a fully actuated position for a faster switch / trip time for the limit switch provide. In addition, the design of the actuator head subassembly enables it to perform its required function in a limited, small space, i. H. a compact actuator head subassembly. Thus, the advantage of a simplified design with a reduced number of moving parts, which increases the reliability of the limit switch, is achieved without having to increase the outer dimension / size of the actuating head subassembly.

Somit schließt gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Betätigungskopf, der eine Betätigung in einem Endschalter ermöglicht, ein: ein Gehäuse, eine Welle, die im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, ein Nockenelement, das auf der Welle gelagert ist und als Reaktion auf eine Drehung der Welle im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, und einen Mitnehmer, der als Reaktion auf die Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn durch das Nockenelement betätigt wird, wobei der Mitnehmer ferner einen an dem Gehäuse befestigten Drehstift, einen Hebelabschnitt, der auf dem Drehstift positioniert und darum in entgegengesetzten Richtungen schwenkbar ist, und einen rollenden Stift, der an dem Hebelabschnitt angebracht und in Kontakt mit dem Nockenelement ist, einschließt. Der Betätigungskopf schließt auch ein Aktorelement in Kontakt mit dem Hebelabschnitt ein, das sich als Reaktion auf das Schwenken des Hebelabschnitts linear in eine erste Richtung oder eine zweite Richtung bewegt. Der rollende Stift bewegt sich bei einer Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn entlang eines Profils des Nockenelements, so dass der Hebelabschnitt veranlasst wird, sich zu verschwenken, wobei sich das Aktorelement als Reaktion auf das Schwenken des Hebelabschnitts linear translatorisch in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung bewegt.Thus, according to one aspect of the present invention, an actuator head that enables actuation in a limit switch includes: a housing, a shaft that is rotatable clockwise and counterclockwise, a cam member that is supported on the shaft and in response to rotation of the shaft clockwise and counterclockwise, and a follower actuated by the cam member in response to the clockwise and counterclockwise rotation of the cam member, the follower further comprising a pivot pin attached to the housing, a lever portion , which is positioned on the pivot pin and therefore pivotable in opposite directions, and includes a rolling pin attached to the lever portion and in contact with the cam member. The actuator head also includes an actuator element in contact with the lever portion that moves linearly in a first direction or a second direction in response to the pivoting of the lever portion. The rolling pin moves clockwise or counterclockwise along a profile of the cam member upon rotation of the cam member, causing the lever portion to pivot, the actuator member linearly translating in the first direction in response to the pivoting of the lever portion or the second direction.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt ein elektrischer Endschalter eine Schalterunterbaugruppe mit einer Vielzahl von festen elektrischen Anschlüssen und einen Kontaktträger mit elektrischen Kontakten darauf ein, wobei der Kontaktträger zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen Schaltpositionen selektiv eine Stelle, wo sich die elektrischen Kontakte befinden, zu unterschiedlichen elektrischen Anschlüssen verschiebt, um verschiedene Schaltkreise in der Schalterunterbaugruppe zu schließen und zu unterbrechen. Der elektrische Endschalter schließt außerdem ein: eine Betätigungskopfunterbaugruppe mit einer Welle, die im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, ein Nockenelement, das auf der Welle gelagert ist und als Reaktion auf die Drehung der Welle im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, ein Aktorelement, das konfiguriert ist, sich als Reaktion auf die Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn linear in einer ersten Richtung oder einer zweiten Richtung zu bewegen, um eine entsprechende Bewegung des Kontaktträgers zu verursachen, und einen Mitnehmer in Kontakt mit sowohl dem Nockenelement als auch dem Aktorelement, um die Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn in eine lineare Bewegung des Aktorelements in der ersten oder der zweiten Richtung umzusetzen, wobei der Mitnehmer das Aktorelement direkt betätigt.According to another embodiment of the present invention, an electrical limit switch includes a switch subassembly with a plurality of fixed electrical connections and a contact carrier with electrical contacts thereon, the contact carrier selectively closing a position where the electrical contacts are between a plurality of different switching positions different electrical connections to close and interrupt different circuits in the switch subassembly. The electrical limit switch also includes: an actuator head subassembly with a shaft that is rotatable clockwise and counterclockwise, a cam member that is supported on the shaft and rotatable in response to rotation of the shaft clockwise and counterclockwise Actuator element configured to move linearly in a first direction or a second direction in response to rotation of the cam element clockwise or counterclockwise to cause corresponding movement of the contact carrier, and a driver in contact with both the cam element as well as the actuator element in order to convert the rotation of the cam element clockwise or counterclockwise into a linear movement of the actuator element in the first or the second direction, the driver actuating the actuator element directly.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt ein Betätigungskopf zum Bereitstellen einer Betätigung in einem Endschalter ein: eine Welle, die im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, ein Nockenelement, das auf der Welle gelagert ist und als Reaktion auf die Drehung der Welle im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, und ein Aktorelement, das sich als Reaktion auf die Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn linear von einer normalen Position in eine erste Richtung oder eine zweite Richtung bewegt, wobei das Aktorelement zwischen einer ersten betätigten Position und einer zweiten betätigten Position bewegbar ist. Der Betätigungskopf schließt auch einen Mitnehmer in Kontakt mit sowohl dem Nockenelement als auch dem Aktorelement ein, um eine Drehung des Nockenelements im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn in eine lineare Bewegung des Aktorelements in der ersten oder zweiten Richtung umzusetzen. Im Betrieb des Betätigungskopfes gibt es etwa 5° Vorlaufdrehung der Welle, um das Aktorelement in die erste betätigte Position und die zweite betätigte Position zu bewegen.According to yet another embodiment of the present invention, an actuator head for providing actuation in a limit switch includes: a shaft that is rotatable clockwise and counterclockwise, a cam member that is supported on the shaft and in response to the rotation of the shaft is rotatable clockwise and counterclockwise, and an actuator element that moves linearly from a normal position in a first direction or a second direction in response to the rotation of the cam element clockwise or counterclockwise, the actuator element actuating between a first Position and a second actuated position is movable. The actuator head also includes a driver in contact with both the cam member and the actuator member to translate clockwise or counterclockwise rotation of the cam member into linear movement of the actuator member in the first or second direction. When the actuating head is in operation, there is approximately a 5 ° forward rotation of the shaft in order to move the actuator element into the first actuated position and the second actuated position.

Die vorliegende Erfindung wurde im Sinne der bevorzugten Ausführungsform beschrieben, und es wird anerkannt, dass Äquivalente, Alternativen und Änderungen, abgesehen von den ausdrücklich genannten, im Rahmen der beigelegten Ansprüche möglich sind.The present invention has been described in terms of the preferred embodiment, and it is recognized that equivalents, alternatives, and changes, other than those expressly stated, are possible within the scope of the appended claims.

Claims

Actuating head that enables actuation in a limit switch, the actuating head comprising: a housing; a shaft that is rotatable clockwise and counterclockwise; a cam member supported on the shaft and rotatable in response to clockwise and counterclockwise rotation of the shaft; a follower actuated by the cam member in response to the clockwise and counterclockwise rotation of the cam member, the follower comprising: a pivot pin attached to the housing; a lever portion positioned on the pivot pin and pivotable about it in opposite directions; and a rolling pin attached to the lever portion and in contact with the cam member; and an actuator element that is in contact with the lever portion and translationally linearly moves in a first direction or a second direction in response to the pivoting of the lever portion; wherein the rolling pin moves clockwise or counterclockwise along a profile of the cam member upon rotation of the cam member causing the lever section to pivot, the actuator member linearly translating in response to the pivoting of the lever section in the first Direction or the second direction.

Actuating head after Claim 1 wherein the cam profile of the cam member includes a protrusion that slopes from a reduced diameter cam surface to an enlarged diameter cam surface, and wherein the rolling pin is above the center of the inclined protrusion when the actuator head is in a normal operating position.

Actuating head after Claim 2 , the rolling pin moving downward along the inclined protrusion toward the reduced diameter cam surface when the cam member is rotated clockwise, causing the lever portion to pivot toward the cam member and the actuator member to translate linearly in the second direction ,

Actuating head after Claim 2 , wherein the rolling pin moves upward along the inclined projection to the enlarged diameter cam surface when the cam member is rotated counterclockwise, causing the lever portion to pivot away from the cam member and the actuator member to translate linearly in the second direction emotional.

Actuating head after Claim 2 , wherein the rolling pin moves after a forward rotation of the shaft of 5 ° clockwise or counterclockwise from the center over the inclined projection to the cam surface with the reduced diameter or the cam surface with the enlarged diameter to the actuator element in a first position or move a second position.

Actuating head after Claim 5 wherein the rolling pin, after advancing the shaft by 5 ° to move the rolling pin to the reduced-diameter cam surface or the enlarged-diameter cam surface, along the reduced-diameter cam surface or the enlarged-diameter cam surface for a further 85 ° to 90 ° of a caster rotation of the shaft in the same direction.

Actuating head after Claim 1 , wherein the actuator element is positioned such that it is aligned offset to the axis about which the driver element is rotated.

Actuating head after Claim 1 wherein the shaft includes a notch formed therein, and wherein the actuator head further comprises: a stop positioned in the notch so as to be in contact with the shaft; and a coil spring which abuts stopper at one end and abuts the housing at an opposite end, the coil spring serving to bias the stopper and the shaft to a normal operating position when no torque is applied to the shaft.

Actuating head after Claim 1 wherein the rolling pin, as it moves along the profile of the cam member, rolls along the profile to reduce the friction between the dog and the cam member.

An electrical limit switch, comprising: a switch subassembly including: a plurality of fixed electrical connections; and a contact carrier having electrical contacts thereon, the contact carrier being movable between a plurality of different switch positions to selectively move a location where the electrical contacts are to different electrical connections to close different circuits in the switch subassembly and to interrupt; and an actuator head subassembly including: a shaft that is rotatable clockwise and counterclockwise; a cam member supported on the shaft and rotatable in a clockwise and counterclockwise direction in response to rotation of the shaft, an actuator element configured to linearly linearly respond to a clockwise or counterclockwise rotation of the cam member move first direction or a second direction, wherein a movement of the actuator element causes a corresponding movement of the contact carrier; and a driver in contact with both the cam member and the actuator member to translate the clockwise or counterclockwise rotation of the cam member into a linear movement of the actuator member in the first or second direction, the driver directly actuating the actuator member.

Electrical limit switch after Claim 10 the driver comprising: a pivot pin attached to a housing of the actuator head subassembly; a lever portion positioned on the pivot pin and pivotable about it in opposite directions, the lever being in contact with the actuator member so as to enable movement thereof; and a rolling pin attached to the lever portion and in contact with the cam member; the rolling pin moving clockwise or counterclockwise along a profile of the cam member upon rotation of the cam member causing the lever section to pivot, the actuator member linearly translating in response to the pivoting of the lever section in the first Direction or the second direction.

Electrical limit switch after Claim 11 wherein the cam profile of the cam member includes a protrusion that slopes from a reduced diameter cam surface to an increased diameter cam surface, and wherein the rolling pin is centered over the inclined protrusion when the actuator head is in a normal operating position.

Electrical limit switch after Claim 12 , wherein the rolling pin moves downward along the inclined protrusion toward the reduced diameter cam surface when the cam member is rotated clockwise, causing the lever portion to pivot toward the cam member and the actuator member to translate linearly into the first direction moves.

Electrical limit switch after Claim 12 , wherein the rolling pin moves upward along the inclined projection to the increased diameter cam surface when the cam member is rotated counterclockwise, causing the lever portion to pivot away from the cam member and the actuator member to translate linearly into the second Moving direction.

Actuating head after Claim 12 , the rolling pin moving after a forward rotation of the shaft 5 ° clockwise or counterclockwise from the center over the inclined projection to the cam surface with the reduced diameter or to the cam surface with the enlarged diameter to cause movement of the contact carrier, which is movable to one of the plurality of certain switching positions.

Electrical limit switch after Claim 11 , wherein the actuator element is positioned such that it lies next to one end of the lever section and off-center from a central force axis about which the driver is rotated.

Electrical limit switch after Claim 10 wherein the switch subassembly further includes a plunger that is aligned with the actuator element and configured to move linearly in response to a force exerted thereon by the actuator element, the plunger abutting the contact carrier to cause it to move.

An actuator head that enables operation in a limit switch, the actuator head comprising: a shaft that is rotatable clockwise and counterclockwise; a cam member supported on the shaft and rotatable in response to clockwise and counterclockwise rotation of the shaft; an actuator element that is in response to rotation of the cam element clockwise or counterclockwise from a normal position in a first direction or a second Moves linearly, wherein the actuator element is movable between a first actuated position and a second actuated position; and a driver in contact with both the cam member and the actuator member to translate clockwise or counterclockwise rotation of the cam member into linear movement of the actuator member in the first or second direction; wherein there is approximately 5 ° of a forward rotation of the shaft to move the actuator element to the first actuated position and the second actuated position.

Actuating head after Claim 18 wherein the driver comprises: a pivot pin which is fixed to a housing of the actuating head; a lever portion positioned on the pivot pin and pivotable about it in opposite directions; and a rolling pin attached to the lever portion and in contact with the cam member; the rolling pin moving clockwise or counterclockwise along a profile of the cam member upon rotation of the cam member causing the lever section to pivot, the actuator member linearly translating in response to the pivoting of the lever section in the first Direction or the second direction.

Actuating head after Claim 18 , wherein the actuator element is positioned such that it is aligned outside an axis about which the driver element is rotated.