DE1094846B - Rastschalter, insbesondere Kanalschalter fuer Fernsehempfaenger - Google Patents

Description

Es gibt Rastschalter mit mindestens zwei Raststellungen, insbesondere Kanalschalter für Fernsehempfänger, bei denen jedem Empfangskanal eine Raststellung zugeordnet ist. Solche Schalter mit Rasteinrichtungen enthalten meist eine Platte mit einer Vielzahl von auf einem Kreisumfang verteilten Aussparungen, Löchern oder Vertiefungen. Üblicherweise befinden sich auf einer solchen Platte zwischen je zwei Aussparungen erhöhte, gratähnliche Teile. Oft werden die Raststellungen auf den Rastplatten nicht durch Öffnungen oder Eindrücke in den Platten, sondern lediglich durch Stellen geringerer Höhe gebildet, die zwischen den relativ hohen benachbarten Graten liegen. Im allgemeinen ist die Drehachse drehbar im Mittelpunkt des durch die Löcher gebildeten Kreises gelagert. Auf dieser Achse ist eine Feder befestigt, die einen Druck auf die Rastplatte ausübt. In manchen Rastanordnungen hat diese Feder eine Aussparung, in der eine Rastkugel so angeordnet ist, daß sie bei Drehung der Achse unter dem Druck der ao Feder über die Rastplatte gleitet. Infolge der zwischen den Aussparungen angeordneten Grate hat die Rastkugel gegenüber der Rastplatte nur dann eine stabile Lage, wenn die Kugel in einer Aussparung, also zwischen zwei Graten, liegt. Wenn die Rastachse gedreht wird, bewegt sich die Kugel unter Federdruck aus dieser Lage auf den benachbarten Grat. Sobald die Kugel infolge der Drehung der Achse die Spitze des Grates überschritten hat, unterstützt die Federwirkung die weitere Bewegung der Kugel. Daher bewegt sich die Kugel sehr schnell in die nächste Aussparung und treibt dabei die Feder und Achse an. Diese oft als »Einschnappen« bezeichnete Bewegung der Kugel ergibt die erwünschte Rastwirkung.

Die zur Bewegung der Kugel aus einer stabilen Lage über die Grate erforderliche Kraft ist bei bekannten Rasteinrichtungen so groß, daß viele Personen Schwierigkeiten in der Bewegung der Rastachse haben oder den erforderlichen Kraftaufwand als unangenehm empfinden.

Zur Vermeidung dieses Kraftaufwandes könnte man nun beispielsweise eine relativ weiche Rastfeder verwenden oder die einzelnen Raststellungen mit langsam ansteigenden Flanken versehen. Solche Anordnungen würden jedoch nicht die erwünschte Rastwirkung ergeben, weil die Rastkugel nicht in der erforderlichen Weise in die richtige Stellung einschnappen würde. Außerdem würde die Rastkugel bei einer derart weichen Feder nicht in der erwünschten Lage bleiben, wenn kein ausreichender Höhenunterschied zwischen den Graten und den Raststellungen besteht. Man könnte auch zur Vermeidung eines großen Kraftaufwandes von Übersetzungsgetrieben Gebrauch machen. Solche Anordnungen haben jedoch Rastschalter, insbesondere Kanalschalter für Fernsehempfänger

Anmelder:

General Electric Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dx.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. April 1957

Carroll Reed Miner, Liverpool, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

den Nachteil, daß man dann zur Umschaltung von einer Raststellung auf die nächste Raststellung die Rastachse über einen größeren Winkel drehen muß, als es dem Abstand der einzelnen Raststellungen entspricht.

Es ist auch ein Rastschalter mit zwei Rastscheiben bekannt, von denen jede mit lagemäßig übereinstimmenden Rastkerben versehen ist. Sobald bei dieser bekannten Anordnung der Bedienungsknopf betätigt wird, verschiebt sich ein auf dem Stab befestigter Hebel gegen die Wirkung einer Feder, so daß der Hebel aus der Kerbe der mit dem Bedienungsknopf verbundenen Rastscheibe herausgedrückt wird. Durch Parallelverschiebung des Hebels auf dem Stab wird auch die Kerbe der anderen Rastscheibe freigegeben, so daß bei weiterer Drehung des Bedienungsknopfes die beiden Rastscheiben miteinander gekuppelt werden. Bei dieser bekannten Anordnung ist eine sehr große Genauigkeit und ein relativ großer Aufwand erforderlich, um eine sichere Betriebsweise zu erreichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.

Die Erfindung besteht bei einem Rastschalter mit zwei koaxial angeordneten und innerhalb eines kleinen Drehbereiches gegeneinander drehbaren Achsen, und zwar einer Antriebsachse und einer Lastachse, und einem durch ein federndes Glied gegen eine Rastplatte gedrückten Rastnocken, wobei Mittel vorgesehen sind, die die Federkraft während der

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Drehung der Antriebsachse so weit verringern, daß die Lastachse von der Antriebsachse bei deren Drehung leicht mitgenommen wird, insbesondere Kanalschalter für Fernsehempfänger, darin, daß das federnde Glied auf der Lastachse befestigt ist und den Rastnocken gegen eine Reihe von zur Drehachse konzentrischen ortsfesten Rastern drückt und daß auf der Antriebsachse ein Hebel befestigt ist, der mit dem federnden Glied über ein Verbindungsglied gekuppelt ist. ίο

Dadurch wird gegenüber der bekannten Anordnung ein wesentlich einfacherer Aufbau erreicht, der bei zumindest gleicher Wirksamkeit weniger exakt zu sein braucht.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Kanalschalter zwei koaxial angeordnete, unabhängig voneinander drehbare Drehachsen, von denen eine, die Lastachse, in der Rastplatte drehbar gelagert ist, während die andere, die Antriebsachse, eine Antriebsplatte trägt. Diese Antriebsplatte ist über ein Verbindungsglied mit der auf der Lastachse angeordneten Rastfeder verbunden. Auf diese Weise wird die Feder bei Betätigung der Antriebsachse über das Verbindungsglied mitgenommen, wobei die Feder von der Rastplatte etwas abgehoben wird. Dadurch wird auf die Feder auch eine Kraftkomponente ausgeübt, die der Federkraft auf die Rastplatte entgegengerichtet ist. Dadurch wird die Federkraft bei der Drehung der Antriebsachse kurzzeitig verringert. Auf diese Weise erfolgt die Drehung der Antriebsachse, bei der der Bedienende Kraft aufzuwenden hat, über einen größeren Winkel, als es bei den üblichen Rastschaltern der Fall ist, während der Teil der Drehung, bei der die Wirkung der Feder die Drehung unterstützt, sich über einen geringeren Winkel erstreckt. Der Gesamtdrehwinkel der Antriebsachse bleibt dabei der gleiche.

Die Erfindung wird an Hand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält ein Kasten 11 eine durch einen Rastmechanismus anzutreibende Last. Diese Last ist z. B. bei einem Fernsehempfänger ein Kanalschalter. An einem Ende des Kastens 11 ist eine Rastplatte 12 mit einer Mehrzahl von Aussparungen 13 angeordnet. Auf einer Seite der Platte 12 befindet sich eine Mehrzahl von Graten 15 derart, daß zwischen je zwei Aussparungen 13 ein Grat 15 liegt. Aussparungen 13 und Grate 15 sind um eine Bohrung 16 kreisförmig angeordnet. Die Rastplatte 12 mit derart angeordneten Aussparungen und Graten ist nur mögliches Ausführungsbeispiel einer Rastplatte, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Zum gleichen Zwecke können viele andere Rastplatten geeignet sein, so z. B. benötigen manche Rastplatten keine Grate. Andere haben nur Vertiefungen usw. Trotz dieser Unterschiede können im wesentlichen alle Typen von Rastplatten Verwendung finden.

Tn der Bohrung 16 ist eine Lastachse 18 (lediglich in Fig. 2 dargestellt) drehbar gelagert. Die Achse 18 wird in diesem Fall als Lastachse bezeichnet, weil sie die Funktion der Antriebsachse für die im Kasten 11 enthaltene Last hat. Auf der Achse 18 sind Mittel zur nachgiebigen Mitnahme oder Halterung der Aussparungen in der Rastplatte 12 befestigt. Die dargestellte Anordnung enthält eine Feder 20 mit einem Loch 22 zur Aufnahme einer Kugel 21. Der Abstand des Loches 22 von der Achse 18 ist so groß, daß die Kugel 21 bei Drehung der Achse 18 die Aussparungen 13 und Grate 15 der Platte 12 überstreicht. Abweichend von der so beschriebenen Anordnung könnte z. B. die Feder 20 statt der Kugel 21 einen abgerundeten Vorsprung haben, der in die Löcher 13 der Rastplatte eingreift. Andere Möglichkeiten zum Ersetzen der Kugel 21 brauchen hier nicht weiter erläutert zu werden.

Bei einer Rasteinrichtung mit der Kugel 21 ist es üblich, eine Platte 23 mit einer öffnung 24 zu verwenden, in der die Kugel 21 festgelegt ist. Der einzige Zweck dieser Platte 23 in Fig. 1 und 2 besteht darin, den Ball 21 in der Bohrung 22 der Feder 20 zu arretieren. Falls es erwünscht ist, kann diese Platte 23 von der Lastplatte 12 durch eine Scheibe 25 getrennt werden.

Eine Antriebsachse 26, die von außen her gedreht wird, ist gegenüber der Belastungsachse 18 drehbar angeordnet. Bei Verwendung in einem Fernsehempfänger würde dann der Kanalschaltungs-Bedienungsknopf an einem Ende der Achse 26 befestigt werden. Die Achsen 18 und 26 sind vorzugsweise koaxial angeordnet, da hierdurch die drehbare Lagerung der Achse 26 wesentlich vereinfacht wird. Beispielsweise kann bei koaxialer Anordnung die Lagerung durch einen Stift 27 erfolgen, der von einem Ende der Achse 18 in eine entsprechende, nicht bezifferte Bohrung in dem entsprechenden Ende der Achse 26 eingreift. Für einfache Rastschalter, bei denen sich die Aussparungen 13 nur über einen kleinen Winkel erstrecken, ist eine koaxiale Einstellung der Achsen 18 und 26 nicht notwendig. Sobald sich jedoch diese Aussparungen über einen relativ großen Winkel erstrecken, ist die koaxiale Anordnung erforderlich. Diese unterschiedlichen Erfordernisse beruhen darauf, daß bei einer Drehbewegung über einen großen Winkel bei nicht koaxialer Anordnung zwischen den auf den beiden Achsen angeordneten Komponenten größere Abstandsänderungen auftreten. Andererseits sind diese Abstandsänderungen vernachlässigbar gering, wenn die Drehbewegung nur über einen kleinen Winkel erfolgt. Die mechanische Toleranz der entsprechenden Teile kann so bemessen werden, daß geringe Abstandsänderungen vernachlässigt werden können. Das ist jedoch nicht möglich bei großen Abstandsänderungen.

Auf der Antriebsachse 26 sind eine Antriebsplatte 28 und ein Ring 29 befestigt, der mit der Antriebsplatte aus einem Stück geformt sein kann.

Die einzige Antriebsverbindung zwischen der Antriebsachse 26 und der Lastachse 18 besteht über ein Verbindungsglied 31, das zwischen die oberen Teile der Feder 20 und der Antriebsplatte 28 gelegt ist. Wie im folgenden gezeigt wird, bewirken die Platte 28 und das Verbindungsglied 31 eine Verringerung der Kraft, die die Feder 20 auf die Kugel 21 ausübt.

Die Wirkungsweise der an Hand der Fig. 1 und 2 soweit beschriebenen Anordnung, die bei einer geringen erforderlichen Drehkraft die gleichen Eigenschaften wie die bekannten Rastschalter mit großer Drehkraft haben, soll im folgenden näher erläutert werden. Wenn die Antriebsachse 26 betätigt wird, bewegt die Antriebsplatte 28 das Verbindungsglied 31, das seinerseits die Feder 20 bewegt. Infolge der räumlichen Trennung zwischen der Platte 28 und der Feder 20 bewegt das Verbindungsglied 31 die Feder 20 in einer Richtung, die eine nach außen gerichtete Komponente parallel zur Achse 26 hat. Diese Kraftkomponente ist daher der Federkraft der Feder 20 entgegengesetzt gerichtet. Die resultierende Verringerung der auf die Rastplatte bzw. auf die Kugel 21

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ausgeübten Kraft verringert die Kraft, die zur Bewe- wie der von der Rastkugel unter Kraft zurückgelegte gung der Lastachse 18 erforderlich ist. Die weitere Weg (der Weg von einer Aussparung 13 zur Spitze Drehung der Achse 26 bewegt die Kugel 21 auf den eines Grates 15) für beide Anordnungen die gleichen benachbarten Grat 15, bis die Kugel die Spitze dieses sind. Weil, wie vorstehend gezeigt, die Antriebsachse Grates erreicht hat. Auf der abfallenden Seite dieses 5 26 bei der Erfindung eine Antriebsdrehkraft über Grates unterstützt die Feder 20 die Bewegung der einen größeren Winkel verursacht als die Achsen bei Kugel 21; dementsprechend bewegt sich die Kugel den üblichen Rastschaltern, ist bei der Erfindung eine mit einer Geschwindigkeit in die nächste Aussparung, geringere Federkraft erforderlich, um die gleiche die viel größer ist als die Bewegungsgeschwindigkeit Arbeit zu leisten. Dies folgt aus dem physikalischen der Antriebsachse 26. Bei dieser Bewegung treibt die io Gesetz, daß die Arbeit durch das Produkt aus Dreh-Kugel 21 die Feder 20 und somit die Lastachse 18 mit kraft und Drehwinkel gegeben ist. einer sehr großen Geschwindigkeit an. Bei dieser Ge- In Fig. 3 und 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel schwindigkeit bewegt sich die Feder 20 gegenüber der der Erfindung dargestellt. Hierbei sind gleiche Teile Antriebsplatte 28 vorwärts und verringert somit die wie in Fig. 1 und 2 mit den gleichen Bezugszeichen Zugkraft des Verbindungsgliedes 31 auf die Feder 15 versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen 20. Dementsprechend ist die Gesamtfederkraft der die Mittel zur Verringerung der Kraft der Feder 20 Feder 20 wieder auf die Kugel 21 gerichtet. Aus die- aus erhöhten Teilen 33 der Platte 23 an Stelle des sem Grunde springt die Kugel 21 in die nächste Aus- Verbindungsgliedes 31 und der Antriebsplatte 28 des sparung in der gleichen Weise, wie es bei den üblichen ersten Ausführungsbeispiels. Ein weiterer Unter-Rastschaltern ohne Verringerung der Federkraft der ao schied besteht darin, daß die Platte 23 auf der An-FaIl ist. triebsachse 26 und nicht auf der Lastachse 18 be-

Aus dieser Beschreibung geht hervor, daß die An- festigt ist. Damit muß bei dem zweiten Ausführungstriebsachse 26 nicht über einen größeren, sondern nur beispiel die öffnung 24 in der Platte 23 wesentlich über einen den benachbarten Aussparungen 13 ent- größer sein als der Durchmesser der Kugel 21. Im sprechenden Winkel bewegt werden muß. Dabei er- 25 Gegensatz dazu mußte beim ersten Ausführungsstreckt sich jedoch die mit Kraftaufwand vorzu- beispiel der Umfang der öffnung 24 lediglich so groß nehmende Bewegung der Antriebsachse 26 über einen sein, daß die Kugel 21 sich darin bewegen konnte, größeren Winkel als bei den üblichen Rastschaltern. Bei der Betätigung der Antriebsachse 26 wird Um diesen Vorgang zu erläutern, sei ein Winkel von während der ersten Grade der Bewegung eine Kante 20° zwischen einer Aussparung 13 und der Spitze 30 der öffnung 24 gegen die Kugel 21 bewegt, ohne eine eines benachbarten Grates 15 angenommen. Bei üb- Bewegung der Lastachse 18 zu verursachen. Die Lastlichen Rastschaltern mußte die Antriebsachse über achse 18 wird deshalb nicht gedreht, weil die einzige diesen Winkel gegen die Federkraft gedreht werden, Antriebsverbindung zwischen den beiden Achsen über um die Kugel 21 von einer zur nächsten Aussparung die Kugel 21 gegeben ist. Die Kugel 21 wird jedoch zu bewegen, wobei natürlich die Achse sich über 35 erst dann bewegt, wenn sie von einer Kante der öffeinen Gesamtwinkel von 40° drehen mußte. Doch er- nung 24 erfaßt wird. Aus diesem Grunde bewegen folg die Bewegung der Achse 26 gegen die Federkraft sich die Kugel 21 und die Feder 20, die mit der Kugel nur über die Hälfte dieses Winkels. Während der 21 in Verbindung steht, während der anfänglichen letzten 20° bewegt sich die Kugel von der abfallenden Bewegung der Platte 23 erst, wenn eine Kante der Flanke des Grates und treibt so die Antriebsachse 40 Öffnung 24 die Kugel 21 erfaßt. Die relative Beweschneller, als sie von ihr angetrieben wird. gung zwischen der Platte 23 und der Feder 20 erlaubt

Im Gegensatz dazu bewirken die ersten Grade der einem der erhöhten Teile 33, insbesondere dem durch Drehbewegung der Antriebsachse keine entsprechende die Drehrichtung der Bewegung der Platte 23 gege-Bewegung der Kugel 21. Beispielsweise bewegt sich benen Teil, sich unter die Feder 20 zu schieben. Diedie Kugel 21 während der ersten zehn Grade der 45 ser erhöhte Teil hebt dann die Feder 20 von der Drehbewegung nur über einen Winkel von 4°. Die Kugel 21 ab und verringert so die von der Feder auf anderen 6° der Drehbewegung werden von der Feder die Kugel ausgeübte Kraft. Sobald eine Kante der 20 aufgenommen, die sich in die in Fig. 2 dargestellte öffnung 24 auf die Kugel 21 trifft, bewegt die Kugel gestrichelte Lage bewegt. Diese Bewegung der Feder sich aus der Aussparung 13 heraus und rollt auf den 20 ist notwendig, um die Kraft dieser Feder auf die 50 benachbarten Grat 15 bei verringerter Kraft infolge Kugel 21 zu verringern. Zusätzlich zu dieser anfäng- der von der Kugel abgehobenen Feder. Dementsprelichen Bewegung von 10° muß die Achse 26 über chend ist auch eine geringere Antriebskraft für die weitere 16° gedreht werden, um die Kugel 21 über Antriebsachse 26 erforderlich.

die erforderlichen 20° zu bewegen, die notwendig Wie beim ersten Ausführungsbeispiel bewegt sich

sind, um die Kugel 21 auf die Spitze des Grates 15 55 die Achse 26 unter Belastung über einen größeren

zu bewegen. Aus diesem Grunde erfolgt die Bewe- Winkel, als es dem Abstand zur Aussparung und der

gung der Achse 26 unter Belastung über 10 + 16°, Spitze des benachbarten Grates 15 entspricht. Der

d. h. 26°, gegenüber den 20° der üblichen Rastschal- Grund für diesen größeren Drehwinkel besteht darin,

tungsanordnung. daß während der ersten Grade der Drehbewegung der

Zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise des 60 Achse 26, bevor die Kante der öffnung 24 auf die

Schalters nach Fig. 1 und 2 soll angenommen werden, Kugel 21 tritt, diese Kugel nicht bewegt wird,

daß die Kraft der Feder 20, die Last im Kasten 11, Während dieser anfänglichen Bewegung ist die

die Abstände der Aussparung 13 sowie die Höhe der Achse 26 unter Last, weil bei dieser Bewegung über

Grate 15 die gleiche Bemessung haben wie bei einem die ansteigenden Teile 33 die Feder 20 von der Ku-

üblichen Rastschalter. In diesem Fall muß bei beiden 65 gel 21 abgehoben wird. Zusätzlich zu dieser anfäng-

Anordnungen die gleiche Arbeit geleistet werden, um liehen Bewegung muß die Achse 26 über einen Win-

die Rastkugel und damit die Lastachse von einer kel gedreht werden, der dem Winkel zwischen den

Stellung in die nächste Stellung zu befördern. Die Aussparungen und der Spitze des Grates entspricht.

Arbeit muß im Grunde die gleiche sein, weil die Während dieser Bewegung ist die Achse 26 eben-

Kraft (Kraft der Feder 20 plus Kraft der Last) so- 70 falls unter Last, weil während dieser Bewegung die

Platte 23 und damit die Kugel 21 gegen die verringerte Kraft der Feder 20 bewegt werden muß.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Rastschalter mit zwei koaxial angeordneten und innerhalb des kleinen Drehbereiches gegeneinander drehbaren Achsen, und zwar einer Antriebsachse und einer Lastachse, und einem durch ein federndes Glied gegen eine Rastplatte gedrückten Rastnocken, wobei Mittel vorgesehen sind, die die Federkraft während der Drehung der Antriebsachse so weit verringern, daß die Lastachse von der Antriebsachse bei deren Drehung leicht mitgenommen wird, insbesondere Kanalschalter für Fernsehempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Glied (23, 20) auf der Lastachse (18) befestigt ist und den Rastnocken (21) gegen eine Reihe von zur Drehachse konzentrischen ortsfesten Rasten (13) drückt und daß auf der Antriebsachse (26) ein Hebel (28) befestigt ist, der mit dem federnden Glied über ein Verbindungsglied (31) gekuppelt ist.

2. Rastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastnocken (21) eine Kugel enthält, die die Rastplatte (12) bei Drehung der Lastachse (18) überstreicht.

3. Rastschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (28) einen gewölbten Vorsprung aufweist, der die Rastplatte (12) bei Drehung der Lastachse (18) überstreicht.

4. Rastschalter nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Antriebsachse (26) befestigte, mit einer Aussparung für die Kugel (21) bzw. den Hebelvorsprung versehene Glied (23) zwischen Hebel (28) und Rastplatte (12) angeordnet ist und daß die Kupplung zwischen Antriebsachse (26) und Lastachse (18) durch eine auf Kugel oder Vorsprung drückende Kante der Aussparung erfolgt.

5. Rastschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied (23) einen gewölbten Teil (33) enthält, der sich bei Achsdrehung unter den Hebel (20) schiebt und diesen von der Rastplatte (12) wegdrückt.

6. Rastschalter nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (28) so ausgebildet ist, daß der gewölbte Teil (33) eher auf den Hebel als die Kante der Aussparung auf die Kugel (21) trifft.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 696 991.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

009 678/404 12.60