DE1124132B

DE1124132B - Electrical switch for periodically switching the direction of rotation of an electric motor

Info

Publication number: DE1124132B
Application number: DEH31493A
Authority: DE
Inventors: Walter Holzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-10-29
Filing date: 1957-10-29
Publication date: 1962-02-22

Description

Elektrischer Schalter zum periodischen Umschalten der Drehrichtung eines Elektromotors Zusatz zum Patent 1077 764 Die Erfindung bezieht sich auf einen motorisch angetriebenen elektrischen Schalter mit einer Steuerkurvenscheibe vorgespannter Kraftspeicherantrieb selbsttätig ausführt, zum periodischen Umschalten der Drehrichtung eines Elektromotors nach Patent 1077 764.Electrical switch for periodic switching of the direction of rotation of an electric motor Addendum to patent 1077 764 The invention relates to a motor-driven electrical switch with a control cam preloaded Energy storage drive runs automatically, for periodic switching of the direction of rotation an electric motor according to patent 1077 764.

Beim Gegenstand des Hauptpatentes sind mit dem Kontaktbrückenträger Führungsnasen verbunden, die bei Drehung der Steuerkurvenscheibe auf deren äußerem Umfang gleiten und, von dem vorgespannten Kraftspeicher angetrieben, in die einzelnen Schaltstellungen springen.The subject of the main patent is with the contact bridge carrier Guide lugs connected to the outer when the control cam rotates Perimeter slide and, driven by the preloaded energy storage device, into the individual Jump switch positions.

Ein Nachteil dieser Ausführung ist, daß der springende Kontaktbrückenträger mit seinen Führungsnasen auf die Steuerkurvenscheibe auftrifft und alle Schläge, die bei dieser Schaltbewegung auftreten, von der Steuerkurvenscheibe auf die Antriebswelle übertragen werden. Die Lebensdauer der Anordnung wird dadurch sehr herabgesetzt. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Schaltstellungen nicht genau festgelegt sind, da das erforderliche Spiel zwischen der Steuerkurvenscheibe und den Führungsteilen des Kontaktbrückenträgers Abweichungen bringt, die für einen genauen Schaltvorgang nicht tragbar sind.A disadvantage of this design is that the jumping contact bridge carrier hits the cam disc with its guide lugs and all blows, which occur during this switching movement from the control cam to the drive shaft be transmitted. This greatly reduces the service life of the arrangement. Another disadvantage is that the switch positions are not precisely defined, because the required play between the control cam and the guide parts of the contact bridge carrier brings deviations that are necessary for an accurate switching process are not portable.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und den Kontaktbrückenträger so zu steuern, daß an der Antriebswelle nur gleichmäßige Kräfte mit nur geringem Kraft- bzw. Drehmomentanstieg bei den Schaltbewegungen des Kontaktbrückenträgers aufzuwenden sind; daß weiterhin die Schaltstellungen genau definiert sind, wobei auch jedes Schlagen auf die Steuerkurvenscheibe und eine dadurch hervorgerufene erhöhte mechanische Beanspruchung des ganzen Schaltwerkes vermieden wird.The object of the invention is to avoid these disadvantages and the To control the contact bridge carrier so that only uniform forces on the drive shaft with only a slight increase in force or torque during the switching movements of the contact bridge carrier are to be expended; that the switching positions are still precisely defined, with also every hitting on the control cam and one caused by it increased mechanical stress on the entire rear derailleur is avoided.

Die Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Kontaktbrückenträger in seinen Schaltstellungen an Verriegelungshebeln anliegt, die an der Schaltergrundplatte befestigt sind.The object is achieved according to the invention in that the contact bridge carrier rests against locking levers in its switching positions, which are attached to the switch base plate.

Diese Verriegelungshebel nehmen die Schaltstöße auf und entlasten dadurch die Antriebswelle, so daß eine erheblich höhere Lebensdauer erreicht wird und genau definierte Schaltstellungen durch Stufen an den Verriegelungshebeln festgelegt sind.These locking levers absorb and relieve the switching shocks thereby the drive shaft, so that a considerably longer service life is achieved and precisely defined switching positions are set by means of steps on the locking levers are.

Es ist wesentlich, daß die Bewegung der Verriegelungshebel senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kontaktbrückenträgers erfolgt.It is essential that the movement of the locking levers be perpendicular to the direction of movement of the contact bridge carrier.

Durch eine derartige Ausführung ist an der Schalterwelle nur eine geringe Kraft bzw. ein geringes Drehmoment für die Bewegung der Verriegelungshebel erforderlich, da diese nur Auslösebewegungen durchführen und nicht entgegen der Vorspannkraft des Kontaktbrückenträgers bewegt werden müssen. Eine zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß zwei Verriegelungshebel vorhanden sind, die jeweils an einem Hebelende Stufen zur Abstützung des Kontaktbrückenträgers besitzen und zur Auslösung der Schaltbewegungen durch die Steuerkurvenscheibe betätigt werden, die die Verriegelungshebel über Ansätze quer zur Bewegungsrichtung des Kontaktbrückenträgers bewegt.Such a design means that there is only one on the switch shaft low force or a low torque for the movement of the locking lever required, since these only carry out triggering movements and not against the Biasing force of the contact bridge carrier must be moved. A practical design is that there are two locking levers, each on one Have levering steps to support the contact bridge carrier and to trigger of the switching movements are actuated by the control cam, which controls the locking lever Moved across approaches to the direction of movement of the contact bridge support.

Eine derartige Ausführung läßt sich leicht und billig fertigen, ist erschütterungsfest und gestattet eine einwandfreie Einstellung der Schaltbewegungen bei größtmöglicher Schonung des Antriebs.Such a design can be manufactured easily and cheaply, is Vibration-proof and allows perfect adjustment of the switching movements with the greatest possible protection of the drive.

Es ist weiterhin wesentlich, daß die Steuerkurvenscheibe achsparallel zu der den Kraftspeicherantrieb spannenden Arbeitskurvenscheibe angeordnet ist.It is also essential that the control cam is axially parallel to which the energy storage drive exciting working cam is arranged.

Durch eine derartige Ausbildung kann man die Nocken bzw. Exzenter von Steuerkurvenscheibe und Arbeitskurvenscheibe genau aufeinander abstimmen. Selbstverständlich können diese Teile auch einstückig sein, was eine weitere Fertigungsvereinfachung ermöglicht.With such a design, the cams or eccentrics can be used precisely coordinate the control cam disc and the working cam disc. Of course these parts can also be in one piece, which further simplifies production enables.

Zweckmäßig ist es ferner, daß die Stufen der Verriegelungshebel die »Ein«- und »Aus«-Schaltstellungen des Kontaktbrückenträgers bestimmen.It is also useful that the steps of the locking lever Determine the "on" and "off" switch positions of the contact bridge support.

Man hat es dadurch in der Hand, durch entsprechende Ausbildung der Stufen genau definierte Schaltstellungen zu erreichen, und man kann den Schaltvorgang zeitlich so ausführen, daß an den Schaltkontakten nur geringer Kontaktabbrand entsteht. Solche Schaltzeitpunkte sind z. B. die Nulldurchgänge der Stromkurve.You have it in your hand through the appropriate training of the Steps to achieve precisely defined switching positions, and you can Switching process Execute the timing in such a way that only a small amount of contact erosion occurs on the switch contacts. Such switching times are z. B. the zero crossings of the current curve.

Zweckmäßig ist es, daß die Verriegelungshebel als zweiarmige Hebel ausgebildet sind, die ihre Drehlagerung auf der Schaltergrundplatte besitzen und deren einer Arm mit Hilfe von Federn den anderen, mit Stufen versehenen Arm auf die Steuerkurvenscheibe hin oder an die Ansätze der Schaltergrundplatte drückt.It is useful that the locking lever as a two-armed lever are designed that have their pivot bearing on the switch base plate and one arm with the help of springs on the other arm provided with steps pushes the control cam towards or against the lugs of the switch base plate.

Bei dieser Ausführung wird fast jedes Spiel vermieden, da immer ein guter Kraft- oder Formschluß vorhanden ist. Die Ansätze auf dem Kontaktbrückenträger lassen nur die Schaltstellungen zu, die durch diese Anschläge begrenzt werden. Die Abnutzung ist sehr gering, da die Bewegung der Verriegelungshebel nicht von großen Reibungskräften beeinflußt wird.With this version, almost every game is avoided, since there is always one good frictional or positive locking is present. The approaches on the contact bridge carrier allow only the switching positions that are limited by these stops. the Wear is very little because the movement of the locking lever is not great Frictional forces is influenced.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown.

Fig. 1 zeigt die Steuervorrichtung für den Kontaktbrückenträger mit zwei Verriegelungshebeln in Vorderansicht; Fig.2 zeigt schematisch den zugehörigen Kraftspeicherantrieb, der dem des Hauptpatentes entspricht; Fig. 3 zeigt in vereinfachter Darstellung eine andere Ausgestaltung der Steuervorrichtung, und zwar insbesondere des Kraftspeicherantriebs, wobei von den beiden Verriegelungshebeln nur der eine eingezeichnet ist; Fig. 4 zeigt die Anordnung der Kontaktbrücken. In der Fig. 1 ist der Kontaktbrückenträger 1 gezeichnet, auf dem Ansätze 2,14 befestigt sind. Auf der Schaltergrundplatte 16 sind die Verriegelungs- ; hebet 5 und 6 gelagert. Sie sind als zweiarmige Hebel ausgebildet, und Federn 7 versuchen, die mit den Stufen 3 und 4 versehenen Arme der Verriegelungshebet immer in Pfeilrichtung 8 auf die Steuerkurvenscheibe 9 hin zu bewegen. Die Steuerkurvenscheibe 9 besitzt einen Nocken, dessen Ansatz 11 gemäß Fig. 1 beim Drehen der Steuerkurvenscheibe 9 in Pfeilrichtung 10 den Verriegelungshebel 5 in Pfeilrichtung 12 nach unten bewegt. Der Kontaktbrückenträger 1 ist durch den in der Fig. 2 gekennzeichneten Kraftspeicher in bezug auf die Schaltergrundplatte 16 so vorgespannt, daß er sich in Pfeilrichtung 22 bewegen möchte. Der Kraftspeicher wird von Schiebern 18, 19 gebildet, die durch Federn 24, 25, 26 miteinander verbunden sind. Führungen 23, 24 und 20, 21 sorgen dafür, daß eine geradlinige Bewegung ohne Verkanten möglich ist. Anschläge 30, 31, 32, 33 begrenzen die Endstellungen. Die Anschläge 30, 31, 32, 33 sind auf dem Kontaktbrückenträger 1 befestigt, während die Führungen 20, 21, 23, 24 auf der Schaltergrundplatte 16 angebracht sind. Wenn nun die Steuerkurvenscheibe 9 durch Drehung der Antriebswelle 28 gedreht wird, dann wird gleichzeitig die auf dieser Antriebswelle 28 befestigte Arbeitskurvenscheibe 27 gedreht. Diese Arbeitskurvenscheibe 27 besitzt einen exzentrischen Drehpunkt 29. Die Arbeitskurvenscheibe 27 bewegt daher entweder den Schieber 18 in Pfeilrichtung 39 oder den Schieber 19 in Pfeilrichtung 40. In der in Fig. 2 gezeichneten Stellung wird der Schieber 18 in Pfeilrichtung 39 bewegt; der Schieber 19 kann dieser Bewegung aber nicht folgen, da er an den Anschlägen 30, 31 anliegt. Da diese Anschläge auf dem Kontaktbrückenträger 1 befestigt sind, nimmt der Schieber 19 bzw.18 den Kontaktbrückenträger 1 in Pfeilrichtung 39 oder 40 mit, wenn die Verriegelungshebel5 bzw.6 das Bewegen des Kontaktbrückenträgers 1 gestatten, und bewirkt dadurch die Schaltung.1 shows the control device for the contact bridge carrier with two locking levers in a front view; 2 shows schematically the associated energy storage drive, which corresponds to that of the main patent; 3 shows, in a simplified representation, another embodiment of the control device, in particular of the energy storage drive, only one of the two locking levers being shown; Fig. 4 shows the arrangement of the contact bridges. In Fig. 1, the contact bridge carrier 1 is drawn, are attached to the lugs 2.14. On the switch base plate 16 are the locking; lifts 5 and 6 stored. They are designed as two-armed levers, and springs 7 try to move the arms of the locking lever, which are provided with stages 3 and 4, always in the direction of arrow 8 towards the control cam 9. The control cam 9 has a cam, the projection 11 of which moves the locking lever 5 downwards in the direction of arrow 12 when the control cam 9 is rotated in the direction of the arrow 10, as shown in FIG. The contact bridge carrier 1 is pretensioned by the energy storage device identified in FIG. The energy store is formed by slides 18, 19 which are connected to one another by springs 24, 25, 26. Guides 23, 24 and 20, 21 ensure that straight movement is possible without tilting. Stops 30, 31, 32, 33 limit the end positions. The stops 30, 31, 32, 33 are attached to the contact bridge carrier 1, while the guides 20, 21, 23, 24 are attached to the switch base plate 16. If now the control cam 9 is rotated by rotating the drive shaft 28, then the working cam 27 attached to this drive shaft 28 is rotated at the same time. This working cam 27 has an eccentric fulcrum 29. The working cam 27 therefore moves either the slide 18 in the direction of arrow 39 or the slide 19 in the direction of arrow 40. In the position shown in FIG. 2, the slide 18 is moved in the direction of arrow 39; however, the slide 19 cannot follow this movement because it rests against the stops 30, 31. Since these stops are attached to the contact bridge carrier 1, the slide 19 or 18 takes the contact bridge carrier 1 with it in the direction of arrow 39 or 40 when the locking levers 5 or 6 allow the contact bridge carrier 1 to be moved, thereby causing the circuit.

Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn die Stufe 4 den Ansatz 2 verläßt, dann schnellt der Kontaktbrückenträger 1 unter Wirkung des Kraftspeichers in Pfeilrichtung 22 nach rechts, bis der Ansatz 2 an der Stufe 3 anliegt. Dies ist die Mittel- und zugleich Ausschaltstellung der Kontaktbrücken. Bei noch weiterem Herunterdrücken des Verriegelungshebels 5 durch den Ansatz 11 auf der Steuerkurvenscheibe gelangt die Fläche 13 unter den Ansatz 2, so daß dann der Kontaktbrückenträger 1 seine andere Endstellung einnimmt, wobei nicht gezeichnete Ansätze diese Stellung des Kontaktbrückenträgers 1 begrenzen.The mode of operation is as follows: When stage 4 leaves approach 2, contact bridge carrier 1 snaps to the right under the action of the energy storage device in the direction of arrow 22 until approach 2 rests on stage 3. This is the middle and at the same time the switch-off position of the contact bridges. When the locking lever 5 is pushed down even further through the projection 11 on the cam disc, the surface 13 comes under the projection 2, so that the contact bridge carrier 1 then assumes its other end position.

Der Schaltvorgang geht dann so weiter, daß nach dieser Schaltstellung der Kraftspeicher den Kontaktbrückenträger 1 nach der entgegengesetzten Seite vorspannt, so daß sich der Kontaktbrückenträger in bezug auf die Schaltergrundplatte 16 in Pfeilrichtung 38 bewegen möchte. Diese Bewegung wird wieder durch die entsprechenden Stufen 4, 3 des Verriegelungshebels 6 in eine Rechtslaufstellung des Motors, eine Ausschaltstellung und eine Linkslaufstellung des Motors unterteilt, wobei dann das Schaltspiel von neuem beginnt.The switching process then continues so that after this switching position the energy store biases the contact bridge carrier 1 to the opposite side, so that the contact bridge carrier with respect to the switch base plate 16 in Arrow direction 38 wants to move. This movement is back through the appropriate Steps 4, 3 of the locking lever 6 in a clockwise position of the motor, one Switch-off position and a left-hand rotation position of the motor, with the Switching cycle begins again.

In der Fig.3 bezeichnen die bereits genannten Bezugszeichen die gleichen Teile. Das Wesentliche ist hier, daß auf dem Rand einer konzentrisch zur Antriebswelle 28 angeordneten, nicht näher bezeichneten Scheibe mit Drehrichtungspfei110 eine um ihren Befestigungspunkt drehbare Exzenterscheibe 29 angebracht ist. Diese Exzenteracheibe bedient bei Drehung der Antriebswelle 28 sowohl die Schieber 18, 19 des Kraftspeicherantriebs als auch die Verriegelungshebel 5, 6 der Steuervorrichtung. Die Exzenterscheibe dient daher gleichzeitig als Arbeits-und als Steuerkurvenscheibe. Wesentlich ist immer, daß auf Grund des Exzenters ein langsames Vorspannen des Kraftspeichers stattfindet, so daß der Antriebsmotor klein sein kann, da von ihm nicht ruckartig Drehmomente verlangt werden und durch das Aufschnellen des Kontaktbrückenträgers 1 auf die Ansätze 2 bzw.14 eine Beschädigung durch Stoßen auf die Antriebswelle 28 vermieden wird. Man erkennt weiter, daß man es in der Hand hat, durch Änderung des Abstands der Ansätze 3 und 4 bzw. durch Verstellen der Ansätze 2 und 14 und des Ansatzes 11 jede gewünschte Schaltstellung einzustellen, ohne daß es teurer Justierungen bedarf.In FIG. 3, the reference numerals already mentioned denote the same parts. The essential thing here is that an eccentric disk 29 rotatable about its fastening point is attached to the edge of a disk (not designated in more detail) with a direction of rotation arrow, which disk is arranged concentrically to the drive shaft 28. When the drive shaft 28 rotates, this eccentric disk operates both the slides 18, 19 of the energy storage drive and the locking levers 5, 6 of the control device. The eccentric disk therefore simultaneously serves as a working and as a control cam. It is always essential that due to the eccentric, the energy storage device is slowly pre-tensioned so that the drive motor can be small, since it does not require jerky torques and the contact bridge carrier 1 snaps open on the lugs 2 or 14, causing damage through impact on the drive shaft 28 is avoided. It can also be seen that it is possible to set any desired switching position by changing the distance between the lugs 3 and 4 or by adjusting the lugs 2 and 14 and the lug 11, without the need for expensive adjustments.

Der Kontaktbrückenträger 1 trägt Umschaltkontakte 34, 35, 36 (Fig. 4), die sich, um Prellungen zu vermeiden, gegen Federn 37 abstützen, je nachdem, ob der Kontaktbrückenträger 1 in Pfeihichtung 39 oder 40 bewegt wird. Die Gegenkontakte zu diesen Umschaltkontakten 34, 35, 36 sind auf der Schaltergrundplatte angeordnet und nicht dargestellt. Die in der Fig. 4 gezeichnete Schaltstellung entspricht der Mittelstellung des Kontaktbrückenträgers 1. Je nach Stellung der Verriegelungshebel5 und 6 liegen bei anderen Schaltstellungen die Umschaltkontakte 34, 35, 36 an den linken oder rechten festen Kontakten, die auf der Schaltergrundplatte angeordnet sind, an.The contact bridge carrier 1 carries changeover contacts 34, 35, 36 (Fig. 4), which, in order to avoid bruises, are supported against springs 37, depending on whether the contact bridge carrier 1 is moved in the direction of arrow 39 or 40. The mating contacts to these changeover contacts 34, 35, 36 are arranged on the switch base plate and not shown. The switching position shown in FIG. 4 corresponds to Middle position of the contact bridge carrier 1. Depending on the position of the locking lever5 and 6 are the changeover contacts 34, 35, 36 on the other switching positions left or right fixed contacts arranged on the switch base plate are on.

Bei der Schaltvorrichtung sind alle Teile leicht zugänglich, und man kann die Schaltergrundplatte gleichzeitig als Gehäuse ausbilden.With the switching device, all parts are easily accessible, and you can also design the switch base plate as a housing.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Motorized electrical switch with a control cam for the switching movements of a contact bridge carrier, the one with the help of a work cam preloaded energy storage drive runs automatically, for periodically switching the direction of rotation of an electric motor according to patent 1077 764, characterized in that the contact bridge carrier (1) in its switching positions on locking levers (5, 6), which are on the switch base plate (16) are attached.

2. Switch according to claim 1, characterized in that the Movement of the locking levers (5, 6) perpendicular to the direction of movement of the contact bridge carrier (1) takes place.

3. Switch according to claim 1 and 2, characterized in that two There are locking levers (5, 6), each step at one end of the lever (3, 4) to support the contact bridge carrier (1) and to trigger the Switching movements are actuated by the control cam (9) which controls the locking lever Moved across approaches to the direction of movement of the contact bridge support.

4. Switch according to claims 1 to 3, characterized in that the control cam (9) is axially parallel arranged to the working cam disk (27, 29) which tension the energy storage drive is.

5. Switch according to claim 1 to 4, characterized in that the stages (3, 4) the locking lever (5, 6) the "on" and "off" switch positions of the contact bridge carrier (1) determine.

6. Switch according to claim 1, characterized in that the locking lever (5, 6) are designed as two-armed levers that rotate their bearings on the switch base plate (16) and one arm with the help of springs (7) the other, with steps (3, 4) provided arm on the control cam (9) or on lugs (2,14) of the Switch base plate (16) presses.