DE1184397B - Elektrische Schaltvorrichtung mit einer einen Hebel tragenden Welle - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: H 02 c

Deutsche KL: 21 c - 40/50

Nummer: 1184 397

Aktenzeichen: T 21858 VIII d/21 c

Anmeldetag: 28. März 1962

Auslegetag: 31. Dezember 1964

Es sind bereits elektrische Unterbrechervorrichtungen bekannt, die durch Anlaufen bewegter Teile gegen ein Steuerorgan mechanisch betätigt werden, sogenannte Endschalter. Sie besitzen eine schwingende Achse mit einem schwenkbaren Arm, gegen den das bewegte Teil anläuft, und eine Kurvenscheibe, die eine durch Druck zu betätigende Schaltvorrichtung steuert. Die Kurvenscheibe ist mit diametral gegenüberliegenden Ansätzen versehen, gegen die eine zweite, die Rückbewegung der Welle in eine stabile Winkelstellung bewirkende zweite Kurvenscheibe durch eine axial wirkende Feder elastisch angedrückt wird. Die zweite Kurvenscheibe ist nur axial verschiebbar und besitzt zwei diametral gegenüberliegende Ausnehmungen, die mit den Ansätzen der erstgenannten Kurvenscheibe zusammenwirken.

Durch Abwandlung des inneren Triebwerkes und durch Aufkeilen der Steuerarme auf die genannten Achsen in unterschiedlichen Drehlagen können derartige Vorrichtungen auf verschiedene Arbeitsprogramme umgestellt werden. So ist bereits eine Unterbrechervorrichtung vorgeschlagen worden, die theoretisch auf acht Arbeitsprogramme eingestellt werden kann, doch sind diese Möglichkeiten bei der vorgeschlagenen Bauart nicht in gleich günstiger Weise ausnutzbar. Überdies bedingt die Programmänderung eine Zerlegung der Vorrichtung, eine Veränderung der Einstellung der inneren Teile und einen darauffolgenden Zusammenbau.

In der Praxis ist der Anwendungsfall vorherrschend, daß zwei Schaltvorrichtungen, denen eine symmetrische Wirkungsweise zugedacht ist, in gleicher Weise an den beiden Enden der Laufstrecke des beweglichen Teiles vorgesehen sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Unterbrechervorrichtung der genannten Gattung, die eine Einstellung auf zwei symmetrische Arbeitsprogramme zuläßt. Gemäß der Erfindung weist die erste Kurvenscheibe eine zu einer Axialebene symmetrische Gestalt auf und trägt auf der der zweiten Kurvenscheibe abgewendeten Seite mindestens einen mit festen, gegeneinander um einen Winkel versetzten Gegenanschlägen zusammenwirkenden Anschlag, während die auf die zweite Kurvenscheibe axial wirkende Feder eine Verschiebung der Achse zuläßt, die so groß ist, daß die mit der Achse verbundenen Ansätze der ersten Kurvenscheibe, die mit den Ausnehmungen der zweiten Kurvenscheibe zusammenwirken, die höchsten Bereiche, die die beiden Ausnehmungen voneinander trennen, überschreiten können, wobei ''ie Welle nach ihrer Axialverschiebung gegen die Elektrische Schaltvorrichtung mit einer einen
Hebel tragenden Welle

Anmelder:

La Telemecanique Electrique,

Nanterre, Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Schiffer, Patentanwalt,

Karlsruhe, Amalienstr. 28

Als Erfinder benannt:
Robert Julien Paul Dufour,
Houilles, Seine-et-Oise (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 5. April 1961 (857 825)

Feder, bei der der Anschlag an der ersten Kurvenscheibe aus dem Bereich der festen Gegenanschläge heraustritt, um eine halbe Umdrehung drehbar ist

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die erste Kurvenscheibe zusammen mit den Ansätzen der Welle einstückig, besteht aus Kunststoff, insbesondere Superpolyamid, und ist mit diametral gegen*· überliegenden, axial stehenden Zähnen ausgerüstet, die mit den Ausnehmungen der zweiten Kurvenscheibe zusammenwirken.

Die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, auf das die Erfindung nicht beschränkt ist, soll im Zusammenhang mit den Zeichnungen zeigen, wie der Gegenstand der Erfindung verwirklicht werden kann. Einzelheiten, die sich aus den Zeichnungen und dem Text ergeben, gehören mit zur Erfindung. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Unterbrechervorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Axialschnitt,

F i g. 3 eine Ansicht der Vorrichtung von hinten, bei der der Deckel, die Feder und die zweite Kurvenscheibe demontiert sind, und

Fig. 4a und 4b in schematischer Darstellung die beiden symmetrischen Anwendungsmöglichkeiten.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung besitzt zwei Gehäuse, von denen das mit 1 bezeichnete einen Unterbrecher mit einer Schnappfeder (Mikro-Schnappschalter) enfeäft^ der durch einen Stößel 6

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betätigt wird. Ein darauf befestigtes Gehäuse 10 umschließt den den Unterbrecher steuernden Mechanismus. Letzterer besitzt eine Welle 11, die in einer im Gehäuse 10 gelagerten Büchse 12 schwingen kann. Auf das Ende der Welle ist ein Arm 13 aufgesteckt, der eine Rolle 14 trägt, gegen die das bewegliche Teil zur Betätigung der Vorrichtung anläuft.

Die erste Kurvenscheibe 30, welche mittels einer Kugel 7 auf den Stößel 6 des Unterbrechers einwirkt, ist einstückig und weist zwei axiale V-förmige Zähne 31a und 31 & auf und ist beispielsweise aus einem Kunstharz, wie Superpolyamid, gepreßt und auf die Welle 11, vorzugsweise auf einen gezahnten Abschnitt, unter Druck aufgezogen.

Die erste Kurvenscheibe trägt unter anderem auf ihrer den Zähnen 31a und 31b entgegengesetzten Stirnflächen einen Anschlag 32, vorzugsweise auch noch einen zweiten, 40, der dem erstgenannten diametral gegenübersteht. Die die Anschläge tragende Stirnfläche begrenzt, da sie sich auf das Ende der Büchse 12 abstützt, die Axialverschiebung der Welle 11 unter der Wirkung einer Feder 19 (s. hierzu Fig. 2). Die Feder dient dazu, eine zweite Kurvenscheibe 17 in Richtung auf die Zähne 31 α und 31 b mit den beiden V-förmigen Ausnehmungen 33 α und 33 b, die mit ihrer Flankensteigung der Flankensteigung der Zähne 31 α und 31 b der ersten Kurvenscheibe entsprechen, gegen diese anzudrücken. Die zweite Kurvenscheibe besitzt Leisten 17 a, die in die parallel zur Achse 11 verlaufenden Nuten 10 a und 10 b des Gehäuses 10 eingreifen. Sie ist daher gegen Drehung gesichert.

Die Feder 19 stützt sich gegen einen Deckel 34 ab, der mittels Schrauben 35 am Gehäuse 10 befestigt ist. An der Stirnfläche 36 des Gehäuses 10 sind zwei Gegenanschläge 37 und 38 vorgesehen, mit denen die Anschläge 32 und 40 der ersten Kurvenscheibe 30 zusammenwirken können.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

In der Ruhestellung preßt die Feder 19 die zweite Kurvenscheibe mit den Flanken ihrer Ausnehmungen 33 gegen die Flanken der axialen Zähne 31 der ersten Kurvenscheibe an. Dadurch wird die Welle 11 so weit gedreht, bis die Köpfe der Zähne 31a und 31 b auf dem Grund der Ausnehmungen 33 α und 336 liegen (Stellung Π_Α der Kurvenscheibe 17 in F i g. 2). Beiderseits dieser stabilen Gleichgewichtsstellung kann der Arm 13 sowohl nach rechts als auch nach links ausschwenken, wobei er durch die Feder 19 in die Gleichgewichtsstellung zurückgedrängt wird.

Die Stellungen des Anschlages 32 auf der Kurvenscheibe 30 und diejenigen der Gegenanschläge 37 und 38 sind so gewählt, daß der Anschlag 32 in der stabilen Gleichgewichtsstellung der Welle von den beiden Gegenanschlägen 37 und 38 gleiche Winkelentfernung hat.

Der Kurvenzug A-B-D-C auf einem Teil der ersten Kurvenscheibe (F i g. 4) ist mit Bezug auf die Vertikale X-X unsymmetrisch. Das bedeutet, daß die Wirkung der Kurvenscheibe auf die Kugel 7, wenn sich die Welle in der Richtung des Pfeiles F₁ dreht, von derjenigen bei der Drehung der Welle in Pfeilrichtung F₂ verschieden ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das TeiIstück./4-B der Kurvenscheibe ein großer Kreisbogen, das Teilstück D-C ein kleinerer Kreisbogen und das Teilstück B-D ein Kurvenzug, der eine Verbindung zwischen den beiden Kreisbögen darstellt. Wenn sich die Welle in Pfeilrichtung F₁ dreht, wird die Kugel 7 eingedrückt und bleibt über den Kreisbogen A-B eingedrückt. Dreht sich die Welle in Pfeilrichtung F₂, wird die Kugel nicht eingedrückt, so daß der Unterbrecher nicht betätigt wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform liegen die beiden Gegenanschläge 37 und 38 diametral gegenüber, so daß der Schwenkwinkel <x des Armes 13

ίο beiderseits der Mittelstellung ungefähr 90° ist. Wegen der Stärke der Gegenanschläge 37 und 38 und des Anschlages 32 ist dieser Winkel α kleiner als 90°, was übrigens notwendig ist, damit die Zähne 31a und 31b aus den Ausnehmungen 33 a und 336 nicht heraustreten.

Im normalen Betrieb hat die Schwenkbewegung des Armes 13 in Pfeilrichtung F₁ oder F₂ stets die oben angegebenen Wirkungen zur Folge. Lockert man aber den Arm 13, indem man die Stellschraube

_ao 41 löst, so kann man vermittels eines Schraubenziehers oder eines Geldstückes die Welle 11 gegen die Wirkung der Feder 19 verschieben, so daß der Anschlag 32 mit den Anschlägen 37 und 38 außer Eingriff kommt. Dann kann man die Welle 11 um eine halbe Umdrehung drehen. Diese nimmt dann die in Fig. 4b gezeigte Stellung ein. Da die Zähne 31 und die Ausnehmungen 33 nunmehr in umgekehrtem Sinn zusammenwirken, ist die neue Gleichgewichtsstellung der Welle gegenüber der bisherigen um 180° versetzt. Da, wie oben erwähnt, das Profil A-B'-D'-C der Kurvenscheibe mit Bezug auf den Durchmesser A -C zum Profil A -B-D-C symmetrisch ist, ist die erzielte Wirkung ebenfalls zur vorher beschriebenen symmetrisch. Das bedeutet, daß der Unterbrecher jetzt bei Drehung in Pfeilrichtung F₁ nicht betätigt wird, sondern daß dies bei Drehung in Pfeilrichtung F₂ der Fall ist.

Das beschriebene Beispiel betrifft den Fall, in dem eine solche Vorrichtung beispielsweise am Ende der Laufstrecke eines schweren beweglichen Teiles verwendet wird, welches durch seine Trägheit die Stellung überläuft, an der die Vorrichtung vorgesehen ist. In diesem Fall entspricht das Profil A-B-D-C einer Vorrichtung, die betätigt wird, wenn das bewegliche Teil am Ende des Weges ankommt und über die Stelle, an der die Vorrichtung angebracht ist, hinausläuft, aber nicht betätigt wird, wenn das bewegliche Teil seinen Weg zurückläuft und den Arm 13 in die umgekehrte Stellung ausschwenkt.

Man kann auch Profile verwenden, die dem Mikro-Unterbrecherschalter in der einen Schwenkrichtung nur einen Tmpuls vermitteln und ihn in der anderen Richtung überhaupt nicht beeinflussen oder auf ihn eine Wirkung längerer Dauer ausüben. Die hierfür in Frage kommenden Profile sind dem Profil A-B-D-C gegenüber verwickelter.

Außerdem kann die Kurvenscheibe 17 in bekannter Weise vier Ausnehmungen, wie 33 a und 33 b, aufweisen, die paarweise diametral einander gegenüberstehen und mit Bezug auf die Ebene X-X symmetrisch angeordnet sind, so daß die Welle 11 beiderseits einer mittleren, nicht stabilen Stellung zwei äußere, stabile Gleichgewichtsstellungen besitzt.
Wenn kein maximaler Schwenkwinkel erforderlich ist, kann die Winkelentfernung zwischen den Gegenanschlägen 37 und 38 kleiner sein. In diesem Fall ersetzt der Anschlag 40 nach einer halben Umdrehung der Welle 11 den Anschlag 32, um den Weg des

Armes 13 zu begrenzen. Man kann in diesem Fall auch denselben Anschlag 32 benutzen, wenn er mit zwei Gegenanschlägen zusammenwirkt, die zu den Gegenanschlägen 37 und 38 symmetrisch sind. In allen diesen Fällen gestattet die Verwendung zweier Anschläge 32 und 40 (F i g. 3) die Verteilung des Haltepunktes des Armes 13 auf zwei Gegenanschläge und 38.

Der Arm 13 ist bei 42 so geformt, daß er sich gegen die Büchse 12 oder das Gehäuse 10 abstützt, bevor die Anschläge 32 und 40 aus dem Bereich der Gegenanschläge 37 und 38 heraustreten. Auf diese Weise ist verhindert, daß das an der Vorrichtung eingestellte Programm im Betrieb zufällig geändert wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrische Schaltvorrichtung mit einer einen Hebel tragenden Welle, die beim Anschlag ao eines beweglichen Körpers an den Hebel ausschwenkt und eine auf einen durch Druck zu betätigenden Schalter wirkende erste Kurvenscheibe und zwei diametral gegenüberliegende Ansätze trägt, gegen die eine zweite, nur axial verschiebbare, mit diametral gegenüberliegenden, mit den Ansätzen zusammenwirkenden Ausnehmungen ausgestattete Kurvenscheibe zur Rückführung der Welle in wenigstens eine stabile Winkelstellung durch eine axial wirkende Feder elastisch angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kurvenscheibe (30) eine zu einer Axialebene symmetrische Gestalt aufweist und auf der der zweiten Kurvenscheibe (17) abgewendeten Stirnseite mindestens einen mit zwei festen, gegeneinander um einen Winkel versetzten Gegenanschlägen (37, 38) zusammenwirkenden Anschlag (32, 40) trägt, während die auf die zweite Kurvenscheibe (17) axial wirkende Feder (19) eine Verschiebung der Welle (11) zuläßt, die so groß ist, daß die mit der Welle verbundenen Ansätze (31 a, 31 b) der ersten Kurvenscheibe, die mit den Ausnehmungen (33 a, 33 b) der zweiten Kurvenscheibe zusammenwirken, die höchsten Bereiche, die die beiden Ausnehmungen voneinander trennen, überschreiten können, wobei die Welle nach ihrer Axialverschiebung gegen die Wirkung der Feder, bei der der Anschlag an der ersten Kurvenscheibe aus dem Bereich der festen Gegenanschläge heraustritt, um eine halbe Umdrehung drehbar ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kurvenscheibe (30) diametral einander gegenüberliegende Zähne (31a, 31b) aufweist, die mit den Ausnehmungen in der zweiten Kurvenscheibe zusammenwirken und mit diesen Zähnen aus einem Stück besteht.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der zweiten Kurvenscheibe (17) abgewendete Stirnfläche der ersten Kurvenscheibe (30) unter der Wirkung einer auf die zweite Kurvenscheibe axial wirkenden Feder (19) gegen die Stirnfläche einer festen Büchse (12) im Gehäuse (10) der Vorrichtung angedrückt wird.

4. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß feste Gegenanschläge (37, 38) vorgesehen sind, die mit dem Anschlag (32, 40) an der der Büchse (12) zugekehrten Stirnfläche der ersten Kurvenscheibe (30) zusammenwirken, und daß der Anschlag in der Ruhestellung von den beiden Gegenanschlägen gleiche Winkelentfernung hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Hebel (13) die Axialbewegung der Welle (11) durch Anschlag an das Gehäuse (10) der Vorrichtung auf einen Weg begrenzt, der kleiner ist als die axiale Länge der Gegenanschläge (37, 38).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1102 881.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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