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Handbetätigter Nockenschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen
handbetätigten Nockenschalter, bei dem Schalterstößel durch Nockenelemente betätigt
werden. Ein solches Schaltgerät weist eine Anzahl elektrischer Kontaktelemente auf,
die in einfacher oder doppelter Unterbrechung jePol ausgeführt sein können und wobei
die Schalterstößel von dem Nocken eines Elementes beim Weiterschalten des Gerätes
von Hand betätigt werden.
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Bei den bekannten Nockenschaltern wird jeder Stößel der elektrischen
Schalter und damit deren Kontaktbrücken, gleichgültig, ob es sich um Schalter mit
einfacher oder doppelter Unterbrechung je Pol handelt, über ein Nockenrad
gelegt, d. h., die Kontaktbrücke wird über den Stößel oder gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung eines Hebels durch Wirkung des Nockenrades unter tangentialem
Gleiten auf dem Nockenrad mehr oder weniger in radialer Richtung entsprechend der
Gestalt der Nocken nach außen bewegt.
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Um ein weiches Schalten zu erreichen, muß die Gestalt der Nocken des
Nockenrades zwischen dem Ausschaltzustand und dem Einschaltzustand des Kontaktelementes
sanft erfolgen. Dieses wiederum erreicht man nur bei einem Nockenrad, welches einen
verhältnismäßig großen Durchmesser aufweist. Gleichzeitig wird ein verhältnismäßig
großer Schaltwinkel bzw. Drehwinkel für jeden Schaltvorgang erforderlich. Die Folge
ist, daß das gesamte Gerät sehr groß und bauaufwendig wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten
Nockenschalter zu vermeiden und ein Gerät zu schaffen, das mit geringen räumlichen
Abmessungen und mit geringem Bauaufwand hergestellt werden kann und wobei außerdem
der Schaltwinkel bei gleichem Kraftaufwand klein gehalten ist.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
die Schalterstößel betätigenden Nockenelemente in zwei unter einem Winkel zueinander
verlaufenden Ebenen angreifen, so daß die Bewegung jedes Schaltstößels durch die
Resultierende der beiden Bewegungskomponenten erzeugt wird.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erzielt,
daß eine Walze in einem Gehäuse drehbar und axial verschiebbar gelagert ist und
daß die Oberfläche der Walze mit radial und axial wirkenden Nockenflächen ausgestattet
ist. Auf diese Weise kann die Bearbeitung des Nockenelementes wesentlich vereinfacht
werden. Zur Erreichung dieses Ziels wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen,
daß die Nockenflächen in die Oberfläche einer zylindrischen Walze eineearbeitet
sind. In Vereinfachung der Konstruktion wird der Nockenschalter vorteilhaft erfindungsgemäß
in der Weise weiter ausgestaltet, daß zur axialen Verschiebung der Walze an einer
Stirnseite des Gehäuses eine zickzackförmi-e Nockenscheibe angeordnet ist und daß
die Walze mit einer quer verlaufenden Stange ausgestattet ist, die auf dieser zickzackförmigen
Nockenfläche beim schrittweisen Schalten gleitet.
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An Stelle des als Walze ausgebildeten Nockenelementes kann auch eine
Nockenplatte vorgesehen werden, welche durch Drehbewegung ihrer senkrecht zu der
Plattenebene verlaufende Achse über ein auf der Achse sitzendes Zahnrad und durch
eine an der Nockenplatte angreifende Zahnstange sowohl eine Drehbewegung als auch
eine axiale Bewegung ausführt. Auf diese Weise führen die an der Nockenplatte angreifenden
Schalterstößel eine Bewegung aus, die aus den beiden Bewegungskomponenten der Nockenplatte
resultiert.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung eraeben sich aus
dem Nachfolgenden, wobei ausdrücklich bemerkt wird, daß sämtliche Merkmale für sich
und in denkbarer Kombination miteinander Gegenstand der Erfindung sein sollen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schema
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Nockenschalter,
F i g. 2 einen Querschnitt zu dem Nockenschalter gemäß F i g. 1,
F
i g. 3 eine Einzelheit aus F i g. 1,
F i g. 4 eine Draufsicht
zu F i g. 3,
F i g. 5 einen Querschnitt durch einen Teil der
Nockenscheibe für die Axialver#chiebung.
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Der handbetätigte Nockenschalter gemäß den F i g. 1 und 2 besteht
im wesentlichen aus einem vereinfacht dargestellten Gehäuse 1 und einer Anzahl
Schaltern
2, die als Tastschalter ausgebildet und mit Schalterstößeln 3 versehen sind.
Die Schalterstößel drücken mit ihren freien Enden auf eine Nockenwalze 4, in welche
Ausnehmungen 5 eingearbeitet sind.
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Die Nockenwalze ist derart in dem Gehäuse gelagert, daß sie beim Weiterschalten
mit Hilfe des Handhebels 6 nicht nur gedreht, sondern auch axial verschoben
werden kann. Die Axialverschiebung erfolgt durch Wirkung einer zickzackförmigen
Nockenscheibe 7, die an einer Stirnseite des Gehäuses fest an-eordnet ist.
Zweckmäßigerweise ist mit geringem Abstand eine zweite zickzackförmige Nockenscheibe
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so angeordnet, daß eine mit der Walze verbundene, querlaufende Stange zwischen
diesen beiden Nokkenscheiben beweglich ist.
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Die Form der Ausnehmungen, die beispielsweise in die Oberfläche der
Walze in axialer und radialer Richtung eingearbeitet sind, sind in den F i
g. 3 und 4 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Aus diesen Fi-C auren ist
zu entnehmen, daß bei einem verhältnismäßig kleinen Schaltwinkel, welcher der Strecke
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(F i g. 4) entspricht, ein großer Schaltweg entsprechend der strichpunktierten
Linie 11 und damit bei sanfter Betätigung ein gewünschter Hub 12 des Schaltstößels
3 erzielt werden kann, da der Weg, den der Stößel 3 in bezug auf die
Schaltwalze ausführt, aus einer radialen und axialen Komponente zusammengesetzt
ist.
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F i g. 5 zeigt im Querschnitt eine beispielsweise Form
der Nocken der zickzackförmigen Nockenscheibe 7. wobei vorteilhaft in den
beiden Endstellungen, d. h. am Kopf jedes Nockens und in der Nockenzwischenlage
je eine Rastfläche 13, 14 vor-#,esehen ist.
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Die Wirkungsweise des oben erläuterten Nockenschalters ist folgende:
Die einzelnen Stößel 3 greifen mit ihren freien Enden in die Ausnehmungen
5 der Nockenwalze ein, ,vobei die Ausnehmungen entsprechend dem gewünschten
Schaltprogramm für jeden Tastschalter 2 unterschiedlich gewählt sein kann. Während
eines Schakschrittes bewegt sich nun die Nockenwalze nicht nur um ihre Drehachse.
sondern versch;--bt s;cL durch Wirkuno, der Stan-e 9 und der stirnseiti!ien
zickzackförmigen Nockenflächen auch noch schrittweise in axialer Richtung hin und
her, so daß die Schalterstößel auf verhältnismäßig großem Weg bei kleinen Dreh-
bzw. Schaltwinkeln auf der Nockenfläche so -leiten, daß sie eine radiale Bewegung
ausführen und die Tastschalter entsprechend betätigen.
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Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ist noch eine Reihe von
Tastschaltern 2 dargestellt. Es ist auch mit Vorteil möglich, mehrere Tastschalterreihen
auf den Umfang der Walze vorzusehen.
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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu
sehen, daß eine Nockenplatte vorgesehen ist, welche um ein senkrecht zu der Plattenebene
verlaufende Achse gedreht und in Richtung der Achse zustäzlich durch eine Zahnstange
oder andere an sich bekannte getriebliche Mittel, wie Zahnräder u. dgl., sowohl
in Drehbewegung versetzt als auch in axialer Richtung hin und her verschoben werden
kann. Man kann auch an Stelle der axialen Verschiebung der Platte die Platte selbst
mit dem Schaltprogramm entsprechenden Erhöhungen oder Ausnehmungen in achsparalleler
Richtung versehen, so daß jeweils zwei Bewegungskomponenten auf die Hubbewegung
der Schaltstößel einwirken. Die Form der Erhöhungen und Ausnehmungen entspricht
wie gesagt, der Schaltfolge der Kontaktelemente. Wird z. B. über mehrere Stellungen
die Aussehaltung eines Kontaktelementes gewünscht, dann werden keine Vertiefungen
auf der Platte vorgesehen. Wird andererseits eine Einschaltstellung über mehrere
Stellungen gewünscht, dann wird über mehreren Stellungen eine Ausnehmung vorgesehen.
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Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die Nockenwalze mit ihren
Ausnehmungen oder gegebenenfalls auch mit Erhöhungen nicht aus einem einzigen Stück
herzustellen, sondern auf der Walze Platten mit Erhöhungen an den geforderten sanften
Abschrägungen anzubringen, je nachdem, welche Schaltfolge gewünscht wird.
Die Walze würde in diesem Fall wie ein Mosaik mit kleinen Bausteinen gebaut sein,
um die gewünschte Schaltfolge zu erzielen.
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Schließlich ist es erfindungsgemäß auch möglich, eine Nockenplatte
nicht um eine Achse zu drehen, sondern in einer oder zwei Richtungen zu verschieben.