DE1590953B2 - Schaltwerk - Google Patents

Description

den Haltezahn (86) tragender Tragteil (54) mit dem impulsübertragenden Glied (56) aus einem Stück gebildet ist und das letztere (56) über eine begrenzte Strecke geradlinig geführt und federnd 25 in die Ruhestellung des Schaltwerkes gedrückt ist.

3. Schaltwerk nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinken

1. Schaltwerk zum schrittweisen Drehen eines
Schaltarmes eines elektrischen Drehwählschalters
in aufeinanderfolgende Schaltstellungen in Abhängigkeit von Schrittschaltimpulsen, bestehend
aus einem antriebsübertragend mit dem Schaltarm verbundenen, unter Klinkenantrieb impulsabhängig schrittweise bewegbaren Schaltrad, 10 dem bieten jedoch Sperrwerke dieser Ausbildung dadurch gekennzeichnet, daß der Klin- eine Sicherung lediglich gegen Zurückdrehen des kenantrieb zwei gemeinsam aus einer Ruhestel- Schaltrades durch den abwechselnden Eingriff einer lung des Schaltwerkes bzw. in diese geradlinig der Klinken mit einer steilen Zahnflanke. Eine Sibewegbare Klinken (46, 48) aufweist, die an ge- cherheit gegen Vorwärtsdrehung des Schaltrades begenüberliegenden Zähnen des Schaltrades (22) 15 steht jedoch nicht.

angreifen und einstückig mit einem Haltezahn Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist

(86) verbunden sind, der sich in der Ruhestellung darin zu sehen, daß mit einfachsten Mitteln ein des Schaltwerkes mit einer Lücke des Schaltrades Schaltwerk geschaffen wird, das sich durch eine verin sperrendem Eingriff befindet. läßliche Schaltung auszeichnet und das nicht nur ge-

2. Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 gen unbeabsichtigte Rückdrehung, sondern auch kennzeichnet, daß ein die Klinken (46, 48) und weitgehend gegen Vorwärtsdrehung gesichert ist.

Diese Vorteile sollen auch dann erzielbar sein, wenn es sich um ein Schaltwerk in Kleinstausführung handelt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Klinkenantrieb zwei gemeinsam aus einer Ruhestellung des Schaltwerkes bzw. in diese geradlinige bewegbare Klinken aufweist, die an gegenüberliegenden Zähnen des Schaltrades angreifen

(46, 48) an vom Tragteil (54) ausgehenden, flexi- 30 und einstückig mit einem Haltezahn verbunden sind, blen Fingern sitzen, die parallel zur Bewegungs- der sich in der Ruhestellung des Schaltwerkes mit richtung des impulsübertragenden Gliedes (56) einer Lücke des Schaltrades in sperrendem Eingriff verlaufen. befindet.

4. Schaltwerk nach einem der Ansprüche 1 Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Anbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltezahn 35 meldungsgegenstandes ist ein, die Klinken und den (86) an dem Tragteil (54) zwischen den flexiblen Haltezahn tragender Teil mit dem impulsübertragen-Fingern (50, 52) ausgebildet ist. den Glied aus einem Stück gebildet, und das letztere

5. Schaltwerk nach Anspruch 2, dadurch ge- wird über eine begrenzte Strecke geradlinig geführt kennzeichnet, daß das impulsübertragende Glied und federnd in die Ruhestellung des Schaltwerkes ge-(56) durch Betätigung seines als Druckknopf aus 40 drückt.

dem Gehäuse ragenden Endes gegen die Kraft Zweckmäßigerweise sind die Klinken durch flexi-

einer Rückstellfeder verschiebbar ist. ble Finger, die parallel zur Bewegungsrichtung des

6. Schaltwerk nach einem der Ansprüche 1 impulsübertragenden Gliedes verlaufen, mit dem bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub- Tragteil verbunden. Zwischen diesen Fingern ist am strecke des impulsübertragenden Gliedes (56) 45 Tragteil der Haltezahn ausgebildet.

einer halben Zahnteilung des Schaltrades (22) Das impulsübertragende Glied ist in vorteilhafter

entspricht. Weise so ausgebildet, daß es durch Betätigen seines

als Druckknopf aus dem Gehäuse ragenden Endes gegen die Kraft einer Rückstellfeder verschiebbar ist.

._ . 50 Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen im folgenden: Da die Schaltklinken gemeinsam beweglich sind und an gegenüberliegenden Zähnen des Schaltrades angreifen, erfolgt der Schaltschritt in

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltwerk zum zwei Halbschritten, indem beim ersten von zwei aufschrittweisen Drehen eines Schaltarmes eines elektri- 55 einanderfolgenden Hüben die eine Klinke und beim sehen Drehwählschalters in aufeinanderfolgende anderen Hub die andere Klinke das Schaltrad um Schaltstellungen in Abhängigkeit von Schrittschalt- einen Halbschritt verdreht. Infolgedessen entspricht impulsen, bestehend aus einem antriebsübertragend die Hublänge der geradlinig bewegten Schaltklinken mit dem Schaltarm verbundenen, unter Klinkenan- nur der Hälfte der Teilung des Schaltrades. Gegentrieb impulsabhängig schrittweise bewegbaren Schalt- 60 über den bisher bekannten Schaltwerken, bei denen rad. das Schaltrad nur beim Arbeitshub gedreht wird,

Ein bekanntes Schaltwerk dieser Art (deutsche Pa- während die Schaltklinke beim Leerhub einen Zahn tentschrift 516 211) zeigt eine elektromagnetische überspringt, ist also die Hublänge auf die Hälfte re-Schaltvorrichtung. Es dürfte sich dabei um ein duziert. Durch die Anordnung eines mit den beiden Schaltwerk üblicher Ausbildung handeln, die in übli- 65 Schaltklinken verbundenen Haltezahnes ist das eher Weise eine ortsfeste Sperrklinke und eine be- Schaltrad ferner in besonderer Weise auch gegen wegliche Schaltklinke hat, die bei Auftreten eines Vorwärtsdrehung gesichert. Impulses eine Bewegung ausführt und dabei im Ein- Diese Sicherung gegen Vorwärtsdrehung ist aber

keineswegs nur in der Ruhestellung gegeben, denn bei Auftreten eines Impulses gerät der Haltezahn nur mit der steilen Flanke der Zahnlücke, nicht jedoch mit der flachen Zahnflanke der Lücke außer Eingriff. Nur die Eingriffsfläche wird nach und nach vermindert, bis beim Hubwechsel der Haltezahn völlig mit der Lücke außer Eingriff steht. Bereits unmittelbar nach dem Hubwechsel tritt jedoch der Haltezahn in die nächste Zahnlücke ein, und wenn er auch nicht in Flächenberührung mit einer Zahnflanke steht, so verhindert er dennoch mit Sicherheit ein Weiterdrehen des Schaltrades über die beabsichtigte nächste Schaltstellung hinaus.

Eine unbeabsichtigte Vorwärtsdrehung des Schaltrades hätte also das Zusammentreffen zweier Ereignisse zur Voraussetzung, nämlich, daß durch einen unbeabsichtigten äußeren Einfluß ein Drehmoment auf das Schaltrad in der Vorwärtsrichtung ausgeübt wird und daß gleichzeitig der Haltezahn völlig außer Eingriff mit der Verzahnung des Schaltrades steht, d.h. der Doppelhub, der einem Impuls entspricht, nicht zügig abläuft, sondern nach dem ersten Hub unterbrochen wird, beispielsweise der Druckknopf 74, (F i g. 1) absichtlich entgegen dem Druck der Feder 80 dauernd niedergedrückt gehalten wird. Mit diesem Zusammentreffen braucht jedoch in der Praxis wohl nicht gerechnet zu werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht zur Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführungsform eines Schalters gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen teilweise weggebrochenen Querschnitt, im allgemeinen entlang der Linie 2-2, und

F i g. 3 eine isometrische Darstellung einer Betätigungseinrichtung als Teil des Erfindungsgegenstandes.

Wie die Zeichnung im einzelnen zeigt, weist der Schalter gemäß der Erfindung ein Gehäuse 10 auf, das eine rechteckige Seitenwandtafel 11 und eine auswärts vorspringende Wand 12 hat, die sich um die Randkanten herum erstreckt. Das Gehäuse 10 ist durch eine gedruckte Stromkreisplatte 14 verschlossen, die daran derart abnehmbar montiert ist, daß sie der Seitenwandtafel 11 gegenüberliegt und ihr zugewendet ist. Eine Reihe von in unterbrochenen Linien dargestellten Leitern 16 an der Innenfläche des gedruckten Stromkreises 14 ist mit einem zugehörigen, nicht dargestellten elektrischen Schaltsystem verbunden.

An einer umlaufenden Bürste 20, die gemäß der Darstellung in der Nähe der gedruckten Stromkreisplatte 14 an der einen Seite eines Schaltrades 22 montiert ist, das drehbar an einer tragenden Welle 24 montiert ist, sind zwei Überbrückungskontakte 18 und 19 getragen. Die drehbare Bürste 20 weist zwei V-förmige Arme 26, 28 auf, die untereinander verbunden sind und sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Die Arme 26, 28 sind von gleicher Länge und sind an dem Schaltrad 22 exzentrisch in Bezug auf dessen Drehachse montiert. Die Kontakte 18 und 19 sind an den Enden der Arme 26, 28 befestigt, die in bezug auf das Schaltrad 22 unter einer axialen Vorspannung stehen, so daß sie an der gedruckten Stromkreisplatte 14 angreifen.

Die Leiter 16 können natürlich in einer beliebigen geeigneten Weise an der gedruckten Stromkreisplatte 14 angeordnet sein, so daß sie feststehende Kontakte bilden, die im Verein mit den beweglichen Kontakten 18, 19 der drehbaren Bürste 20 eine Schalttätigkeit zum Verändern der Stromkreisverbindungen eines elektrischen Schaltsystems ermöglichen. Mit dem Schaltrad 22 ist eine Ziffernrolle 30 antriebsmäßig verbunden, und auf der Ziffernrolle 30 sind geeignete Einschriften entsprechend vorherbestimmten Winkelstellungen der drehbaren Bürste 20 in bezug ίο auf die gedruckte Stromkreisplatte 14 vorgesehen. Die sich ergebenden Stromkreisverbindungen des elektrischen Schaltsystems können somit ohne weiteres durch Ablesen der betreffenden Einschriften ermittelt werden, die in einem Fenster 34 an der Vorderseite des Gehäuses 10 erscheinen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ziffernrolle 30 an einer Welle 38 drehbar montiert, und die Drehbewegung des Schaltrades 22 wird auf die Ziffernrolle 30 durch im Eingriff miteinander befindliche Stirnzahnräder 40 und 42 übertragen. Die Stirnräder 40 und 42 sind auf Wellen 24 und 38 in der Nähe der Seitenwandtafel 10 montiert und aus einem Stück koaxial mit dem Schaltrad 22 bzw. der Ziffernrolle 30 gebildet. Die umlaufende Bürste 20, die — wie oben bereits erwähnt — gegen die gedruckte Stromkreisplatte 14 hin vorgespannt ist, unterstützt das Zurückhalten des Schaltrades 22 in seiner richtigen Stellung an seiner Welle 24, und zum Zurückhalten der Ziffernrolle 30 gegen Axialbewegung an ihrer Welle 38 kann eine beliebige geeignete Stabilisierungseinrichtung verwendet werden.

Damit die umlaufende Bürste 20 in eine vorherbestimmte elektrische Stromkreisschaltstellung bewegt werden kann, die durch Ablesen der Ziffernrolle 30 ermittelt werden kann, ist eine Betätigungseinrichtung 44 vorgesehen, die zwei Antriebsklinken 46 und 48 aufweist, die an diametral gegenüberliegenden Abschnitten des Schaltrades 22 angreifen, so daß sie dieses abwechselnd über eine Reihe von Schaltstellung in der einen Drehrichtung anzutreiben vermögen. Die Antriebsklinken 46, 48 sind je an dem Ende eines von zwei flexiblen Fingern 50, 52 montiert, die an einem aufrechten Klinkentragteil 54 der Betätigungseinrichtung 44 freitragend getragen sind. Der untere Teil des Klinkentragteils 54 ist einstückig mit einem inneren Ende eines länglichen Gliedes 56, der in dem unteren Teil des Gehäuses 10 hin- und herbeweglich montiert ist. Die flexiblen Finger 50, 52 springen von dem Klinkentragteil 54 in der gleichen Richtung parallel und im Abstand von dem Glied 56 auswärts vor, so daß sie die Antriebsklinken 46 bzw. 48 am oberen bzw. unteren Abschnitt des Schaltrades 22 tragen.

Das Glied 56 der Betätigungseinrichtung 44 ist an zwei aufrechtstehenden Nasen 60, 62 im unteren Teil des Gehäuses 10 gleitfähig montiert, und ein durchgehender Schlitz 64 ist in dem Glied 56 an seinem inneren Ende zur Aufnahme eines Führungsteiles 66 vorgesehen, der von der Seitenwandplatte 11 auswärts vorspringt. Der Führungsteil 66 und der Schlitz 64 halten im Verein das Glied 56 in einwandfreier Ausrichtung und verhindern, daß er sich innerhalb des Gehäuses 10 auf- und abbewegt. Das äußere Ende des Gliedes 56 ist mit einer Verlängerung 68 von geringeren Abmessungen ausgestattet, der sich durch eine Öffnung in einer vorderen Platte 70 der Wand 12 hindurch erstreckt. Die Verlängerung 68 dient zur Schaffung eines handbetätigbaren Druck-

knopfes 74, der außerhalb des Gehäuses 10 liegt, und zwischen der Verlängerung 68 und der Öffnung in der vorderen Platte 70 ist ein möglichst kleines Spiel entlang des Umfanges vorgesehen, um eine freie Beweglichkeit zwischen der Betätigungseinrichtung 44 und dem Gehäuse 10 auf ein Mindestmaß zu beschränken.

Die Betätigungseinrichtung 44 ist auf eine geradlinige hin- und hergehende Bewegung zwischen einer ersten oder für den Betrachter der Zeichnung rechten Stellung und einer zweiten oder linken Stellung beschränkt, in der das innere Ende des Gliedes 56 an einem hinteren Feld 76 der Wand 12 anstößt. Eine seitliche Bewegung der Betätigungseinrichtung 44 ist durch Anordnung eines Vorsprunges 78 auf ein Mindestmaß beschränkt, der sich von dem Klinkentragteil 54 seitlich nach außen zu erstreckt und die gedruckte Stromkreisplatte 14 dauernd berührt. Zum Zurückhalten der Betätigungseinrichtung 44 in ihrer rechten Stellung, in welcher die Antriebsklinken 46, 48 das Schaltrad 22 gegen Drehung in umgekehrter Richtung festhalten, ist das eine Ende einer Schraubenfeder 80 in eine Aussparung 82 in dem hinteren Feld 76 eingesetzt, und ihr gegenüberliegendes Ende ist gegen den Klinkentragteil 54 abgestützt. Die Schraubenfeder 80 ist in ihrer richtigen Stellung mittels einer Stütze 84 gehalten, die von dem Klinkentragteil 54 koaxial zur Schraubenfeder 80 vorspringt. Infolgedessen steht die Betätigungseinrichtung 44 dauernd unter der Vorspannung der Schraubenfeder 80 gegen ihre rechte Stellung, so daß die umlaufende Bürste 20 in einer ausgewählten Schaltstellung gehalten wird, obwohl durch die oben beschriebene einheitliche Konstruktion der Betätigungseinrichtung 44 auf die übliche Einwegklinke verzichtet wird.

Um eine zu weitgehende Drehung des Schaltrades 22 durch die Antriebsklinken 46, 48 bei ihrer Drehung aus einer Winkelstellung in die nächste zu verhindern, ist ein Anschlag 86 vorgesehen, der von einer bogenförmig gekrümmten Innenfläche 88 des Klinkentragteils 54 vorspringt und in das Schaltrad 22 eingreift, wenn die Betätigungseinrichtung 44 sich in ihrer normalen rechten Stellung befindet. In dieser Stellung erstreckt sich die Innenfläche 88 in der Umfangsrichtung über einen Abschnitt des Schaltrades 22 zwischen den flexiblen Fingern 50 und 52.

Dank der obenbeschriebenen Konstruktion ist das Schalterwerk nach der Erfindung zur Anwendung in Kleinstausführung geeignet, wobei die einheitliche Konstruktion der Betätigungseinrichtung 44 ganz von selbst für die selbsttätige Ausrichtung, die Führung und das Stillsetzen sorgt, während sie dazu dient, die umlaufende Bürste 20 über eine Reihe von Schaltstellungen zu verdrehen und die in einer gewählten Schaltstellung sicher festzuhalten. Darüberhinaus ist die Betätigungseinrichtung 44 in besonderer Weise zur Formung als einstückige Einheit aus einem geeigneten Kunststoff — beispielsweise »Delrin« — geeignet, so daß niedrige Herstellungen- und Montagekosten gesichert sind.

Die Betriebsweise des Schalters kann wie folgt kurz zusammengefaßt werden: Die Stromkreisverbindüngen des elektrischen Schaltsystems können einfach dadurch wahlweise verändert werden, daß der Druckknopf 74 niedergedrückt wird, so daß die gesamte Betätigungseinrichtung 44 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 80 in die linke Stellung bewegt wird. Dies hat zur Folge, daß die obere Antriebsklinke 46 das Schaltrad 22 zwangläufig im Gegenuhrzeigersinn antreibt, während die untere Antriebsklinke 48 nach unten ausgelenkt wird, so daß sie über die Zähne an der gegenüberliegenden Seite des Schaltrades springt. Wenn der Druckknopf 74 losgelassen wird, kehrt die Betätigungseinrichtung 44 durch die Kraft der Schraubenfeder 80 selbsttätig in ihre normale rechte Stellung zurück und veranlaßt die untere Antriebsklinke 48, das Schaltrad 22 im Gegenuhrzeigersinn zu verdrehen, während die obere Antriebsklinke 46 nach oben ausweicht und über das Schaltrad 22 springt. Die Antriebsklinken 46, 48 drehen also die umlaufende Bürste 20 abwechselnd von der einen Winkelstellung zur nächsten in zwei HaIbschritten des Schaltrades 22 bei einer aus zwei Hüben bestehenden Hin- und Herbewegung der Betätigungseinrichtung 44, so daß die Stromkreisverbindungen des elektrischen Schaltsystems verändert werden, wie dies durch Ablesung der Ziffernrolle 30 feststellbar ist.

Offensichtlich kann der oben beschriebene Schalter zum Zusammenschalten mehrerer elektrischer Schaltsysteme mit anderen zu einem Schalterstapel oder -paket kombiniert werden. Ein Überdrehen des Schaltrades 22 wird durch den Anschlag 86 in wirksamer Weise verhindert, und ein Drehen desselben in der Gegenrichtung wird durch die Anordnung zweier Antriebsklinken und einem Schaltrad in solcher Weise, daß der elektrische Schaltzustand nur dann geändert werden kann, wenn die Betätigungseinrichtung 44 in einer hin- und hergehenden Bewegung zwischen ihrer rechten und ihrer linken Stellung veranlaßt wird, ausgeschlossen. Der Schalter gemäß der Erfindung ist schnell und leicht betätigbar und gewährleistet einen zwangsläufigen Antrieb, der in einer Konstruktion erhalten wird, die nur eine äußerst geringe Anzahl von in wirtschaftlicher Weise herstellbaren und montierbaren Teilen erfordert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   griff mit einer steilen Zahnflanke des Schaltrades steht und das Schaltrad mitnimmt, während die Sperrklinke einen Zahn überspringt. Bei der Rückbewegung der Schaltklinke in ihre Ausgangsstellung 5 wird das Schaltrad von der Sperrklinke zurückgehalten, während die Schaltklinke einen Zahn überspringt. Diese Ausbildung von Schaltwerken ist kompliziert und teuer, denn jede der federbelasteten Klinken bedarf einer getrennten Lagerung. Außer-