Schälteerät (Ziv-eipunlctrefrler) Die Erfindung betrifft ein in Abhängigkeit
von Meßwerten arbeiltendes Schaltgerät (Zifeipunktregler) mit Sollwerteinstellung
und einem bei Übereinstimmung von Ist- und Sollwert betätigten Mikroschalter, insbesondere
fÜr das elektrische Schalten in Abhängigkeit von Temperatüren, mit Über eine
Skala von mehr als 180 0 verstellbaren Soll- und In.twertzeigern, mit einem
in Abhüngigkeit vom Meßwert
arbeitenden Antrieb für den Istwertzeiger
und eines den Mikro- -schalter betätigenden KurvenkÖrpers und mit Sicherung gegen
unbeabsichtigtes Schalten im Gegenregelsinnee Bei einem aus der DAS 1 194
613 bekannten derartigen Gerät besteht der Kurvenkörper aus mehreren Einzelteilen,
die in verschiedenen Arbeitsgängen zu zwei Baugruppen verarbeitet werden müssen.Switching device (Ziv-eipunlctrefrler) The invention relates to a switching device that works depending on measured values (Zifeipunktroller) with setpoint adjustment and a microswitch operated when the actual and setpoint match, in particular for electrical switching depending on temperatures, with over a scale of more than 180 0 adjustable setpoint and In.twertzeigern, there is a working in Abhüngigkeit of reading drive for the actual value and of a micro- switch actuating cam body and secured to prevent shifting in a counter control Sinnee in one of the DAS 1,194,613 such known device the cam body made up of several individual parts that have to be processed into two assemblies in different operations.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausbildung des Kurven-körpers
bei einem Gerät dieser Gattung'wesentlich zu vereinfachen, dabei die Betriebssicherheit
auch gegenüber Rüttelschwindungen zu erhöhen und zugleich vollständige Sicherheit
gegen unbeabsichtigte Betätigung des Mikroschalters im Gegenregelsinne zu erzielen.The invention is based on the object of the formation of the cam body
in a device of this type 'to simplify significantly, while the operational safety
also to increase against vibratory contraction and at the same time complete safety
to achieve against unintentional actuation of the microswitch in the opposite direction.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Gerät der genannten Gattung
der KurvenkÖrper eine Kurvenkulisse mit zwei Nuten ist, die längs einer schieferi
Ebene ineinander-laufen, wobei ein Führungszapfen eines Betätigungsarmes des Mikroschalters
in den Nutengeführt ist und die Anordnung so getroffen ist, daß bei Deckung von
Istwert- und Vorwählzeiger der Führungszapfen auf einem Ort der schiefen Ebene liegt,
an welchem der Mikroschalter schaltet (Umschaltpunkt). Die Erfindung bietet den
Vorteil, daß:in Gestalt der Kurvenkulisse ein Kurvenkörper verwendet wird, der ein
einziges Teil darstellte Die Führung eines Zapfens des Schalterbetätigungsarmes
in Kulissennuten macht etwaige Rüttelschwingungen unschädlich; die Anordnung des
UmschaltpunUtes auf der die beiden Kurverr verbindende Fläche gewährleistet es-'-
daß nur an einem einzig en gewollten Umschaltpunkt der Mikroschalter betätigt werden
kann; zugleich 1,-if#,t die erfindungsgemäfie Ausbildung die Wahl eines sehr großen
Skal#quwinkelbereichs auch von mehr als 270 0 zu. Schließlich ermÜS-licht
die Erfindung'die Herstellung eines Gerätes sehr kleiner Abmessungen.
Eine
erste Gruppe von Ausführungsformen ergibt sich, wenn die beiden Kulissennuten in
einer Stirnfläche der Kurvenkulisse iti wesentlichen konzentrisch verlaufen, eine
zweite, wenn die beiden Kulissennuten auf dem vorzugsweise zylindrischen Mantel
des Kurvenkörpers im wesentlichen parallel laufende Teilnuten sind.The invention consists in that, in a device of the type mentioned, the cam body is a cam link with two grooves which run into one another along an inclined plane, a guide pin of an actuating arm of the microswitch being guided in the grooves and the arrangement being such that at Coincidence of the actual value and preselection pointer of the guide pin lies on a location on the inclined plane at which the microswitch switches (switching point). The invention offers the advantage that: in the form of the cam link, a cam is used which represented a single part. the arrangement of the switching point on the surface connecting the two cams ensures that the microswitch can only be actuated at a single desired switching point; at the same time 1, -if #, t the design according to the invention allows the choice of a very large scale angle range of more than 270 °. Finally, the invention enables the production of a device of very small dimensions. A first group of embodiments results when the two link grooves run essentially concentrically in one end face of the cam link iti, and a second group when the two link grooves are essentially parallel partial grooves on the preferably cylindrical casing of the cam body.
Sonstige Weiterbildungen und Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß ausgebildeter Geräte in
Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung.
Fig.1 zeigt den
Schaltmechanismus-eines ersten Ausführungsbeispiels in Ansicht bei einer ersten,
Fig.2 bei einer zweiten und Fig-3 bei einer dritten Stellung der Schaltelemente;
die sonstigen Teile des Gerätes sind weggelassen.Other developments and details result from the following
Description of two exemplary embodiments of devices designed according to the invention in
Connection with the claims and the drawing.
Fig.1 shows the
Switching mechanism - a first embodiment in view of a first,
FIG. 2 with a second and FIG. 3 with a third position of the switching elements;
the other parts of the device are omitted.
Fig.4 zeigt das Gerät ohne Gehäuse in Seitenansicht, teilweise im
Schnitt und Fig-5 zeigt die Winkelbereiche der Kurvenkulisse.Fig. 4 shows the device without the housing in side view, partly in
Section and Fig-5 shows the angular ranges of the curve backdrop.
Fig.6 ist eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, Fig-7
zeigt eine hierzu gehörende Einzelheit.Figure 6 is a side view of a second embodiment, Figure 7
shows a related detail.
Bei dem Beispiel nach Fig. 1 bis 5 ist innerhalb des
nicht gezeichneten Gerätegehäuses in ebenfalls nicht gezeichneten Montageplatten
eine Verstelli velle 5 gelagert, die an ihrem vorderen Ende einen
Einstellknopf 6 trägt und auf der ein Vorwahlzeiger 7 angebracht ist.
An dem rückwärtigen Ende der Verstellwelle 5 ist auch noch die Mikroschalterplatte
8 Über einen Arm 15 gehalten. An dieser Platte ist ein Betätigungsarm
9 fÜr einen elektrischen Mikroschalter um einen Drehzapfen 16 schwenkbar
gelagert. Auf der Verstellwelle 5 ist eine Hohlwelle 4 konzentrisch drehbar
gelagert, die mit dein einen Ende einer Bourdon-Ilohlspirale 2 verburid.en ist,
deren anderes Ende im Gehäuse-fest angebracht ist. Die Hohlwelle 11 ist also von
der Bourdon-Ilohlspirale Z aus antreibbar. Mit dem vorderen Ende der Ilohlwelle
4 ist ein Istwertzeiger 3
verbunden, WI#*ihrend auf dem rückwärtigen Ende
der Hohlwelle 4 eine Kurvenkulisse 1 mittels hörnerschrauben '17 aufgekleintlit
ist. Die Körnerschrauben 17 sind in einen Nabenkörper -18 eingeschraubt,
mit dein die eigentliche Kulissenscheibe aus Kunststoff zu einem Stück verbunden
ist. Bei einem ausgeführten Beispiel besteht der NabenkÖrper 18 aus Messing und
die Kulissenscheibe der Kurvenkulikw I ist auf den Körper 18 alLts
thermoplastischem Kunststoff aufgespritzt, der einen kleinün Gleit-Reibungsbeiwert
hat.In the example of FIGS. 1 to 5 , a Verstelli shaft 5 is stored within the device housing, not shown, in mounting plates also not shown , which carries an adjusting knob 6 at its front end and on which a preset pointer 7 is attached. The microswitch plate 8 is also held by an arm 15 at the rear end of the adjusting shaft 5. On this plate, an actuating arm 9 for an electrical microswitch is mounted pivotably about a pivot 16. On the adjusting shaft 5 , a hollow shaft 4 is rotatably mounted concentrically, which is verburid.en with one end of a Bourdon-Ilohlspirale 2, the other end of which is fixedly attached in the housing. The hollow shaft 11 can therefore be driven from the Bourdon-Ilohl spiral Z. An actual value pointer 3 is connected to the front end of the hollow shaft 4, and a cam link 1 is attached to the rear end of the hollow shaft 4 by means of horn screws '17 . The center screws 17 are screwed into a hub body -18 , with which the actual plastic link plate is connected to one piece. In one example, the hub body 18 is made of brass and the link plate of the curve curve I is injection molded onto the body 18 as a thermoplastic material which has a small coefficient of sliding friction.
Die Kurveniktilisse 1 weist zwei Iconzent-rische Nuten tl und
12 auf, die an einer Stelle Lings einer schiefell Ebene
13
so daß die beiden Nut-en 1,1 und 1.' dine Art zweig: nirige
Spiralnut ii _,
großen bildeft und eine sich über einen Wihkel
von über Goo' erstreckende Kurvenbalin ergeben. In diese Spiralnut mit den
Gängeni 11 und 12 greift ein Führungszapfen 14 ein, der' am Ende des Betätigungsarmes
9 angebracht ist und sich in den Gängen 11 und 12, abgesehen von-dem
erforderlichen Bewegungsspiel, an den Nutenwänden beiderseits und somit zwa-ngsläufig
führlt. Auf der schiefen Ebene 13 liegt nahe der Eintrittstelle in die äußere
Nut 12 der Uinschaltpunkt 10, an welchem sich der Führungszapfen befindet,
wenn der Arm 9 die Umschaltung des Mikroschalterg bewirkt. Die beschriebenen
Elemente werden so bemessen und so zueinander eingestellt, daß der Zapfen 14 am
Umschaltpunkt 10 li.eS.t., wenn der Istivertzeiger 3
und der Vorwählzeiger
7 sich decken. Am Umfang der Kurvenkulisse 1
ist ein kleiner-Sektor
19 auf halbe Kulissenhöhe ausgespart. Er ermöglicht den Einblick in die Kurvenkulisse
beim Einstellen des Um-* Die Bourdon-Hohlspirale 2 ist in bekannter Weise über ein
Röhrchen kleinen Querschnitts aus Kupfer oder Kunststoff und von draht-ähnlicher
Beschaffenheit mit dem Hohlraum eines Temperaturfüh-#lers verbunden; sämtliche miteinander
in Verbindung stehenden Hohlräume sind mit einer sich bei zunehmender Temperatur
stark ausdehnenden Flüssigkeit gefüllt, so daß die Bourdon-Spirale 2 im Maße der
Temperaturzunahme die Ilohlwelle 11 antreibt und damit
die Kurven-
fal (-r
kulisse 1 dreht. Je nachdem, in welche, AigsFällung
durch Drehen
des Einstellknopfes 6 der Sollwertzeiger 7 und die Mikroschalterplatte
8 mit dem Arm 9 zunächst gebracht wurden, je nachdem also,
welche Anfangstellung der Zapfen 111 in der-Nut 11 der Kurve#ikulisse
1 zunächst hat,'wird nach kürzerer oder längerer Winkeldrehung der Kurvenkulisse
unter dem Antrieb durch die Bourdon-Spirale '"' der Umschaltpunkt 10 zu dem
Zapfen 14 und zugleich der Istwertzeiger 3
in Deckung mit dem Sollwertzeiger
7 gebracht.The curve tilisse 1 has two icon-centered grooves tl and 12 , which at one point Lings an oblique plane 13 so that the two grooves 1,1 and 1. ' dine kind of branch: nirige spiral groove ii _, large forms and a curve balin that extends over a loop of over Goo 'result. In this spiral groove with the gears 11 and 12, a guide pin 14 engages, which is attached to the end of the actuating arm 9 and, apart from the required play, is guided in the gears 11 and 12 on the groove walls on both sides and thus inevitably . On the inclined plane 13 , near the point of entry into the outer groove 12, the switching point 10 is located, at which the guide pin is located when the arm 9 effects the switching of the microswitch. The elements described are dimensioned and adjusted to one another in such a way that the pin 14 is left at the switching point 10 when the actual value indicator 3 and the preselection indicator 7 coincide. On the circumference of the curve backdrop 1 , a small sector 19 is cut out at half the backdrop height. It enables a view of the curve setting when adjusting the temperature. all intercommunicating cavities are filled with a liquid that expands greatly with increasing temperature, so that the Bourdon coil 2 to the extent of Temperature increase drives the Ilohlwelle 11 and thus the curve
fal (-r
backdrop 1 is rotating. Depending on which one, aigs precipitation by turning
of the setting knob 6, the setpoint pointer 7 and the microswitch plate 8 with the arm 9 were initially brought, so depending on the initial position of the pin 111 in the groove 11 of the curve # ikulisse 1 , 'is after a shorter or longer angular rotation of the curve setting below the drive through the Bourdon spiral '"' brought the switchover point 10 to the pin 14 and at the same time the actual value pointer 3 coincided with the setpoint pointer 7 .
Bei der Stellung der Teile in Fig. 1 befindet sich der Istwertzeiger
3 in seiner Null-Lage, nämlich &am 4-if ang einer nicht gezeichneten
Anzeigeskala. Der mit derselben Skala zusammenwirkende So , 11-wertzeiger
7 ist in eine der halben Skalenlänge entsprechende Mittelstellung gebracht,
Der Winkel zwischen dem Istiv-ertzeiger 3 und dem Sollwertzeiger
7 stellt in Fig. 1 also den halben Meßbereich dare Beim Einstellen
des Sollwertzeigers 7-in die in Fig. 1 gezeichnete- Lage wurde die Mikroschalterplatte
8 mit dein Schaltarm 9
schaltpunkten auf die Dockstellungider Zeigers
um
die geometrische Achse der Kurvenkulisse 1 entsprechend mitverstellt, ohne
daß dabei der Zapfen 14 jedoch an einen Umschaltpunkt gplangte, ohne daß also der
Mikroschalter vom Arm 9 her betätigt wurde. Wird bei dieser Lage der Teile
der Temperaturfühler einer Temperatursteigerung ausgesetzt, so treibt die Bourdon-Spirale
2 die Kurvenkulisse l'aus der Stellung nach Fig. 1 im Uhrzeigerdrehsinn an,
wodurch schließlich der Umschaltpunkt 10 an den Zapfen 14 herangeführt wird,
so daß die Teile-die in Fig. 2 gezeichnete Stellung einnehmen und der Mikroschalter
über den Arm 9 betätigt wird* Wenn sich die Temperatur noch weiter erhöht,
die Kurvenkulisse also weiter im Drehsinn des Uhrzeigers bewegt wird, gelangen die
Teile schließlich in die Endstellung, die in Fig. 3 gezeichnet istl und in
der sibh der Istwertzeiger 3 aus der in Fig. 2 gezeichneten Deckungsstellung
um die Länge der zweiten Skalenhälfte von dem Sollwertzeiger 7 entfernt hat.
Während dieser Weiterbewegung lief ein konzentrischer Bereich der äußeren Nut 12
an den Zapfen 14 vorbei, so daß dieser seiie Lage behielt und daher der Mikroschalter
in der vorher erlangten betätigten Stellung blieb. Im äußersten Fall kann der Sollwertzeiger
und damit die Mikroschalterplatte mit dem Hebelarm 9 entsprechend der Wahl
einer äußersten Temperatur über dcn ganzen Skalenwinkelbeeich verstellt werden.
Um auch in diesem Falle ein einwandfreies Arbeiten zu sichern, sind die beiden Nuten
11 und 12 in der Kurvenkulisse 1 beide Über Winkelbereiche erstreckt,
die größer sind als der ganze Skalenwinkelbereicl Nach Fig- 5 ist der ganze
Skalenwinkel - 2 - x 140 = 2800. Der Kurvenkulissennut
11 mit dem kleineren Radius ist aber ein Winkel von etwa 3115 0 und
der Kurvenkulissennut 12 mit dem größeren Radius ein Winkel von etwa 290
0 zugeordnet. Auf diese Weise ist erreicht, daß bei jeder Vorwahlstellung
unabhängig von der jeweiligen Stellung des Istwertzeigers 3-zum Vorw-.Milzeiger
7 der Umschaltpunkt immer derselbe bleibt-, wie er als Umschaltpunkt
10 beschrieben ist. Die schiefe Ebeiie 13 stellt dabei für den Zapfen
14 gewissermaßen eine Weiche zwischen den Nuten 11 und 12 dar und der Umschaltpunkt
10
liegt auf dieser Weiche. Solange der Zapfen 14 innerhalb der Nittön Ll
und 12 liegt, verändert der Arm 9, wenn die Nuten auf konzenteischen Kreisen
um die geometrische Achse der Kurvenkulisse 1 verläufen,
seine
Lage nicht und, wenn die Nuten um einen gewissen Betrag von konzentrischenKreisen
ab weichend verlaufen, nicht in dem Maße, daß der liikroschalter betätigt werden
kÖnnte. Auf diese Weise ist ein unerivünschtes Schalten des Mikroschalters im Gegenregelsinne
sicher verhindert. Der Unterschied im Radius der Nuten 11 und 1.2 entspricht
dem für die sichere Betätigung des Mikroschalters erforderlichen Hub des Armes Bei
dem Beispiel nach Fig. 6 und 7 verläuft die Kulissennut in zwei parallelen
Teilnuten 21,22 im Mantel eines zylindrischen KÖrpers 20; die beiden Tei-Intiten
21,22 sind durch einen Ubergang 23 miteinander verbunden, dessen Wände schiefe
Ebenen bilden, die der Ebene 13 des ersten Ausführungsbeispiels etwa entsprechen;
in diesem Üb.ergang 23
lieg; der Umschaltpunkt 101. Die Schaltbe i
fegung wird von dem Kulissenkörper in sinngemäß entsprechender Weise abgeleitet
wie bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel; die den Teilen 14 und
9
entsprechenden Teile sind in Fig. 6 mit 141 und 9t bezeichnet.
Fig.-7 zeigt eine Abwicklung der Mantelfläche der Kurivenkulisse 20.In the position of the parts in FIG. 1 , the actual value pointer 3 is in its zero position, namely & am 4-if ang of a display scale (not shown). The same scale cooperating Thus, 11-value indicator 7 is brought into a corresponding to half the scale length central position, the angle between the Istiv-ertzeiger 3 and the target value pointer 7 illustrates in FIG. 1, ie half of the measuring range dare When setting the target value pointer 7 in the position shown in Fig. 1 , the microswitch plate 8 with the switching arm 9 switching points to the dock position of the pointer around the geometric axis of the cam 1 was adjusted accordingly, but without the pin 14 gplangte to a switching point, so without the microswitch from the arm 9 was pressed ago. Is suspended in this position of the parts of the temperature sensor a temperature increase, so 1 drives the Bourdon scroll 2, the curve setting l'from the position of FIG. In the clockwise direction to thereby finally the switching point is brought to the pin 14 10, so that the parts -Assume the position shown in Fig. 2 and the microswitch is actuated via the arm 9 * If the temperature increases even further, i.e. the curve link is moved further in the clockwise direction, the parts finally reach the end position shown in Fig. 3 is drawn and in which the actual value pointer 3 has moved from the congruent position shown in FIG. 2 by the length of the second half of the scale from the setpoint pointer 7 . During this further movement, a concentric area of the outer groove 12 ran past the pin 14, so that it retained its position and therefore the microswitch remained in the previously obtained actuated position. In the extreme case, the setpoint pointer and thus the microswitch plate can be adjusted with the lever arm 9 according to the selection of an extreme temperature over the entire angle of the scale. In order to ensure a proper function also in this case, the two grooves 11 and 12 extends both over angular ranges in the cam link 1, which are larger than the whole Skalenwinkelbereicl After Fig- 5 is the whole scale angle - 2 - x 140 = 2800th the Kurvenkulissennut 11 with the smaller radius, but associated with an angle of about 3115 and the 0 Kurvenkulissennut 12 with the larger radius, an angle of about 290 0th In this way it is achieved that in each preselection position, regardless of the respective position of the actual value pointer 3 - to the forward - .Milze pointer 7, the switching point always remains the same - as it is described as switching point 10 . The inclined plane 13 represents a switch between the grooves 11 and 12 for the pin 14, and the switchover point 10 lies on this switch. As long as the pin 14 lies within the Nittön Ll and 12, the arm 9 does not change its position when the grooves run on concentric circles around the geometric axis of the cam link 1 and, if the grooves deviate from concentric circles by a certain amount, not to the extent that the microswitch could be operated. In this way, undesired switching of the microswitch in the opposite direction is reliably prevented. The difference in radius of the grooves 11 and 1.2 corresponds to the required for the safe operation of the microswitch stroke of the arm In the example of Figures 6 and 7, the cam groove extends in two parallel partial grooves 21,22 in the shell of a cylindrical body 20. the two partial intites 21, 22 are connected to one another by a transition 23 , the walls of which form inclined planes which roughly correspond to plane 13 of the first exemplary embodiment; in this transition 23 lies; the switching point 101. The switching movement is derived from the link body in a corresponding manner as in the first embodiment described above; the parts corresponding to parts 14 and 9 are designated in FIG. 6 by 141 and 9t . FIG. 7 shows a development of the lateral surface of the curve link 20.