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Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung für Endschalter
mit einem in Richtung des Endschalterstößels geführten, federbelasteten, allseitig
aaslenkbaren Betätigungsglied, bei dein sowohl durch seitliches Auslenken als auch
durch Verschiebung in Achsrichtung des die Ruhestellung einnehmenden Betätigungsgliedes
eine Schalterbetätigung erfolgt.
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Es ist bereits eine Betätigungseinrichtung bekannt (deutsches Gebrauchsmuster
1928 590), die einen längsgeführten, federbelasteten, auf den Schalter wirkenden
Stößel aufweist, welcher mit einer Fläche an der Schnittfläche eines drehbar gelagerten
Kugelabschnittes anliegt und durch die Bewegung eines am Kugelabschnitt angreifenden,
diesen verschwenkenden Betätigungsarmes zur Schalterbetätigung aasgelenkt wird,
wobei der Kugelabschnitt in einem ihn unter Freilassung einer Öffnung zum Durchgreifen
des Betätigungsarmes umfassenden Lagerteil drehbeweglich ohne Vorzugsrichtung gelagert
ist, dessen kreisförmige Öffnung hubbegrenzende Anschläge für den Betätigungsarm
bildet. Bei dieser Betätigungseinrichtung sind das mit abgeschrägten Flanken an
der kreisförmigen Öffnung versehene Schalenlagerteil für den als Halbkugel ausgebildeten
Kugelabschnitt und der federbelastete Stößel einschließlich Führungsteilen in einem
für die Aufnahme beliebiger Schalter vorgesehenen, gesonderten Gehäuse angeordnet.
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Der Nachteil der bekannten Betätigungseinrichtung besteht darin, daß
das Rückstellen der Betätigungseinrichtung unter einem ungünstigen Winkel von innen
nach außen erfolgt und daß dadurch eir. Stauchen der Kanten auftreten kann. Bei
der Fertigung treten z. B. Ungenauigkeiten in der Bearbeitung auf; da die Rückstellung
unter relativ starkem Federdruck erfolgt, werden verhältnismäßig hohe Kräfte wirksam,
bei denen beim Rückstellen die Kante des Kugelabschnittes gegen die Kappenoberfläche
drückt; die entsprechende Kante des Kugelabschnittes »schabt« gewissermaßen auf
der Oberfläche der Kappe. Dadurch ergibt sich ein verhältnismäßig rascher Verschleiß,
und es treten insbesondere Schaltpunktungenauigkeiten auf, die für die einwandfreie
Arbeitsweise des Schalters schädlich sind.
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Weiterhin ist ein allseitig zu betätigender Endschalter bekannt (deutsches
Gebrauchsmuster 1931936),
bei dem ein aus beliebiger Richtung betätigter Kippstößel
aus seiner Ruhestellung gebracht wird und mit seiner äußeren Kante der rechtwinklig
zur Mittelachse ausgebildeten Fläche zwangläufig axial auf einen Druckstößel einwirkt,
der seinerseits den Schaltstößel eines Momentkontaktschalteinsatzes bewegt und somit
den Schaltvorgang auslöst. Der Kippstößel beaufschlagt hierbei im Falle seiner Aaslenkung
den Druckstößel in der Weise, daß die Unterseite des Kippstößels auf der damit zusammenwirkenden
Oberseite des Druckstößels bei der Rückstellung unter einen großen Rückstellwinkel
bei starkm Federdruck -leitet, wodurch auch hicr en erheblicher Verschleiß auf der
Gleitfläche auftreten kann, der zu Schaltungenauigkeiten führt.
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Es ist auch bereits ein allseitig betätigbarer Endschalter bekannt
(USA.-Patentschrift 2 573 139), dessen aaslenkbarer Betätigungshebel mit einem langen
D_y-ucl;säßel se verbunden ist, daß das Ende des letzteren in einer Aussparung eines
am Betätigungshebel fest angebrachten und im Gehäuse drehbar gelagerten Schwenktellers
geführt ist. Bei einer Rückstellung des Betätigungshebels tritt auch bei dieser
Endschalterart auf Grund des sehr ungünstii-en Rückstellwinkels in Verbindung mit
dem verhältnismäßig starken Federdruck eine schädliche Reibwirkung auf, die im Laufe
der Zeit zu Schaltl.angenauigk,iten führt.
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Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Betätigungsvorrichtung
für Endschalter zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, einen günstigen Winkel
für die Rückstellung des Betätigungsgliedes zu schaffen, bei dem eine Entlastung
der im Eingriff miteinander stehenden Teile erzielt wird.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch errreicht, daß ein Lagerbauteil
koaxial gleitend am Betätigungsglied geführt und mit ihm aaslenkbar ist, daß das
Lagerbauteil gegen eine ortsfeste Auflagerplatte in Richtung der Schalterbetätigung
durch eine Feder vorgespannt ist und daß bei einer Aaslenkung des Betätigungsgliedes
die Unterseite des Lagerbauteiles im spitzen Winkel zur Auflagerplatte geneigt auf
letzterer nach außen gleitet und selbsttätig wieder in die Ruhestellung zurückkehrt.
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Bei einer derartigen Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung werden
die bei der eingangs beschriebenen bekannten Einrichtung auftretenden Nachteile
vermieden, weil die Rückstellbewegung von außen nach innen unter einem günstigen
spitzen Winkel und unter Entlastung erfolgt. Die Schwierigkeit bei derartigen Schaltern
besteht nämlich nicht in der Bewegung von der Ruhestellung in die aasgelenkte Stellung,
sondern umgekehrt in der durch Federkraft erfolgenden Rückführung von der aasgelenkten
in die Nullage. Im Falle vorliegender Erfindung ist diese Rückstellbewegung ein
unter spitzem Winkel auftretendes Rückgleiten des Lagerbauteiles auf dem festen
Auflagerbauteil; diese Bewegung ist ein einfaches Rück-leiten, durch das die beiden
miteinander in Verbindung stehenden Bauteile auf keinen Fall stark beansprucht werden
können. Dadurch läßt sich erreichen, daß auch bei hohen Schalthäufigkeiten eine
extrem gute Schaltpunktgenauigkeit aufrechterhalten werden kann und daß nahezu kein
Verschleiß auftritt.
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Vorzugsweise besteht das Lagerbauteil aus einem zylindrischen Schaft,
der das Betätigungsglied umschließt, und einem mit der Auflagerplatte zusammenwirkenden
Flanschteil, der ein erstes Widerlager für die Feder ausbildet. Die Auflagerplatte
weist dabei eine Öffnung auf, deren Durchmesser wesentlich größer als der Durchmesser
des durch die öffnung geführten Betätigungsgliedes ist; die Größe der Öffnung wird
durch den Winkel der zulässigen Aaslenkung des Betätigungsgliedes bestimmt.
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Zwischen dem Stößel des Endschalters und dem Betätigungsglied ist
ein in Richtung der Schalterbetätigung geführtes kugelförmiges Zwischenglied frei
beweglich angeordnet, das bei einer Aaslenkung des Betätigungsgliedes von dessen
unterer Begrenzung in der Führung verschiebbar ist. Die untere Begrenzung des Betätigungsgliedes,
die auf dem Zwischenglied aufsitzt. weist zweckmäßi-erweise eine Form auf, die einem
mit der Spitze nach innen gerichteten Kegel entspricht.
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Der Betätigungsarm der Betätigungseinrichtung ist beispielsweise als
Schraubfeder ausgebildet, wie dies bei Betäti-unaeinrichtungen für Endschalter an
sich bekannt ist, und dieser Betätigungsarm wird durch einen beweglichen Steuerteil
von außen her aasgelenkt.
Mit der Auslenkung des Betätigungsarmes
wird das Betätigungsglied ausgelenkt, das an seinem unteren Ende einen verbreiterten,
abgerundeten Führungskopf besitzt, welcher in entsprechend geformten Führungsflächen
gelagert ist. Die Führungsflächen können eben oder gewölbt sein. In nicht ausgelenktem
Zustand ist das Betätigungsglied mit dem Führungskopf durch die Kraftwirkung einer
Vorspannfeder in die oberste Stellung vorgespannt. Führungskopf mit Schaft und untere
kegelförmige Begrenzung bilden eine starre Einheit.
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Der Endschalter ist vorzugsweise gußgekapselt ausgeführt, nämlich
in einem druckdichten Gehäuse angeordnet, und die Betätigungseinrichtung ist im
Dekkel des Gußgehäuses untergebracht. Um die Betätigungseinrichtung gegenüber dem
Gußgehäuse abzudichten, ist zwischen dem oberen Teil des Betätigungsgliedes und
dem Schaltergehäuse eine Dichtungsmanschette vorgesehen, die beim Auslenken des
Betätigungsgliedes einen einwandfreien Abschluß ergibt.
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Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an
Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt.
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F i g. 1 zeigt schematisch die Wirkungsweise einer Betätigungseinrichtung
bekannter Art, F i g. 2 schematisch die Wirkungsweise der Betätigungseinrichtung
gemäß vorliegender Erfindung und F i g. 3 einen Schnitt durch einen gußgekapselten
Mikroschalter mit der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung.
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Die bekannte Ausführungsform nach F i g. 1 besitzt eine Kappe 1 mit
einem Stößel 2, die unter Belastung der Feder 3 steht. Die Kappe 1 liegt mit ihrer
Oberseite an der Schnittfläche eines Kugelabschnittes 4 an, von welchem der Betätigungsarm
5 ausgeht. Bei der Auslenkung des Betätigungsarmes 5 nach links wird der Kugelabschnitt
verschwenkt; der Punkt 6 wandert mit zunehmender bzw. abnehmender Schwenkung.
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In F i g. 2 ist in ähnlicher Weise die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Betätigungseinrichtung dargestellt. Ein Lagerbautiel 7 liegt im Ruhezustand bzw.
im Nullzustand auf einer Auflagerplatte 8 auf, welche ihrerseits im Gehäusebauteil
9 befestigt ist. Durch die Kappe 7 hindurch erstreckt sich ein Betätigungsglied
10, das am unteren Ende einen abgerundeten Führungskopf 11 aufweist, der mit seinem
unteren Ende mit dem Schalterstößel zusammenwirkt. Die Auflagerplatte
8 weist eine Öffnung 12 auf, durch die das Betätigungsglied hindurchgeführt
ist, und Betätigungsglied 10, 11 sowie Lagerbauteil 7 sind relativ zur festen
Auflagerplatte auslenkbar ausgebildet.
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Das Lagerbauteil ? steht unter Druckwirkung der Feder 13. Mit Pfeil
ist der wirksame Winkel bei der Rückstellung der Einrichtung von der ausgelenkten
Stellung in die Ruhestellung angedeutet (sowohl in F i g. 1 als in F i g. 2).
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In F i g. 3 ist die gesamte Betätigungseinrichtung in Verbindung mit
einem Mikroschalter dargestellt. Der Mikroschalter 14, der z. B. als Endschalter
ausgebildet ist und der über einen Betätigungsstößel 15
geschaltet wird, ist
in einem gußgekapselten Gehäuse 16 angeordnet, das mit einem Gehäusedeckel 17 abgedeckt
ist. Im Gehäusedeckel 17 ist die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung untergebracht,
und zwischen diesem Gehäusedeckel und der Betätigungseinrichtung ist eine Dichtungsmanschette
18 eingesetzt. Die Betätigungseinrichtung weist das Betätigungsglied 10 auf, an
das sich nach außen der Betätigungsarm 19 anschließt, welcher an seinem oberen
Ende eine Betätigungskappe 20 besitzt. Der Betätigungsarm 19 ist vorzugsweise
als harte Schraubenfeder ausgebildet und besitzt an seinem unteren Ende eine den
Schaft des Betätigungsgliedes 10 aufnehmende Erweiterung, auf der sich die
Schraubenfeder abstützt. Das Betätigungsglied 10 ist nach oben mit einer
Anschlagplatte 21 versehen, an der einerseits die Dichtungsmanschette 18 befestigt
ist und sich andererseits die Feder 13 abstützt. Die Feder 13 ist
am entgegengesetzten Ende im Lagerbauteil 7 abgestützt, das das Betätigungsglied
10 umschließt und auf ihm gleitend gegen die ortsfeste Auflagerplatte
8
vorgespannt ist. Beim Auslenken des Betätigungsgliedes hebt sich das Lagerbauteil
? auf einer Seite von der Platte 8 ab und gleitet während der Auslenkbewegung auf
der Auflagerplatte B. Letztere ist auf ihrer Gleitfläche möglichst glatt
bearbeitet und in den oberen Abschluß des Gehäusedeckels 17 eingesetzt. Nach innen
zu weist das Betätigungsglied 10 eine sich verbreiternde, abgerundete Führungskappe
11 auf, die mit entsprechenden gekrümmten bzw. geraden Führungs- oder Lagerflächen
22 des Einsatzes 23 nach Art eines Lagers zusammenwirkt und sich in diesen Flächen
22 bei einer Auslenkung des Betätigungsgliedes mit geringer Reibung verstellen kann.
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Am unteren Ende des Betätigungsgliedes 10, 11
ist ein Bauteil
24 vorgesehen, das als unteren Abschluß eine nach innen kegelförmig ausgebildete
Fläche aufweist, welche mit dem kugelförmigen Zwischenglied zusammenarbeitet. Die
kegelförmige Fläche liegt lose auf dem Zwischenglied 25 auf, und bei einer Auslenkung
des Betätigungsarmes in seitlicher Richtung wird das Betätigungsglied zusammen mit
dem Zwischenglied 25 nach abwärts verschoben, wodurch der Stößel 15 des Mikroschalters
14 betätigt wird.