DE1984171U

DE1984171U - Vorrichtung zur kurzzeitigen betaetigung eines schalters od. dgl.

Info

Publication number: DE1984171U
Application number: DEH61615U
Authority: DE
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1967-02-09
Filing date: 1968-01-30
Publication date: 1968-04-25
Also published as: US3375340A

Description

Vorrichtung zur kurzzeitigen Betätigung eines Schalters

oder dgl.

Die Neuerung bezieht sich auf sogenannte Impulsschalter, bei denen im Zuge der Bewegung eines Betätigungsgliedes, ein Schalter nur kurzzeitig und vorübergehend geschlossen oder geöffnet wird und bei der weiteren Bewegung des Betätigungsgliedes in die Ruhelage zurückkehrt. Wird das Betätigungsglied losgelassen, so kehrt es unter Federkraft in die Ausgangslage zurück, ohne hierbei den Schalter erneut zu betätigen. Derartige mechanische Impulsschalter werden in elektrischen Signal- und Steueranlagen sowie Datenverarbeitungssystemen, insbesondere Rechenmaschinen, vielfach zur Erzeugung kurzer Stromstöße eingesetzt. Aufgabe der Neuerung ist es, eine Vorrichtung zur kurzzeitigen Betätigung eines Schalters oder sonstigen Steuergliedes zu schaffen, dessen Aufbau einfach und billig ist und welches sich besonders für die Massenfertigung eignet. Darüberhinaus soll die Konstruktion raumsparend und vorzugsweise in Verbindung mit verschiedenen Schaltern oder Steuerelementen .einsetzbar sein.

Die Neuerung schlägt hierzu vor, daß ein Betätigungsstössel und eine Kulisse in einem zugleich den von der Kulisse zu betätigenden Schalter oder dgl. haltenden Gehäuse in zwei im wesentlichen senkrecht aufeinanderstellenden Richtungen hin- und herbewegbar sind, wobei eine Mitnahmeverbindung zwischen Betätigungsstössel und Kulisse wirksam ist, so lange der Stössel über einen vorgegebenen'Weg in der einen Richtung bewegt wird, während die Mitnahmeverbindung unwirksam und stattdessen eine Rückstellfederkraft für die Kulisse wirksam ist, sobald der Stössel eine den vorgegebenen Weg überschreitende Stellung einnimmt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung, die später anhand eines Ausführungsbeispiels im einzelnen noch erläutert wird, besteht darin, daß der in Richtung auf seine Ruhestellung federnd vorgespannte, verschiebbar geführte Betätigungsstössel· mit einem Mitnehmerstift in eine geschlossene Kurvenbahn der im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Betätigungsstössels verschiebbar geführten Kulisse eingreift, die auf das Betätigungsglied des Schalters oder dgl. einwirkt. Dabei ist ein erster Teil der in der gemeinsamen Verschiebeebene von Betätigungsstössel und Kulisse liegenden Kurvenbahn gegenüber den möglichen Bewegungsrichtungen des Betätigungsstössels und der Kulisse geneigt. Die Kulisse steht unter dem Einfluß einer Federkraft, welche der beim Eindrücken des Betätigungsstössels und Entlanggleiten des Mitnehmerstiftes im geneigten Teil der Kurvenbahn die Kulisse verschiebenden Kraft entgegengerichtet ist. Ein zweiter Teil der Kurvenbahn erstreckt sich etwa parallel

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zur Verschieberichtung der Kulisse, während ein dritter Teil der Kurvenbahn im wesentlichen parallel zur Verschieberichtung des Betatigungsstossels verläuft. ' ·

Die Kurvenbahn hat vorzugsweise wenigstens angenähert die Form eines rechtwinkligen Dreiecks, dessen Katheten durch die sich parallel zur Verschieberichtung der Kulisse bzw. des Betatigungsstossels erstreckenden zweiten bzw. dritten Kurvenbahnteile gebildet sind. Um die Auslösung des Schaltvorganges zu erleichtern, ist der Übergang von dem die Hypotenuse des Dreiecks bildenden ersten Kurvenbahnteil zum zweiten vorzugsweise abgerundet.

Wenn hier von einer Kulisse die Rede ist, so soll hierunter jede geeignete Art eines mit Nuten oder Vorsprüngen versehenen vom-Betätigungsstössel aus verstellbaren Schiebers verstanden werden. Vorzugsweise ist die Kurvenbahn als Nut in der Kulisse ausgebildet. In weiterer Ausgestaltung der Neuerung nimmt die Tiefe der Nut vom Übergang des zweiten in den dritten Kurvenbahnteil her gesehen in Richtung des dritten Kurvenbahnteils ab und geht beim Übergang vom dritten in den ersten Kurvenbahnteil in Form einer Stufe sprunghaft wieder auf die Maximaltiefe über. Der den Mitnehmerstift tragende Teil des Betatigungsstossels ist dann zweckmäßiger Weise elastisch ausgebildet und drückt den Mitnehmerstift ständig auf den Grund der Nut. Diese Ausführungsform gewährleistet, daß eine erneute Schalterbetätigung erst dann erfolgen kann, wenn der Betätigungsstössel

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zuvor bis in seine Ruhelage zurückgekehrt war. Die Nut und der darin entlanggleitende Mitnehmerstift sind also derart gestaltet, daß die WirkverMrfdung zwischen Betätigungsstössel und Kulisse erst wieder hergestellt wird, wenn der Betätigungsstössel in seine Ausgangslage zurückgekehrt war. Während der RUckbewegung in diese Ausgangslage, wird der Schalter nicht betätigt.

Ein bevorzugtes Auführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigt

Figur 1 in auseinandergezogener Darstellung die wesentlichen Einzelteile der neuen Betätigungsvorrichtung perspektivisch;

Figur 2 eine Teilansicht der zusammengesetzten Vorrichtung, wobei ein Teil des Gehäuses herausgebrochen wurde, um die beweglichen Einzelteile in ihrer Anfangslage zu zeigen;

Figur j5 eine seitliche Teilansicht der Kulisse und des Schalters in der Stellung, in welcher der Schalter gerade betätigt wird, und .

Figur 4 eine entsprechende Teilansicht mit der Lage der Teile, welche diese unmittelbar nach dem Lösen der Wirkverbindung zwischen Betätigungsstössel und Kulisse einnehmen, bevor der Stössel in seine Ruhelage zurückkehrt, wobei der Schalter jedoch schon wieder seinen ursprünglichen Zustand eingenommen hat. . ·. .

Wie Figur 1 zeigt, trägt der eine Gehäuseteil 10 vier Zylinderstifte 12, die senkrecht auf der Hauptebene des Gehäuseteils stehen. Ferner ist im. Genausten 10 eine Ausnehmung 14 vorgesehen, die teilweise durch die Leisten ΐβ zur Hauptebene hin abgegrenzt wird. Die Kulisse 20, welche ebenso wie die Gehäuseteile aus einem geeignetem Plastikmaterial hergestellt werden kann, weist eine obere Führungskante 22 und eine untere . Führungskante 24 auf und ist so gestaltet, daß sie in die Ausnehmung 14 des Gehäuseteils 10 paßt. Dabei arbeiten die Kanten 22 und 24 mit den Leisten 16 derart zusammen, daß sich die Kulisse parallel zu den Kanten verschieben läßt. Die Kulisse trägt einen Betätigungsansatz 26, der im zusammengebauten Zustand in die gleiche Richtung weist wie die Stifte 12. In die Kulisse 20 ist außerdem eine in sich geschlossene Kurvenbahn in Form einer Nut eingearbeitet. Ein erster Teil 28a der Kurvenbahn verläuft schräg zur Bewegungsrichtung der Kulisse, ein zweiter Teil 28b parallel und ein dritter Teil 28c rechtwinklig zur Kulissenbewegung. Die Nut 28c wird vom Übergang des Teils 28b in den Teil 28c hergesehen in Richtung auf den Übergang vom Teil 28c zum Teil 28a immer flacher. Zwischen den Nuten 28c und 28a befindet sich eine Stufe 28d; die Nut 28a liegt tiefer als die Nut 28c. Die Tiefe der Nuten kann von der Stufe 28d über die Teile 28a, 28b und 28c auch stetig abnehmen. " ■

Als zu betätigender Schalter j5Q"· kann ein Schnappschalter verwendet werden, wie er beispielsweise in der USA Patentschrift 2 644 052 beschrieben ist. Er weist zwei Durchgangslöcher 32 und J54 auf, durch welche die unteren Stifte 12 hindurchragen. Zur Betätigung des nicht dargestellten Schaltmechanismus dient ein Stössel 36, der seinerseits von einem am Schalter schwenkbar gelagerten Betätigungshebel 38 verstellt wird. ' '

Ein zweiter Gehäuseteil 40 ist mit vier Löchern 42 versehen, welche die Stifte 12 des anderen Gehäuseseils 10 aufnehmen. Auf diese Weise werden mittels der Zylinderstifte 12 die beiden Gehäuseteile 10 und 4θ aneinander befestigt und halten zwischen sich sogleich den Schalter 30. Der Gehäuseteil 4θ ist ferner mit einem Hohlraum 44 versehen, der nach obenhin eine öffnung 48 und nach untenhin eine Öffnung 46 aufweist. An der Bodenfläche des Hohlraumes 44 ist zu beiden Seiten der Öffnung 46 je ein Stift 45 angebracht, der zur Halterung der Rückstellfedern 52 für den Betatigungsstössel 50 dient. Dieser wird in den Hohlraum 44 eingesetzt, wobei sein Oberteil durch die Öffnung 48 herausragt, während das Unterteil durch die öffnung 46 hindurchtritt. Der Stössel 50 ist im Hohlraum 44 geführt und längs seiner Achse verschiebbar. Die beiden Rückstellfedern 52 stützen sich im eingebauten Zustand des Stössels 5P zwischen dessen Führungsstiften 54 und den Führungstiften 45 des Gehäuseteils .40 ab. Am unteren Ende der mittleren Zunge des Betätigungs-

stössels 50 ist ein Mitnehmerstift 56 angebracht, der mit der Kurvenbahn 28 der Kulisse 20 zusammenarbeitet und je nach Stellung des Stössels 50 die Kurvenbahn verstellt. Die Kurvenbahn 28 und der Mitnehmerstift 56 bilden eine lösbare Mitnahmekupplung zwischen dem Stössel 50 und der Kulisse 20. Ein nicht dargestellter Druckknopf kann am oberen Ende des Betatigungsstossels 50 befestigt, beispielsweise eingerastet, werden. Nach dem Zusammenbau der aus Figur 1 ersichtlichen Teile nehmen diese die in Figur 2 wiedergegebene Lage ein. Die Kulisse 20 ist im Hohlraum 14 des Gehäuseteils 10 durch die Kanten 1β verschiebbar geführt. Der Betätigungs· stössel 50 und die Ruckstellfedern 52 befinden sich bis auf das äußere Ende des Stössels innerhalb des Hohlraums 44 des Gehäuseteils 4o. Wenn die beiden Gehäuseteile und 4o zusammengesetzt sind, greift der Mitnehmerstift 5β in die Kurvenbahn 28 ein und stellt die Mitnahmeverbindung zwischen dem Betätigungsstossel und der Kulisse her. Die Zylinderstifte 12 ragen durch die Öffnungen des Gehäuseteils· 40 hindurch und werden an ihren äußeren Enden thermisch vernietet oder anderweitig befestigt.

In Figur 2 befindet sich die Betätigungsvorrichtung in ihrer Ruhestellung, wobei der Stössel 50 seine obere Endstellung einnimmt und durch die Feder 52 in dieser Lage gehalten wird. Der Mitnehmerstift 56 greift in das obere Ende des Kurvenbahnteils 2taein. Wenn hier von

oben, unten, rechts und links die Rede ist, so sollen sich diese Bezeichnungen nur auf die Darstellung in den beiliegenden Zeichnungen beziehen. Die Einbaulage der Betätigungsvorrichtung ist beliebig. Der Betätigungsansatz 2β liegt in Figur 2 zwar am äußeren Ende des Betätigungshebels 38 an, gibt aber keinen Anlaß zur Betätigung des Schalters 30.

Beim Eindrücken des Betätigungsstossels 50 entgegen der Kraft der Federn 52 läuft der Mitnehmerstift 5β im Kurventeil 28a entlang und verschiebt hierbei die Kulisse 20 nach links. Bei .dieser Bewegung des Mitnehmerstiftes 56 nach unten gelangt die Kulisse 20 somit bis in die aus Figur 3 ersichtliche Lage. Dabei hat der Betätigungsansatz 2β der Kulisse 20 über den Betätigungshebel 38 den Stössel 36 des Schalters 30 angedrückt und damit den Schalter betätigt. Der Stössel 36 steht unter der Rückstellkraft des nicht dargestellten Schaltermechanismus. Wie man sieht, befindet sich der Mitnehmerstift 56 jetzt in der Nähe des unteren Endes der Nut 28a und steht im Begriff in den Teil 28b einzulaufen.-'

Bei weiterer Einwärtsbewegung des Betätigungsstossels 50 kommt der Mitnehmerstift 5β in eine Lage, in welcher er dem sich parallel zur Verschieberichtung der Kulisse 20 erstreckenden Teil 28b der Nut gegenübersteht. Eine an der Kulisse 20 angreifende und diese ständig nach rechts

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hin drückende Vorspannkraft ist nunmehr in der Lage, die Kulisse, die jetzt nicht mehr durch den Stift 56 nach links gedrückt wird, wieder nach rechts in ihre Ruhelage zu verschieben. Diese Vorspannkraft kann durch eine besondere Rückstellfeder für die Kulisse oder aber wie im gezeigten Ausführungsbeispiel durch den Betätigungshebel 38 selbst aufgebracht werden. Die Kulisse läuft also nach rechts in die aus Figur 4 ersichtliche Lage. Dabei kommt der Mitnehmerstift 56 in die Übergangsstellung zwischen den Nutteilen 28b und 28c und der Betätigungsansatζ 2β gibt dem Betätigungshebel 38 frei, so daß der Schalter 50 in seine Ruhelage zurückkehrt. Sobald die Kulisse in diese Lage zurückgelaufen ist, kann der Schalter erst wieder betätigt werden, wenn der Betätigungsstössel 50 seine obere Ruhelage eingenommen hat. Wird er nur ein Stück zurückgenommen und erneut eingedrückt, so läuft der Mitnehmerstift in der Nut 28c entlang,ohne die Kulisse zu verschieben und damit ohne Einfluß auf den Schalter JO. Erst bei vollständiger Zurückbewegung des Betätigungsstössels 50 in die Ruhelage, gelangt der Mitnehmerstift 5β in die obere Endstellung und rastet wieder in den Kurventeil 28a ein. Die Nut 28c wird von dem Übergang vom Teil 28b her gesehen zum oberen Eckpunkt hin immer flacher und fällt in der oberen Ecke des Dreiecks mit einer Stufe 28d in die Nut 28a ab. Wenn also der Mitnehmerstift 56 die obere Endlage einnimmt, so fällt er in die Nut 28a ein und kann somit beim Niederdrücken des Stössels 50 nicht in der Nut 28c entlanggleiten, sondern läuft in der schrägen

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Nut 28a entlang und schiebt dabei die Kulisse 20 nach links. Dies ist der Beginn des nächsten Schaltzyklus.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Rückstellkraft für die Kulisse. 20 vom Schnappschalter J5O aufgebracht und vom Schalterstössel J>6 über den Betätigungshebel 3>8 auf die Kulisse übertragen. Stattdessen kann die ■ Zurückstellung der Kulisse erforderliche Federkraft auch durch einen federnd ausgebildeten Betätigungshebel oder eine unmittelbar an der Kulisse 20 angreifende Rückstellfeder aufgebracht werden.

Die Betätigungsvorrichtung ist, wie man sieht., im wesentlichen aus. vier Kunststoff teilen 10., 20, ²K) und 50 sowie den Rückstellfedern 52 zusammengesetzt, die nicht nur einfach herzustellen sondern auch leicht zu montieren sind.

Claims

W. 055950*21 f.δ S chutzansprüche

1. Vorrichtung zur kurzzeitigen Betätigung eines Schalters oder dgl., da durch gekennzeichnet, daß ein Betätigungsstössel (50) und eine Kulisse (20) in einem zugleich den von der Kulisse zu betätigenden Schalter (50) oder dgl. haltenden Gehäuse (10,40) in zwei im wesentlichen senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen hin- und herbew.egbar sind, wobei eine Mitnahmeverbindung zwischen Betätigungsstössel und Kulisse wirksam ist, so lange der Stössel über einen vorgegebenen Weg in der einen Richtung bewegt wird, während die Mitnahmeverbindung unwirksam und stattdessen eine Rückstellfederkraft für die Kulisse wirksam ist, sobald der Stössel eine den vorgegebenen Weg überschreitende Stellung einnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d ad u r c h g e k en η ζ e i c h η e t, daß der in Richtung auf seine Ruhestellung federnd vorgespannte, verschiebbar geführte Betätigungsstössel (50) mit einem Mitnehmerstift (56) in eine geschlossene Kurvenbahn (28) der im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Betätigungsstössels verschiebbar geführten Kulisse (20) ein-

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greift, die auf das Betätigungsglied (38) des Schalters (JiO) oder dgl. einwirkt, daß ein erster Teil (28a) der in der gemeinsamen Verschiebeebene von Betätigungsstössel und Kulisse liegenden Kurvenbahn . gegenüber den möglichen Bewegungsrichtungen des Betätigungsstössels und der Kulisse geneigt ist, daß die Kulisse unter dem Einfluß einer Federkraft steht, welche der beim Eindrücken des Betätigungsstössels und Entlanggleiten des Mitnehmerstiftes (56) im geneigten Teil (28a) der Kurvenbahn die Kulisse verschiebenden Kraft entgegen gerichtet ist, daß ein zweiter Teil (28b) der Kurvenbahn sich etwa parallel zur Verschieberichtung der Kulisse und ein dritter Teil (28c) der Kurvenbahn sich im wesentlichen in Verschieberichtung des Betätigungsstössels erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d. a d u r c h g e k e η nz e i c h η e t, daß die Kurvenbahn (28) die Form eines rechtwinkligen Dreiecks hat, dessen Katheten durch die sich parallel zur Verschieberichtung der Kulisse (20) bzw. des Betätigungsstössels (50) erstreckenden zweiten bzw. dritten Kurvenbahnteile (28b , 28c) gebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch J5, dadurch g e k e η nzeichne t, daß der Übergang von dem die Hypotenuse des Dreiecks bildenden ersten Kurvenbahnteil (28a) zum zweiten abgerundet ist.

5- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis ^dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (28) als Nut in der Kulisse (20) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten (28) vom Übergang (28b, 28c) des zweiten in den dritten Kurvenbahnteil her gesehen in Richtung des dritten Kurvenbahnteils (28c) abnimmt und beim Übergang (28c, 28a) vom dritten in den ersten Kurvenbahnteil in Form einer Stufe (28d) sprunghaft wieder auf die Maximaltiefe übergeht.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k en η ζ ei e h η e t, daß der den Mitnehmerstift (5β) tragende Teil des Betatigungsstossels (50) elastisch ausgebildet ist und den Mitnehmerstift ständig auf den Grund der Nut drückt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - J₃ dadurch g e k e η η ze 1 c h η e t, daß die Kulisse (20) über einen Ansatz '.(26) am Betätigungsglied (58) des Schalters (j50) angreift und das Betätigungsglied sich schräg zur Bewegungsrichtung der Kulisse erstreckt. / > ' '

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, d a durch gekennzeichnet, daß an der Kulisse eins Vorspannfeder angreift.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (2β) der Kulisse (20) ständig am Betätigungsglied (J>8) des Schalters (30) anliegt und dessen Rückstellkraft als Vorspannkraft auf die Kulisse überträgt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et, daß der Betätigungsstössel (50) in einem ersten Hohlraum (44) und die Kulisse (20) in einem zweiten Hohlraum (l4) eines zweiteiligen Gehäuses (4θ, 10) geführt sind und der Schalter (30) zwischen den beiden Gehäuseteilen gehalten ist. -

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d ad u r ch g e kennzeichne t, daß die beiden Gehäuseteile (10,40) und der dazwischen befindliche Schalter (30) mittels durch Bohrungen (32,34,42) dieser Teile hindurchragender Stifte (12) zusammengehalten sind.