DE19949565C1 - Schalteinrichtung - Google Patents
SchalteinrichtungInfo
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Abstract
Schalteinrichtung mit zwei oder mehr Schaltmodulen, einem Betätiger und einer die Antriebsbewegung des Betätigers auf Schaltstößel der Schaltmodule weiterleitenden Übertragsvorrichtung.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schalten
von Schaltern.
Eine aus der EP 0211075 B1 bekannte Anordnung weist
eine Scheibe auf, mittels der mehrere parallele Wellen
gleichzeitig um gleiche Beträge drehbar sind, wobei
eine erste Antriebseinrichtung an der Scheibe und eine
zweite Antriebseinrichtung an einem Träger befestigt
und mit der ersten Antriebseinrichtung gekuppelt ist,
so dass die Betätigung einer der beiden Antriebsein
richtungen die Scheibe in der vorgeschriebenen Weise
in Umlauf bringt.
Aus der DE 94 01 016 U1 ist eine Schaltvorrichtung für
Häcksler, Kreissägen und dergleichen Maschinen bekannt,
die beim Öffnen bestimmter Gehäuseteile und bei Überlast
die Stromversorgung unterbricht. Die Schaltvorrichtung
weist ein äußeres Stellglied auf, dessen Position dem
Zustand der elektrischen Schaltvorrichtung entsprechen
soll, wobei für die Verbindung von Stellglied und
Schaltvorrichtung ein Zahnradgetriebe vorgesehen ist,
das in beiden Schaltrichtungen wirksam ist.
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung mit
einem teilweise geschnittenen Einsatzgehäuse,
Fig. 2 die Schalteinrichtung gemäß Fig. 1 mit einem
teilweise geschnittenen Verteilergehäuse und
einem Schaltmodul mit Drucktaster,
Fig. 3 eine Schalteinrichtung ähnlich Fig. 1, jedoch
mit drei Schaltmodulen,
Fig. 4 die Schalteinrichtung der Fig. 1 in einer
Explosionsdarstellung,
Fig. 5 die Schalteinrichtung der Fig. 1 in einer iso
metrischen Darstellung, teilweise geschnitten,
Fig. 6 die Übertragungsvorrichtung der Schalteinrichtung
gemäß Fig. 1 mit einem entfernten Schaltzahnrad
und den Schaltkontakten der Schalteinrichtung in
einer isometrischen Darstelleung,
Fig. 7 den Verschlussdeckel der Schalteinrichtung gemäß
Fig. 1 mit der integrierten Übertragungsvorrich
tung in einer Ansicht von unten,
Fig. 8 den Verschlussdeckel und die Zahnräder der
Übertragungsvorrichtung in einer Ansicht
von unten mit einer der Positionierung der
Schaltzahnräder entsprechenden Schaltbild
darstellung und
Fig. 9 den Verschlussdeckel und die Zahnräder der
Übertragungsvorrichtung ähnlich Fig. 8,
jedoch mit einer anderen Positionierung der
Schaltzahnräder und einer dieser Positionie
rung entsprechenden Schaltbilddarstellung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit einfachen
Mitteln eine niedrig bauende Schalteinrichtung zu
schaffen, mittels der wahlweise mehrere Schalter
zuverlässig und präzise schaltbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche
gekennzeichnet.
Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der
Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und
der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer
Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel
zeigt. Es stellen dar:
Die in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäßen
Schalteinrichtungen 1, 2 sind für die Befestigung an
einer Montageschiene 3 vorgesehen, die in einem bereits
am Markt befindlichen Einsatzgehäuse 4 oder einem
Verteilergehäuse 5 vorgesehen sein kann, wobei der
Abstand zwischen der Montageschiene 3 und dem Deckel 6
des Einsatzgehäuses 4 bzw. des Verteilergehäuses 5
relativ klein gehalten ist, so dass eine flache bzw.
niedrige Bauhöhe gegeben ist.
Die Schalteinrichtung 1, 2 ist aus verschiedenen Einzel
teilen modular zusammengesetzt und weist beim Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 1 zwei nebeneinander angeordnete
Schaltmodule 7, 8 auf, zwischen denen ein Abstandshalter
9 vorgesehen ist, der mit zwei an seinem Fußteil 10 in
entgegengesetzten Richtungen abstrebenden Haltestegen
11, 12 die Schaltmodule 7, 8 formschlüssig untergreift.
Der Fig. 2 ist zu entnehmen, dass zum Beispiel in dem
Verteilergehäuse 5 zusätzlich zu der Schalteinrichtung 1
weitere elktrotechnische Einheiten, beispielsweise ein
über einen Drucktaster 66 betätigbares Schaltmodul 13,
an der Montageschiene 3 vorgesehen sein können.
Die in der Fig. 3 dargestellte Schalteinrichtung 2
besteht aus zwei Abstandshaltern 9, 14 und drei anein
andergereihten Schaltmodulen 7, 8, 15, die alle über
einen einzigen zum Beispiel im Bereich des Abstands
halters 9 positionierten Betätiger 16 schaltbar sind.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, auch weniger oder mehr
als drei Schaltmodule 7, 8, 15 aneinanderzureihen und
diese über einen einzigen Betätiger 16 zu schalten. Die
Bauhöhe bleibt dabei unverändert niedrig.
Die Schaltmodule 7, 8, 15 weisen ein Gehäuse 17 auf, in
dem zweckmäßig zwei elektrische Schalter gelagert sind.
Jedem Schalter ist ein axial verlagerbarer Schaltstößel
18, 19 zugehörig. Die Schaltstößel 18, 19 wirken mit
einer hier nicht näher dargestellten bewegbaren Schalt
brücke zusammen, die die feststehenden Schaltkontakte
20, 21 eines jeden Schalters wahlweise überbrückt und
damit den elektrischen Stromkreis schließt. Die Schalt
stößel 18, 19 können in Führungshülsen 22, 23 der
Schalter verschiebbar gelagert sein. Die Schalter
können in dem Gehäuse 17 mittels eines Gießharzes
derart eingegossen sein, dass eine im Sinne des Ex
plosionsschutzes sichere Einheit gegeben ist. Zum
Anschließen der elektrischen Leiter sind in dem Gehäuse
17 zudem Anschlussklemmen 24 vorgesehen, die mit den
Schaltkontakten 20, 21 verbunden sind. Für die lösbare
Befestigung des Schaltmoduls 7, 8, 15 an der Montage
schiene 3 kann am Grund des Gehäuses 17 ein Fuß 25
ausgebildet sein, der einen mit Federkraft beaufschlagten
Schieber 26 für die Verrastung an der Montageschiene 3
aufweist.
Die mit den Abstandshaltern 9, 14 gekuppelten Schaltmo
dule 7, 8, 15 sind von einem Verschlussdeckel 27, 28
überdeckt, die an gegenüberliegenden Seitenwänden
Rasthaken 29 aufweisen können, die in Rastöffnungen 30
formschlüssig eingreifen, die an dem Gehäuse 17 der
Schaltmodule 7, 8, 15 und den Abstandshaltern 9, 14
ausgebildet sind. Der Verschlussdeckel 27, 28 weist eine
Bohrung 31 auf, in die ein axial an einer Betätigungshülse
32 angeordneter Betätigungszapfen 33 hineinragt. An der
Außenseite des Verschlussdeckels 27, 28 können zwei
teilkreisförmige Anschlagwände 34, 35 ausgebildet sein,
zwischen denen die Betätigungshülse 32 mit einem
Anschlagsteg 36 begrenzt verschwenkbar gelagert ist.
Der die Betätigungshülse 32 übergreifende Betätiger 16
besitzt einen um eine Achse drehbaren Betätigungsgriff
37, dessen axiales Ende in die Betätigungshülse 32
eingreift und mit dieser somit steckbar gekuppelt ist.
Das in der Zeichnung nach unten weisende freie Ende des
Betätigungszapfens 33 ist in einer Öffnung 38 des
Abstandshalters 9 drehbar gelagert, so dass eine zuver
lässige Funktion des Betätigers 16 gewährleistet ist.
Innerhalb des Verschlussdeckels 27, 28 befindet sich
eine Übertragungsvorrichtung 39, die ein Antriebszahnrad
40 und mindestens zwei Schaltzahnräder 41, 42 aufweist.
Bei der Schalteinrichtung 2, die drei Schaltmodule 7, 8,
15 aufweist, sind mehr als zwei Schaltzahnräder 41, 42
vorgesehen. Die Schaltzahnräder 41, 42 können an
Führungszapfen 43 drehbar gelagert sein, die an der
Innenseite des Verschlussdeckels 27, 28 vorstehend
angeordnet sind. Die Schaltzahnräder 41, 42, die zweck
mäßig an gegenüberliegenden Seiten des Antriebszahnrads
40 vorgesehen sind, befinden sich mit letzterem etwa in
ein und derselben Ebene und greifen mit ihrer Zahnung
in die Antriebszahnung 44 ein.
Das Antriebszahnrad 40 besitzt in der Mitte ein Loch 45,
das sich koaxial zur Bohrung 31 des Verschlussdeckels 27,
28 befindet und das der Betätigungszapfen 33 durchsetzt.
Die Kupplung des Antriebszahnrads 40 mit dem Betätigungs
zapfen 33 erfolgt über eine an letzterem ausgebildete
Mitnehmernase 46, die wahlweise in eine von vorzugsweise
vier an der Lochwand des Antriebszahnrads 40 ausgebildeten
Aufnahmenuten 47 einsetzbar ist. Außerdem besitzt das
Antriebszahnrad 40 eine Rastzahnung 48, die in einer
Ebene parallel zur Antriebszahnung 44 koaxial zu dieser
angeordnet ist.
Die Rastzahnung 48 weist eine Schaltarretierung auf, die
aus bevorzugt zwei einander gegenüberliegenden Raststücken
49 besteht, die mittels Federkraft in Zahnlücken der
Rastzahnung 48 eingreifen. Die verschiebbar in dem Ver
schlussdeckel 27, 28 gelagerten keilförmigen Raststücke
49 sind mit je einer Druckfeder 50 beaufschlagt, wodurch
eine einwandfreie Positionierung der jeweiligen Schalt
stellung erzielt wird.
Die Schaltzahnräder 41, 42 besitzen an ihrer den Schalt
stößeln 18, 19 der Schaltmodule 7, 8 zugewandten unteren
Seite eine Schaltkulisse 51, die im wesentlichen als
kreisförmige Wand ausgebildet ist, die von zwei Schalt
aussparungen 52, 53 unterbrochen ist. Die die Schaltaus
sparungen 52, 53 begrenzenden Wandteile der Schaltkulisse
51 können zweckmäßig als V-förmig ausgebildete Schräg
flächen ausgeführt sein.
An jeder Schaltkulisse 51 der Schaltzahnräder 41, 42
können zwei Druckstücke 54, 55 vorgesehen sein, an denen
je einer der Schaltstößel 18, 19 mit seinem freien Ende
anliegt. Die Druckstücke 54, 55 weisen einen Schaltnocken
56 auf, der mit der Schaltkulisse 51 korrespondiert und
bei entsprechender Position des Betätigers 16 in die
Schaltaussparung 52, 53 eingreift. Zwischen den beiden
Druckstücken 54, 55 befindet sich eine Zwischenwand 57,
die zwei seitlich abstrebende, die Druckstücke 54, 55
übergreifende Ringteile 58, 59 aufweist.
Die Druckstücke 54, 55 selbst können Führungsstege 60
aufweisen, die in Führungsnuten 61 des Verschlussdeckels
27, 28 verschiebbar gelagert sind. Am äußeren Ende der
Führungsnuten 60 kann die obere Wand des Verschluss
deckels 27, 28 so durchbrochen sein, dass Anzeigeöff
nungen 62 gebildet sind. Wenn sich der Schaltnocken 56
des Druckstücks 54, 55 in der Schaltaussparung 52, 53
des Schaltzahnrads 41, 42 befindet, ragt der freie
Endteil des Führungsstegs 60 in die Anzeigeöffnung 62
hinein, so dass eine Sichtkontrolle der Schaltposition
von außen möglich ist.
Die Schalteinrichtung 1, 2 kann durch Versetzen bzw.
unterschiedliche Anordnung der Schaltzahnräder 41, 42
auf eine Vielzahl verschiedener Schaltkombinationen
eingestellt werden. Für eine solche wahlweise Schaltko
dierung können die Schaltzahnräder 41, 42 zweckmäßig
unterschiedliche Symbole 63 aufweisen, die bei den
vorliegenden Ausführungsbeispielen als von 0 bis 9
kreisförmig angeordnete Zahlensymbole ausgebildet sind,
die sich zweckmäßig innerhalb der Schaltkulisse 51
befinden. Damit die Kodierung der gewünschten Schalt
kombination bei der Montage eindeutig und reproduzierbar
durchgeführt werden kann, können an der Innenseite einer
Wand des Verschlussdeckels 27, 28 vorteilhaft stegförmige
Kodierteile 64, 65 ausgebildet sein, neben denen die der
gewünschten Schaltkombination entsprechenden Symbole 63
der Schaltzahnräder 41, 42 positioniert werden können.
Den Fig. 8 und 9 sind beispielhaft verschiedene Schalt
kombiantionen zu entnehmen, die durch einfaches Versetzen
der Schaltzahnräder 41, 42 erreicht werden können.
Weitere Schaltkombinationen können auch dadurch erreicht
werden, dass statt der dargestellten Schaltzahnräder 41,
42 andere Schaltzahnräder eingesetzt werden, deren
Schaltkulisse etwas anders gestaltet ist.
Wird der Betätiger 16 verschwenkt, wird die Antriebs
bewegung in einer Ebene quer zur Betätigerachse auf die
Schaltzahnräder 41, 42 übertragen. Von hier aus wird die
Antriebsbewegung von der den Schaltzahnrädern 41, 42
zugehörigen Schaltkulisse 51 auf das Druckstück 54, 55
und von diesem auf den Schaltstößel 18, 19 übertragen.
Ein Vorteil der variabel einsetzbaren Modulbausteine
liegt in der sehr kurzen Montagezeit und der wahlweisen
Zusammenstellung vieler unterschiedlicher Schaltfunk
tionen. Ein weiterer Vorteil ist bei der Montage durch
die einfache Steck- und Schnappverbindungstechnik gegeben,
wobei keinerlei Schrauben oder Klebstoffe benötigt werden,
um die Einzelteile zu montieren. Durch die seitliche
Anreihung von mehreren Schaltmodulen ist es möglich,
Steuerschalter mit einer Vielzahl von unterschiedlichen
Schaltkammern zu kombinieren, wobei z. B. vier-, sechs-
oder achtfache Schalteinrichtungen erzielt werden können.
Der Einbau der Schalteinrichtung mit unterschiedlich
vielen Schaltmodulen kann immer bei gleichen, relativ
niedrigen Gehäusehöhen erfolgen, weil auf Grund der Über
tragungsvorrichtung unabhängig von der Anzahl der Zusam
mengesetzten Schaltmodule und den gewählten Schaltkombi
nationen keine unterschiedlichen Gehäusehöhen erforderlich
sind.
Claims (22)
1. Schalteinrichtung, umfassend zwei oder mehr Schalt
module (7, 8, 15) mit mindestens einem Schalter und
Anschlussklemmen (24), einen Betätiger (16) und eine
Übertragungsvorrichtung (39), welche die über den
Betätiger (16) eingeleitete Antriebsbewegung quer zur
Achse des Betätigers (16) weiterleitet und auf mindestens
einen Schaltstößel (18, 19) der Schaltmodule (7, 8, 15)
überträgt, der auf Abstand parallel zur Achse des Betä
tigers (16) axial verlagerbar ist.
2. Schalteinrichtung nach vorstehendem Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass der Betätiger (16) einen um die Achse
drehbaren Betätigungsgriff (37) und eine mit diesem
steckbar gekuppelte Betätigungshülse (32) aufweist.
3. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betäti
gungshülse (32) mindestens einen Anschlagsteg (36)
aufweist, der gegen mindestens eine Anschlagwand (35)
schwenkbar ist, die an einem Verschlussdeckel (27, 28)
vorgesehen ist.
4. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betäti
gungshülse (32) axial einen Betätigungszapfen (33)
aufweist, der den Verschlussdeckel (27, 28) in einer
Bohrung (31) durchsetzt.
5. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertra
gungsvorrichtung (39) ein Antriebszahnrad (40) und
mindestens zwei in einer Ebene mit diesem in Eingriff
stehende Schaltzahnräder (41, 42) aufweist, die in dem
Verschlussdeckel (27, 28) bevorzugt an einem Führungs
zapfen (43) drehgelagert sind.
6. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betäti
gungszapfen (33) in ein Loch (45) des Antriebszahnrads
(40) eingreift und letzteres mindestens eine Aufnahmenut
(47) für den kuppelnden Eingriff einer Mitnehmernase (46)
des Betätigungszapfens (33) aufweist.
7. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebs
zahnrad (40) eine mit den Schaltzahnrädern (41, 42)
korrespondierende Antriebszahnung (44) und eine koaxial
zu dieser angeordnete Rastzahnung (48) aufweist, in die
mindestens ein Raststück (49) einer Schaltarretierung
eingreift.
8. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Raststück
(49) mit einer radial gegen die Rastzahnung (48) des
Antriebszahnrads (40) wirkenden Druckfeder (50) in dem
Verschlussdeckel (27, 28) gelagert ist.
9. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der
Schaltzahnräder (41, 42) mindestens ein, vorzugsweise
zwei Druckstücke (54, 55) für die Schaltstößel (18, 19)
der Schaltmodule (7, 8) zugeordnet sind.
10. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalt
zahnrad (41, 42) an der dem Druckstück (54, 55)
zugewandten Seite eine etwa kreisförmige Schaltkulisse
(51) mit mindestens einer Schaltaussparung (52, 53)
aufweist, die mit einem Schaltnocken (56) des Druck
stücks (54, 55) korrespondiert.
11. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den
zwei Druckstücken (54, 55) des einen Schaltzahnrads
(41, 42) eine die beiden Druckstücke (54, 55) führende
Zwischenwand (57) vorgesehen ist.
12. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die
verschiebbare Lagerung des Druckstücks (54, 55) im
Verschlussdeckel (27, 28) mindestens ein in eine
Führungsnut (61) eingreifender Führungssteg (60)
vorgesehen ist.
13. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalt
zahnrad (41, 42) für eine wahlweise Schaltkodierung
unterschiedliche Symbole (63) aufweist.
14. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Symbole
(63) des Schaltzahnrads (41, 42) kreisförmig inner
halb der Schaltkulisse (51) angeordnet sind.
15. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Wand
des Verschlussdeckels (27, 28) mindestens ein Kodierteil
(64, 65) für die Symbole (63) des Schaltzahnrads (41, 42)
ausgebildet ist.
16. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmodul
(7, 8, 15) ein die Anschlussklemmen (24) tragendes
Gehäuse (17) aufweist, in dem der Schalter gelagert ist.
17. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse
(17) des Schaltmoduls (7, 8, 15) bevorzugt zwei Schalter
im Sinne des Explosionsschutzes derart eingegossen sind,
dass die aus Führungshülsen (22, 23) herausragenden
Schaltstößel (18, 19) mit ihren freien Enden an den
Druckstücken (54, 55) der Übertragungsvorrichtung (39)
anliegen.
18. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den
Schaltmodulen (7, 8, 15) ein Abstandshalter (9, 14)
vorgesehen ist.
19. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstands
halter (9, 14) einen Fußteil (10) mit zwei seitlich
vorstehenden Haltestegen (11, 12) aufweist, die das
Gehäuse (17) des Schaltmoduls (7, 8, 15) untergreifen.
20. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstands
halter (9, 14) eine Öffnung (38) aufweist, in der der
Betätigungszapfen (33) geführt ist.
21. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse
(17) des Schaltmoduls (7, 8, 15) und der Abstandshalter
(9, 14) Rastöffnungen (30) für den Eingriff von Rasthaken
(29) aufweisen, die an dem Verschlussdeckel (27, 28)
ausgebildet sind.
22. Schalteinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss
deckel (27, 28) am Ende der Führungsnut (61) eine
Anzeigeöffnung (62) für den Endteil des am Druckstück
(54, 55) ausgebildeten Führungsstegs (60) aufweist.
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