DE19949565C1 - Schalteinrichtung - Google Patents

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.