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Die
Erfindung betrifft eine Schaltuhr mit einer drehend angetriebenen
Schaltwalze mit mehreren, auf einer Kreisbahn angeordneten Schaltelementen, welche
zum Steuern eines Schaltvorgangs der Schaltuhr jeweils wahlweise
in eine von wenigstens zwei möglichen
Schaltstellungen verstellbar sind und die über etwa radial verlaufende
Schaltarme mit einem radial innerhalb der Kreisbahn der Schaltelemente
liegenden Schaltring verbunden sind, wobei die Schaltarme beim Verstellen
der Schaltelemente eine Schwenkbewegung um jeweils eine im wesentlichen
tangential zum Schaltring verlaufende Schwenkachse ausführen, und
wobei der Schaltring aus zwei separaten Tragringen gebildet wird
und die Schaltelemente in eine erste, mit dem ersten Tragring verbundene
Gruppe und eine zweite, mit dem zweiten Tragring verbundene Gruppe
gleicher Anzahl aufgeteilt sind.
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Es
ist eine Schaltuhr der gattungsgemäßen Art (
DE 28 13 069 C2 ) bekannt,
welche eine drehend angetriebene Schalt walze aufweist. Diese Schaltwalze,
welche in der genannten Druckschrift als Trommel bezeichnet wird,
weist mehrere auf einer Kreisbahn angeordnete Schaltelemente auf.
Diese Schaltelemente dienen zum Steuern eines Schaltvorganges der
Schaltuhr und können
dazu jeweils wahlweise in eine von wenigstens zwei möglichen
Schaltstellungen verstellt werden. Um eine solche Schaltwalze mit
ihren Schaltelementen möglichst
raumsparend und preisgünstig
herstellen zu können,
sind die Schaltelemente bei dieser bekannten Konstruktion über etwa
radial verlaufende Schaltarme mit einem radial innerhalb der Kreisbahn
liegenden Schaltring einstückig
verbunden. Diese als Schaltscheibe bezeichnete Einheit, bestehend
aus den Schaltelementen mit ihren Schaltarmen und dem Schaltring,
läßt sich
in einfacher Weise als Spritzgußteil
herstellen, welches ebenfalls aufgrund seiner einstückigen Ausbildung
in einfacher Weise montiert werden kann. Desweiteren sollen aufgrund
dieser einstückigen Ausbildung
eine relativ große
Anzahl von Schaltelementen bei vorgegebenem Durchmesser der Schaltwalze
angeordnet werden können,
so daß relativ
viele Schaltmöglichkeiten
zur Verfügung
gestellt werden. Die Praxis hat gezeigt, daß bei Schaltwalzen mit einem
Durchmesser von etwa 5cm sich bei einer 24-Stunden-Zeitschaltuhr 30-minütige Schaltabstände einrichten
lassen. Dies bedeutet, daß bei
einem 24-stündigen
Umlauf der Schaltwalze um 360° achtundvierzig
Schaltelemente vorge sehen sind. Um ein Ausweichen in Umfangsrichtung
der Schaltelemente bei einem Schaltvorgang zu verhindern, sind die Schaltarme
der einzelnen Schaltelemente durch einzelne, einseitig offene Schlitze
der Schaltwalze geführt,
welche vom jeweiligen Schaltarm mit ihrem radial äußeren Endbereich
passend durchragt werden. Auf dem äußeren Ende eines jeden Schaltarmes
sitzt das jeweils zugehörige
Schaltelement auf, so daß dieses
auch sicher bei der Drehung der Schaltwalze positionsgenau in Umfangsrichtung
mitgeführt
wird. Die Schaltarme müssen,
um eine genügende
Stellbewegung zu ermöglichen,
ohne daß die
Schaltarme beschädigt
werden, eine gewisse radiale Länge
aufweisen. Deshalb ist der Schaltring in seinem Durchmesser auch
wesentlich kleiner ausgebildet, als die Kreisbahn, auf welcher die
Schaltelemente am äußeren Ende
der Schaltarme angeordnet sind. Dies wiederum hat zur Folge, daß die Anzahl
der Schaltarme, welche in einer gemeinsamen Ebene am Schaltring angeformt
sind, nicht beliebig vergrößert werden kann,
da ansonsten deren Stabilität
bei immer kleiner werdender Umfangsbreite der Schaltarme äußerst gering
würde.
So hat sich gezeigt, daß bei
einem Schaltwalzendurchmesser von etwa 4,5 cm kaum eine größere Anzahl,
als die angegebenen 48 Schaltelemente am Schaltring mit ausreichender
Stabilität angeordnet
werden können.
Dies wäre
nur dann möglich,
wenn die Schaltwalze in ihrem Gesamtdurchmesser und somit auch deren Schaltring
im Durchmesser größer ausgebildet
werden. Desgleichen gilt auch für
eine noch kleinere Bauweise der Schaltwalze mit Durchmessern, welche
kleiner, als die angegebenen 4,5 cm sind. Auch bei einer solchen Verkleinerung
der gesamten Schaltwalze würden
die Schaltarme im radial innenliegenden Bereich des Schaltringes
derart geschwächt
werden, daß eine ausreichende
Stabilität
dieser Schaltarme nicht sicher garantiert werden kann.
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Aus
der
DE 28 13 194 A1 ist
ein scheibenförmiger
Programmträger
bekannt, welcher für
Schaltuhren einsetzbar ist. Beim Gegenstand dieser als Programmträger bezeichneten,
drehend antreibbaren Schaltwalze ist ein zweiteilig ausgebildeter Schaltring
vorgesehen, der aus zwei Tragringen besteht. Diese Schaltwalze weist
auf einer Kreisbahn angeordnete Schaltelemente auf, welche in eine
von zwei möglichen
Schaltstellungen verstellt werden können und dazu über entsprechende,
etwa radial verlaufende Schaltarme verfügen. Über die Schaltarme sind die
Schaltelemente mit dem radial innerhalb der Kreisbahn liegenden
Schaltring verbunden, wobei die Schaltarme beim Verstellen der Schaltelemente
eine Schwenkbewegung um jeweils eine im wesentlichen tangential
zum Schaltring verlaufende Schwenkachse ausführen. Die Schaltelemente sind an
den Tragringen in zwei Gruppen gleicher Anzahl aufgeteilt angeordnet,
welche bei aufeinander liegenden Tragringen bei gleicher Schaltposition
in Umfangsrichtung abwechselnd hintereinander liegen. Die Schaltarme
jeder Gruppe von Schaltelementen bilden dabei in Umfangsrichtung
ein konisch von außen
nach innen kleiner werdende Lücken,
in welche die Schaltarme der jeweils andere Gruppe hinein passen
und die Lücke
bis auf einen Lustspalt ausfüllen.
Dies bedeutet, dass die Breite der Schaltarme in Umfangsrichtung
jeweils radial von außen
nach innen kleiner wird, so dass die Schaltarme während des
Schaltvorganges nicht kollidieren können. Da sich in Umfangsrichtung
benachbarte Schaltarme in unterschiedlichen Schaltstellung überkreuzen,
können
diese nicht anders ausgestaltet werden, was bedeutet, dass die Schaltarme
insbesondere im Verbindungsbereich zu ihrem jeweiligen radial innen
liegenden Tragring bei kleiner Baugröße ebenfalls nur eine äußerst geringe
Umfangsbreite aufweisen können, um
in der Lücke
der jeweils anderen Gruppe von Schaltarmen mit Siel aufgenommen
werden zu können.
Damit ist aber der Verbindungsbereich der Schaltarme zu zugehörigen Tragring äußerst geschwächt, so
dass kleine Baugrößen bei
gleichzeitig großer
Anzahl von Schaltelementen nicht realisierbar sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schaltuhr der gattungsgemäßen Art
derart auszugestalten, daß eine
größere Anzahl
von Schaltelementen, zum Erreichen kleinerer Schaltzeiten bei gleichzeitig
kleiner Baugröße vorgesehen
werden können,
wobei eine einfache Herstellung gewährleistet sein soll.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Schaltarme mit den Schaltelementen gruppenweise in axial hintereinander
liegenden Ebenen derart federelastisch verbunden sind, dass die Schaltarme
der ersten Gruppe und die Schaltarme der zweiten Gruppe bei aufeinanderliegenden,
den Schaltring bildenden Tragringen und in Umfangsrichtung in einer
gemeinsamen Ebene abwechselnd nebeneinander liegenden ersten und
zweiten Schaltelementen auf ihrer gesamten radialen Länge in Richtung
der Drehachse der Schaltwalze axial hintereinander liegen und zumindest
im radial äußeren Bereich
der Schaltelemente einen axialen Abstand voneinander aufweisen,
der so bemessen ist, daß sich die
Schaltarme der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe beim Schaltvorgang
in eine ihrer Schaltstellungen auch bei teilweiser Überdeckung
der Schaltarme in Umfangsrichtung nicht gegenseitig behindern können.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann
eine größere Anzahl
von Schaltelementen am Außenumfang
einer Schaltwalze einer Schaltuhr bei vorgegebenem Durchmesser der
Schaltwalze vorgesehen werden. Die Schaltelemente sind dabei zwar in
Umfangsrichtung schmaler ausgebildet, als bei einer geringeren Anzahl
von Schaltelementen, ihre Umfangsbreite weist aber mit etwa einem
bis zwei Millimetern noch eine genügende Größe auf, die eine sichere und
einfache Verstellung der Schaltelemente in ihre vorgesehenen Schaltstellungen
zuläßt.
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Da
die Schaltarme in Richtung der Drehachse der Schaltwalze auf ihrer
gesamten radialen Länge
axial hintereinander liegen, können
sie auch im Bereich des radial in nenliegenden Schaltringes aufgrund
der Aufteilung in zwei Gruppen in Umfangsrichtung noch eine genügend große Breite
und somit Stabilität
aufweisen, die auch mehrere Schaltvorgänge erlaubt, ohne daß die Schaltarme
Schaden nehmen können.
Durch diese erfindungsgemäße axial hintereinander
liegende Grundanordnung der Schaltarme können diese im radial innen
liegenden Bereich des Schaltringes eine zumindest teilweise Überdeckung
aufweisen, so daß eine
größere Anzahl
vorgesehen werden kann als dies bei den bisher bekannten Schaltwalzen
der Fall ist.
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Zum
Erreichen einer solchen Anordnung der Schaltarme ist erfindungsgemäß der Schaltring
in zwei separate Tragringe aufgeteilt. Die Schaltelemente werden
erfindungsgemäß in eine
erste und zweite Gruppe gleicher Anzahl aufgeteilt, wobei die erste
Gruppe dieser Schaltelemente mit dem ersten Tragring und die zweite
Gruppe dieser Schaltelemente mit dem zweiten Tragring über die
Schaltarme verbunden ist. Durch Aufeinanderlegen der beiden Tragringe
wird nun der Schaltring gebildet. In dieser aufeinander liegenden,
montierten Stellung der beiden Tragringe liegen die Schaltelemente
der ersten und zweiten Gruppe bei gleicher Schaltstellung in einer gemeinsamen,
etwa rechtwinklig zur Drehachse der Schaltwalze verlaufende Ebene.
Die Abstände
der Schaltelemente und deren Umfangsbreite ist derart gewählt, daß die Schaltelemente
der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe in Umfangsrichtung abwechselnd
aufeinanderfolgen. Um nun eine Kollision der ersten und zweiten
Schaltarme beim Verstellen der zugehörigen Schaltelemente in unterschiedliche Schaltstellungen
zu verhindern, weisen diese Schaltarme zumindest im radial äußeren Bereich
der Schaltelemente einen axialen Abstand voneinander auf, der so
bemessen ist, daß sich
die Schaltarme der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe beim Schaltvorgang
nicht gegenseitig behindern können.
Die den beiden Schaltringen zugeordneten Schaltarme können auch
im radial inneren, zum Schaltring hin liegenden Bereich einen axialen
Abstand voneinander aufweisen. Dies ist allerdings nicht zwingend
notwendig.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist
somit eine Schaltwalze mit äußerst geringem Durchmesser
herstellbar, die beispielsweise mit 96 Schaltelementen bestückt ist.
Bei einer vollen Umdrehung der Schaltwalze um 360° pro Tag
können somit
Schaltvorgänge
im viertelstündlichen
Abstand geschaltet werden. Bei Schaltwalzen vergleichbarer Größe sind
bisher halbstündliche
Schaltvorgänge
gewesen, da dort nur maximal 48 Schaltelemente vorgesehen werden
konnten. Würde
man andererseits bei der erfindungsgemäße Schaltwalze nur 48 Schaltelemente
vorsehen, so könnte
die erfindungsgemäße Schaltwalze
und somit die gesamte zugehörige Schaltuhr
wesentlich kleiner ausgebildet werden, so daß ein Einsatz auch bei geringem
Raumangebot am Einsatzort, z.B. in einem Schaltschrank sicher möglich ist.
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Um
eine geringe Bauhöhe
zu erreichen, ist gemäß Anspruch
2 vorgesehen, daß die
Schaltarme der ersten Gruppe und zweiten Gruppe in Umfangsrichtung
ausgehend vom Schaltring abwechselnd divergierend zueinander verlaufen.
Dies bedeutet, daß bei
in einer gemeinsamen Ebene liegenden Schaltelementen der ersten
und zweiten Gruppe die Schaltarme beispielsweise der ersten Gruppe
von Schaltelementen aus dieser gemeinsamen Ebene heraus in die eine
axiale Richtung geneigt verlaufen, während die Schaltarme der zweiten
Gruppe in radialer Richtung in entgegengesetzter Richtung axial
geneigt angeordnet sind. Im Bereich der beiden Tragringe liegen
bei dieser Ausgestaltung gemäß Anspruch
2 die Schwenkarme in Achsrichtung unmittelbar axial hintereinander.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung
wird eine äußerst geringe
Baugröße erreicht, wobei
eine gegenseitige Behinderung der Schaltarme bei deren Positionierung
in unterschiedliche Schaltstellungen sicher ausgeschlossen ist.
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Gemäß Anspruch
3 können
die einzelnen Schaltelemente mit den jeweils zugeordneten radial äußeren Enden
der Schaltarme über
etwa V-förmige, in
Umfangsrichtung nebeneinander liegende Tragbügel verbunden sein. Dadurch
wird eine radial nachgiebige Verbindung der Schaltelemente über den
jeweils zugeordneten Schaltarm zum zugehörigen Tragring erreicht. Durch
diese radiale Nachgiebigkeit ist an den Schaltelementen gemäß Anspruch
3 jeweils eine radial nach innen gerichtete Rastnase anordenbar, über welche
die Schaltelemente in ihrer jeweiligen Schaltstellung an einem Lagergehäuse der Schaltwalze
rastend gehalten sind. D.h., die Schaltelemente können aufgrund
der V-förmigen
Tragbügel radial
zum ein- oder ausrasten am Lagergehäuse federelastisch ausgelenkt
werden.
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Durch
die Ausgestaltung gemäß Anspruch
4 wird eine äußerst formstabile
Ausgestaltung der Schaltarme erreicht, da diese zusammen mit den Tragbügels über die
gesamte radiale Länge
in Umfangsrichtung eine im wesentlichen konstante Breite aufweisen.
In diesem Falle ist die Überdeckung
im radial inneren Bereich der Tragringe bzw. des Schaltringes äußerst groß, während sie
im radial äußeren Bereich
der Tragbügel
gleich null ist, so daß die
Tragbügel
zusammen mit den daran radial außen befestigten Schaltelementen
in Umfangsrichtung nebeneinander Platz finden.
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Durch
die gemäß Anspruch
5 am Außenumfang
eines Gehäusedeckels
eines Lagergehäuses angeordneten
Führungsstege,
deren Anzahl der Anzahl der Schaltelemente entspricht, wird sichergestellt,
daß die
Schaltelemente in Umfangsrichtung bei der Drehung der Schaltwalze
positionsgenau mitgeführt
werden. Um die Schaltelemente in ihren entsprechenden Schaltstellungen
rastend mit dem Gehäusedeckel
in Verbindung bringen zu können,
ist zwischen zwei in Umfangsrichtung jeweils benachbarten Führungsstegen
jeweils ein Rastelemente vorgesehen, mit welchen die jeweils zugeordnete Rastnase
eines Schaltelementes formschlüssig,
rastend in Eingriff gebracht werden kann.
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Dazu
ist gemäß Anspruch
6 vorgesehen, daß der
Abstand zweier benachbarter Führungsstege
etwa der Umfangsbreite einer Rastnase eines Schaltelementes entspricht,
so daß eine
präzise
Führung
der Schaltelemente in Umfangsrich tung zwischen den Führungsstegen
gewährleistet
ist. Hierdurch wird unter anderem auch bewirkt, daß die durch
die Schaltuhr bzw. Schaltelemente bewirkten Schaltvorgänge zeitlich äußerst präzise einstellbar sind.
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Durch
die Ausgestaltung gemäß Anspruch
7 wird eine präzise,
koaxiale Montage der beiden Tragringe zum Lagergehäuse erreicht.
Dazu weist der erste Tragring einen umlaufenden, zum Gehäusedeckel
hin vorspringenden ersten Lagersteg auf, mit welcher der erste Tragring
im montierten Zustand passend in eine umlaufende erste Ringnut des
Gehäusedeckels
eingreift. Demgegenüber
weist der zweite Tragring einen umlaufenden, zum Basisgehäuse hin
vorspringenden zweiten Lagersteg auf, mit welchem dieser im montierten
Zustand in eine entsprechende umlaufende zweite Ringnut des Basisgehäuses passend
eingreift. Durch diese Verbindung der Tragringe mit einerseits dem
Gehäusedeckel
und andererseits dem Basisgehäuse
können
die Tragringe in Umfangsrichtung frei positioniert werden, so daß sie in
einfacher Weise mit den Rastnasen ihrer Schaltelemente auf die Zwischenräume zwischen den
Führungsstegen
des Lagergehäuses
ausgerichtet werden können.
Die Ringnuten sind dabei konzentrisch zur Drehachse der Schaltwalze
im Lagergehäuse
angeordnet, während
die umlaufenden Lagerstege entsprechend konzentrisch zu den Tragringen
angeordnet sind. Es versteht sich, daß die beiden Tragringe auch
untereinander eine derartige form schlüssige Verbindung aufweisen
können
und beispielsweise nur einer der Tragringe im Lagergehäuse in einer
entsprechenden Ringnut des Gehäusedeckels
oder des Basisgehäuses
gelagert ist. Es versteht sich des weiteren, daß die Anordnung der Lagerstege
an den Tragringen und der Ringnuten auch umgekehrt sein kann.
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Durch
die Ausgestaltung gemäß Anspruch
8 wird eine äußerst einfache
Montage des Lagergehäuses
sichergestellt. Dazu ist der Lagerdeckel im montierten Zustand zentriert
und drehfest am Basisgehäuse
befestigt und über
eine Rastverbindung am Basisgehäuse
festsitzend gehalten.
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Durch
die gemäß Anspruch
9 auf der umlaufenden Mantelfläche
des Basisgehäuses
und auf der axialen Außenfläche des
Gehäusedeckels
vorgesehene Zeitskala ist ein variabler Einsatz der erfindungsgemäßen Schaltwalze
in verschiedenen Schaltuhren zu unterschiedlichen Einsatzzwecken möglich. Die
Skala auf der Mantelfläche
ist die Zeit- und Programmierskala, welche im Regelfall im eingebauten
Zustand sichtbar ist und im Regelfall zur Programmierung und Einstellung
einer Schaltuhr benutz wird. In diesem Fall dient die Zeitskala
auf der axialen Außenfläche des
Gehäusedeckels
als Kontrollmöglichkeit
bereits erfolgter Einstellungen im ausgebauten Zustand der Zeitschaltuhr.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird
eine Schaltuhr zur Verfügung
gestellt, bei welcher die Anzahl der Schaltelemente zumindest so groß gewählt werden
kann, daß beispielsweise
viertelstündlich
ein Schaltvorgang bewirkt werden kann, ohne daß die Schaltwalze zur Anordnung
der einzelnen Schaltelemente in ihrem Durchmesser größer ausgebildet
werden muß,
als dies bei Schaltwalzen der Fall ist, welche beispielsweise nur
halbstündlich Schaltvorgänge bewirken
können.
Desweiteren können
auch die Schaltwalzen bei vorgegebener Schaltzahl im Durchmesser
erheblich kleiner ausgebildet werden, als beim bisher bekannten
Stand der Technik.
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Im
folgenden wird anhand der Zeichnung die Erfindung näher erläutert. Es
zeigt:
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1 einen
Teilschnitt eines ersten und zweiten Tragringes mit jeweils daran
angeformten Schaltelementen;
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2 die
zusammengefügten
Tragringe aus 1 in einer Draufsicht II aus 1;
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3 einen
perspektivischen Teilschnitt eines Gehäusedeckels, eines Basisgehäuses sowie der
beiden Tragringe aus 1 und 2;
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4 eine
Teilansicht IV aus 5 des Gehäusedeckels aus 3;
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5 einen
Schnitt V-V aus 4;
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6 eine
Teilansicht VI aus 7 des Basisgehäuses aus 3;
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7 einen
Schnitt VII-VII aus 6;
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8 einen
Schnitt durch die erfindungsgemäße Schaltwalze
mit ihren in unterschiedlichen Schaltpositionen befindlichen Schaltelementen;
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9 die
Schaltwalze aus 8 mit Schaltelementen in weiteren
unterschiedlichen Schaltpositionen;
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10 eine
Schaltwalze mit zwei Tragringen im Schnitt, mit einer weiteren Anordnung
der Schaltarme an den Tragringen.
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1 zeigt
einen ersten Tragring 1, welcher in der dargestellten Lage
gleichzeitig den oberen Tragring einer Schaltwalze 50 (8)
darstellt. Diesem ersten Tragring 1 ist ein zweiter, unterer
Tragring 2 zugeordnet, wobei beide Tragringe 1 und 2 im
montierten Zustand gemeinsam einen Schaltring 3 (2)
bilden.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, sind am Außenumfang des oberen Tragringes 1 mehrere
Schaltelemente 4 vorgesehen, welche über Schaltarme 5 mit dem
ersten Tragring 1 verbunden sind. Zur radial elastischen
Verbindung der Schaltelemente 4 mit dem jeweils zugehörigen Schaltarm 5 sind
zwischen den jeweiligen radial äußeren Endabschnitten 6 der Schaltarme 5 und
den zugehörigen
Schaltelementen 4 etwa V-förmige Tragbügel 7 vorgesehen,
welche einstückig
mit den Schaltarmen 5 sowie den Schaltelementen 4 verbunden
sind. Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, weist
der erste Tragring 1 im Bereich seiner Außenkante
einen vertikal nach oben gerichteten, umlaufenden Lagersteg 8 auf,
dessen Funktionsweise weiter unten noch näher beschrieben wird. Die Schaltarme 5 sind
beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ausgehend vom ersten Tragring 1 von unten nach oben schräg zu einer
durch den ersten Tragring 1 definierten Horizontalebene
verlaufend an diesem angeordnet. Die Schaltarme 5 sind
dabei am Außenumfang
des ersten Tragringes 1 etwa im Bereich seiner umlaufenden
Unterkante 9 angeordnet.
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Der
untere, zweite Tragring 2 weist ebenfalls mehrere Schaltelemente 10 auf,
welche ebenfalls über
einen Schaltarm 11 sowie einen Tragbügel 12 am zweiten
Tragring 2 einstückig
angeformt sind. Der Tragring 2 ist desweiteren ebenfalls
im Bereich seiner umlaufenden Außenkante einen vertikal nach
unten gerichteten, umlaufenden Lagersteg 14 auf, dessen
Funktionsweise weiter unten noch näher erläutert wird. Wie aus 1 ersichtlich
ist, sind die Schaltelemente 4 bzw. 10 der beiden
Tragringe 1 und 2 in Umfangsrichtung jeweils voneinander
beabstandet, wobei deren Umfangsabstand so bemessen ist, die beiden
Tragringe 1 und 2 mit ihren Schaltelementen 4 bzw. 10 soweit
in einander geschoben werden können,
bis die beiden Tragringe 1 und 2 direkt aneinander
anliegen.
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2 zeigt
eine Draufsicht II, in welcher die Tragringe 1 und 2 zusammengeschoben
sind. Es ist aus 2 ersichtlich, daß in dieser
Position die entsprechend zugehörigen
Schaltelemente 4 bzw. 10 abwechselnd in Umfangsrichtung
nebeneinander annähernd
spielfrei positioniert sind. Desweiteren ist aus 2 ersichtlich,
daß sich
die Schaltarme 5 und 11 im radial inneren Bereich
zum von den beiden Tragringen 1 und 2 gebildeten
Schaltring 3 hin in Umfangsrichtung zumindest teilweise überdecken.
Zur besseren Erkennbarkeit sind dabei die Schaltarme 11 des
Tragringes 2, welche in der Draufsicht der 2 "unter" den Schaltarmen 5 des
Tragringes 1 liegen schraffiert dargestellt. Etwa im radial äußeren Bereich
einerseits der äußeren Endabschnitte 6 der Schaltarme 5 bzw.
der äußeren Endabschnitte 13 der Schaltarme 11 liegen
die Schaltarme 5 und 11 in Umfangsrichtung abwechselnd
nebeneinander. Desgleichen gilt auch für die Tragbügel 7 und 12,
welche zwischen den äußeren Endabschnitten 6 und 13 der
jeweils zugeordneten Schaltarme 5 bzw. 11 und
dem jeweils zugehörigen
Schaltelement 4 bzw. 10 angeordnet sind.
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Wie
aus 1 weiter ersichtlich ist, verlaufen die Schaltarme 11 ausgehend
vom zweiten Tragring 2 schräg zu einer durch den zweiten
Tragring definierten Horizontalebene nach unten gerichtet. Dies bedeutet,
daß die
Schaltarme 5 und 11 im zusammengefügten Zustand
der den Schaltring 3 bildenden Tragringe 1 und 2 ausgehend
vom Schaltring 3 in axialer Richtung der Drehachse 51 des
Schaltringes divergierend zueinander verlaufen, so daß deren
Endabschnitte 6 und 13 einen axialen Abstand voneinander
aufweisen. Da die Schaltarme 5 und 11 im radial
inneren Bereich der Tragringe 1 und 2 in dieser axialen
Richtung direkt hintereinander liegen, können die Schaltarme trotz der
teilweisen Überdeckung
der Schaltarme 5 und 11 im radial inneren Bereich
zum Schaltring 3 hin in Richtung der Doppelpfeile 16 bzw. 17 (1)
zur Einstellung ihrer Schaltstellungen in gewissen Grenzen verschwenkt
werden.
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Durch
diesen ausgehend vom Schaltring 3 divergierenden Verlauf
der Schaltarme 5 und 11 wird somit sichergestellt,
daß die
Schaltarme 5 und 11 mit ihren jeweils zugehörigen Schaltelementen 4 und 10 in
unterschiedliche Schaltpositionen gebracht werden können, ohne
daß diese
Schaltbewegung durch die jeweils benachbarten Schaltarme 5 bzw. 11 behindert
würden.
Der divergierende Verlauf der Schaltarme 5 und 11 ist
dabei so gewählt,
daß die
Schaltelemente 4 und 10 in eine gewünschte obere
und untere Endstellung gebracht werden können, um entsprechende Schaltvorgänge einer
Schaltuhr bewirken zu können.
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Wie
aus 1 weiter ersichtlich ist, sind die beiden V-förmigen Tragbügel 7 und 12 der
Schaltelemente 4 und 10 unterschiedlich ausgebildet.
So ist der radial innere Schenkel 7/1 des Tragbügels 7 länger ausgebildet
als der innere Schenkel 12/1 des Tragbügels 12. Dadurch wird
der divergierende Verlauf der Schaltarme 5 und 11 derart
ausgeblichen, daß die
Schaltelemente 4 und 10 im zusammengefügten Zustand
der beiden Tragringe 1, 2 in einer gemeinsamen
durch die Tragringe 1, 2 definierten Ebene positioniert
werden können,
ohne daß sich
die Schaltarme 5 und 11 gegenseitig behindern.
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3 zeigt
die beiden Tragringe 1 und 2 in einer perspektivischen
Schnittdarstellung, wobei an jedem Tragring 1 bzw. 2 beispielhaft
jeweils eines der Schaltelemente 4 bzw. 10 mit
dem jeweils zugehörigen
Tragbügel 7 bzw. 12 und
dem daran einstückig angeformten
Schaltarm 5 bzw. 11 dargestellt ist. Desweiteren
ist erkennbar, wie in 3 in dünnen Phantomlinien dargestellt
ist, daß bei
aneinanderliegenden Tragringen 1 und 2 die Schaltarme 5 und 11 ausgehend
von ihrem jeweiligen Tragring 1 und 2 vollständig axial übereinanderliegen.
Die beiden Schaltarme 5 und 11 können sich
dabei in ihren radial inneren Endbereichen etwa in der Teilungsebene 18 der beiden
Tragringe 1 und 2 berühren. In der in 3 ebenfalls
dargestellten neutralen Mittellage der beiden Schaltelemente 4 und 10 mit
ihren Schaltarmen 5 und 11 liegen die beiden Schaltele mente 4 und 10 im
aufeinanderliegenden Zustand der Tragringe 1 und 2 in
Umfangsrichtung direkt nebeneinander in einer gemeinsamen parallel
zur Teilungsebene der Tragringe 1 und 2 verlaufenden
Ebene.
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Desweiteren
zeigt 3 einen kreisrunden, etwa scheibenförmig ausgebildeten
Lagerdeckel 20, welcher zusammen mit einem Basisgehäuse 21 im montierten
Zustand ein Lagergehäuse 22 bildet,
in welchem die beiden Tragringe 1 und 2 aufgenommen werden.
Zur Aufnahme des oberen Lagersteges 8 des ersten Tragringes 1 weist
der Lagerdeckel 20 an seiner Unterseite 23 eine
umlaufende Ringnut 24 auf, in welche der erste Tragring 1 passend
einsteckbar ist. Die Ringnut 24 ist dabei konzentrisch
zum Lagerdeckel 20 angeordnet.
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Im
Bereich seiner umlaufenden Außenkante 25 ist
der Lagerdeckel 20 mit einer vertikal nach unten zum ersten
Tragring 1 hin gerichteten umlaufenden Stegwand 26 versehen,
welche im montierten Zustand in die beiden V-förmigen
Tragbügel 7 und 12 der
beiden Schaltarme 5 bzw. 11 eingreift. Auf der äußeren Zylinderwand 27 dieser
umlaufenden Stegwand 26 sind mehrere Führungsstege 28 vorgesehen,
die identisch ausgebildet sind und jeweils eine etwa kreisbogenförmige Außenfläche 29 aufweisen. Die
Anzahl dieser Führungsstege 28 entspricht
der Gesamtzahl der Schaltelemente 4 und 10, welche ebenfalls,
wie be reits zu 2 erwähnt, gleichmäßig am Umfang
verteilt angeordnet sind. Diese Schaltelemente 4 und 10 weisen
jeweils eine radial nach innen gerichtete Rastnase 30 bzw. 31.
auf, deren Umfangsbreite dem lichten Abstand zweier benachbarter
Führungsstege 28 entspricht,
so daß die
Schaltelemente 4 und 10 im montierten Zustand
mit ihren Rastnasen 30 und 31 zwischen zwei benachbarten Führungsstegen 28 in
ihrer Umfangsposition festgelegt sind.
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Zwischen
zwei benachbarten Führungsstegen 28 ist
jeweils ein Rastelement 32 vorgesehen, durch welches das
jeweils Schaltelement 4 bzw. 10 mit seiner Rastnase 30 bzw. 31 in
einer seiner Schaltstellungen rastend gehalten wird. Um das Überrasten der
Schaltelemente 4 bzw. 10 mit ihren Schaltnasen 30 bzw. 31 an
den Rastelementen 32 zu ermöglichen, ist der V-förmige, federelastische
Tragbügel 7 bzw. 12 vorgesehen.
Durch diesen Tragbügel 7 bzw. 12 ist
jedes der Schaltelemente 4 bzw. 10 in radialer Richtung
federelastisch nach außen
auslenkbar, so daß das
Schaltelement 4 bzw. 10 bei einer Schaltbewegung,
beispielsweise aus einer oberen Schaltstellung in eine untere Schaltstellung,
am jeweils zugeordneten Rastelement 32 überrasten kann und in der jeweils
neu eingestellten Schaltstellung gehalten wird.
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Wie
aus 3 weiter ersichtlich ist, weist das Basisgehäuse 21 an
seinem Außenumfang
eine etwa zylindrische, umlaufende Außenwand 35 auf, die
in ihrem unteren Endbereich mit einer umlaufenden, zum Antrieb des
Basisgehäuses 21 dienenden Verzahnung 36 versehen
ist. Auf seiner Oberseite 37 weist das Basisgehäuse 21 eine
umlaufende zweite Ringnut 38 auf, in welche der zweite
Tragring 2 mit seinem umlaufenden Lagersteg 14 im
montierten Zustand passend eingesetzt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die etwa horizontal verlaufende Zwischenwand 39 in
ihrem äußeren Endbereich
mit einer nach oben offenen, etwa U-förmigen, umlaufenden Vertiefung 40 versehen,
in welche die Tragbügel 7 bzw. 12 im
montierten Zustand verstellbar hineinragen.
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Zur
Verbindung des Lagerdeckels 20 mit dem Basisgehäuse 21 sind
an der Unterseite 23 des Lagerdeckels 20 beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
vier etwa hakenförmig
ausgebildete Rastsegmente 41 vorgesehen, welche in entsprechende Durchbrüche 42 des
Basisgehäuses 21 passend
einsteckbar sind. Zur rastenden Verbindung der Rastsegmente 41 in
den Durchbrüchen 42 sind
die Rastsegmente 41 jeweils mit einer radial nach außen gerichtete
Rastleiste 43 versehen, welche im montierten Zustand einen
entsprechenden, radial nach außen
gerichtete Absatz 44 des jeweils zugeordneten Durchbruches 42 passend
hintergreift.
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Durch
diese Rastverbindung zwischen dem Lagerdeckel 20 und dem
Basisgehäuse 21 wird
eine äußerst einfache
Monta ge sicher gewährleistet.
Desweiteren sind die Abmessungen in Umfangsrichtung der Rastsegmente 41 und
des jeweils zugehörigen Durchbruches 42 derart
passend aufeinander abgestimmt, daß der Lagerdeckel 20 im
montierten Zustand in Umfangsrichtung positionsgenau mit dem Basisgehäuse 21 verbunden
ist.
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In
den 4 bis 7 sind der Lagerdeckel 20 sowie
das Basisgehäuse 21 einerseits
in Draufsicht und andererseits im Schnitt dargestellt. Wie aus 4 ersichtlich
ist, kann auf der runden Stirnfläche 49 des
Gehäusedeckels 20 eine
Zeitskala in Form eines 24-Stunden-Zifferblattes vorgesehen sein,
an welchem einerseits die gewünschten
Schaltzeiten sowie andererseits die korrekte Uhrzeit einer Schaltuhr
einstellbar und ablesbar sind. Anstatt einer solchen 24-Stunden-Einteilung
kann auch beispielsweise eine 7-Tage-Einteilung des Zifferblattes
oder in Abhängigkeit
vom gewünschten
Einsatz einer Zeitschaltuhr eine andere Einteilung vorgesehen sein.
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Aus 4 ist
weiter deutlich erkennbar, daß die
Führungsstege 28 gleichmäßig am Umfang
verteilt angeordnet sind und auch identisch in ihrer Breite bzw.
in ihrer radialen Tiefe ausgebildet sind. Zwischen den Führungsstegen 28 sind
die Rastelemente 32 angeordnet, welchen, wie bereits oben
erwähnt, die
jeweiligen Schaltelemente 4 bzw. 10 mit ihren Rastnasen 30 bzw. 31 zugeordnet
sind.
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Die
Umfangsbreite der zwischen den Führungsstegen 28 gebildeten
Aufnahmeschlitze 45 entspricht dabei in etwa der Dicke
der radial nach innen gerichteten Rastnasen 30 bzw. 31,
so daß diese Rastnasen 30 und 31 annähernd spielfrei
zwischen jeweils zwei benachbarten Führungsstegen 28 radial und
axial verstellbar aufgenommen werden.
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Wie
aus der Kombination der Darstellungen aus 4 und 5 ersichtlich
ist, sind insgesamt vier Rastelemente 41. vorgesehen, von
welchen entsprechend der Schnittführung V-V das rechte Rastelement 41 aus 5 das
in 4 nicht sichtbare Rastelement 41 aus 4 darstellt.
Desweiteren ist die umlaufende Ringnut 24 in der Unterseite 23 des Gehäusedeckels 20 erkennbar.
Weiter ist ersichtlich, daß der
Gehäusedeckel 20 etwa
scheibenförmig
als Platte ausgebildet ist und einen zentralen, zylindrischen Durchbruch 46 aufweist.
Dieser zentrale, zylindrische Durchbruch 46 dient zur konzentrischen
Lagerung des Gehäusedeckels 20 auf
einem entsprechenden Lagerzylinder 47 des Basisgehäuses 21, welcher
die Zwischenwand 39 des Basisgehäuses 21 nach oben
hin überragt
(7). Dementsprechend sind auch die äußeren Abmessungen
des Lagerzylinders 47 passend auf den Durchmesser des zylindrischen
Durchbruches 46 des Gehäusedeckels 20 abgestimmt.
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Desweiteren
ist aus 6 und 7 ebenfalls
erkennbar, daß insgesamt
vier Durchbrüche 42 vorgesehen
sind, wobei ebenfalls der rechte Durchbruch 42 der 7 dem
vierten, in 6 nicht dargestellten Durchbruch
entspricht, da der Schnittverlauf entlang der Linie VII-VII gewählt ist.
Auch die Durchbrüche 42 sind
gleichmäßig am Umfang
verteilt, wobei deren Abmessungen derart auf die Abmessungen der
Rastelemente 41 des Gehäusedeckels 20 abgestimmt
sind, daß im
montierten Zustand die Rastelemente 41 in die jeweils zugehörigen Durchbrüche 42 des
Basisgehäuses 21 passend
eingreifen und somit der Gehäusedeckel 20 insbesondere
in Umfangsrichtung bezüglich
des Basisgehäuses 21 präzise ausgerichtet
ist. Desweiteren ist den 6 und 7 auch die
Verzahnung 36 entnehmbar, welche sich im Bereich des unteren
Endabschnittes der umlaufenden Außenwand 35 des Basisgehäuses 21 befindet.
An dieser Stelle sei erwähnt,
daß die äußere Mantelfläche 48 dieser
Begrenzungswand 35 ebenfalls eine Zeitskala entsprechend
der Stundenskala aus 4 aufweist. Diese ist in der
Zeichnung nicht explizit dargestellt, entspricht aber der Zeitskala der
zu 4 bereits erwähnten
Zeitskala des Gehäusedeckels 20.
Diese Zeitskala auf der Mantelfläche 48 stellt
die Hauptskala dar, anhand welcher im Regelfall die Programm- und
Zeiteinstellungen einer Zeitschaltuhr vorgenommen werden. Durch
die vorgesehene Zeitskala auf dem Gehäusedeckel 20 können entsprechende
Zeiteinstellungen sowohl am Umfang der Schaltwalze 50 (8, 9)
als auch stirnseitig, insbesondere im ausgebauten Zustand der Zeitschaltuhr
abgelesen und überprüft werden, ohne
daß die
Schaltwalze 50 in eine bestimmte Position gedreht werden
muß, um
auf der Zeitskala der Mantelfläche 48 die
entsprechenden Werte ablesen zu können.
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Die 8 und 9 zeigen
die Schaltwalze 50, welche aus dem Gehäusedeckel 20, dem
Basisgehäuse 21 sowie
dem oberen Tragring 1 und dem unteren Tragring 2 mit
ihren angeformten Tragarmen 5 bzw. 11 und den
mit diesen über
die jeweils zugehörigen
Tragbügel 7 bzw. 12 verbundenen
Schaltelementen 4 bzw. 10 gebildet wird.
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8 zeigt
in der linken Zeichnungshälfte die
Schaltelemente 4 und 10 in einer identischen, oberen
Schaltstellung, in welcher diese mit ihren Rastnasen 30 bzw. 31 oberhalb
der jeweils zugeordneten Rastelemente 32 an diesen eingerastet
sind. Wie aus 8 deutlich wird, verlaufen die
beiden Schaltarme 5 und 11 in dieser Schaltstellung
der beiden Schaltelemente 4 und 10 ausgehend von
ihren zugehörigen
Tragringen 1 und 2 divergierend zueinander, so
daß diese
im radial äußeren Bereich
ihrer jeweiligen äußeren Endabschnitte 6 und 13 einen axialen
Abstand in Richtung der Drehachse 51 der Schaltwalze 50 voneinander
aufweisen.
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In
der rechten Zeichnungshälfte
der 8 sind die beiden Schaltelemente 4 und 10 in
einer identischen, unteren Schaltstellung dargestellt, in welcher
sie mit ihren Rastnasen 30 und 31 unterhalb des
Rastelementes 32 eingerastet sind. Auch in dieser Schaltstellung
verlaufen die beiden Schaltarme 5 und 11 ausgehend
von den zugehörigen
Tragringen 1 und 2 divergierend zueinander, so
daß diese
ebenfalls mit ihren radial äußeren Endabschnitten 6 und 13 einen
in Richtung der Drehachse 51 der Schaltwalze 50 axialen
Abstand zueinander aufweisen. Dieser axiale Abstand in diesen beiden
in 8 dargestellten Schaltstellungen, welcher durch
den divergierenden Verlauf der Schaltarme 5 und 11 erreicht wird,
ist derart bemessen, daß sich
die beiden Schaltarme 5 und 11 auch bei entgegengesetzter
Schaltstellung der Schaltelemente 4 und 10 nicht
gegenseitig behindern können.
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Dies
ist insbesondere deshalb wichtig, weil sich die Schaltarme 5 und 11 im
radial inneren Bereich zu den Tragringen 1 und 2 hin
in Umfangsrichtung zumindest teilweise überdecken, wie dies bereits
zu 2 erläutert
wurde. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Schaltelemente 4 des ersten
Tragringes 1 in 8 nicht sichtbar sind, da diese
sich unmittelbar hinter den zweiten Schaltelementen 10 des
zweiten Tragringes 2 befinden.
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In 9 sind
die Schaltelemente 4 und 10 in jeweils unterschiedlichen
Schaltstellungen dargestellt. So ist in der linken Zeichnungshälfte erkennbar, daß sich das
zweite Schaltelement 10 in der oberen Schaltstellung befin det,
wie dies bereits in 8 dargestellt wurde. Dementsprechend
ist das zweite Schaltelement 10 mit seiner Rastnase 31 oberhalb des
Rastelementes 32 des Gehäusedeckels 20 eingerastet.
Demgegenüber
ist das erste Schaltelement 4 in einer unteren Schaltstellung
dargestellt, so daß dieses
mit seiner Rastnase 30 (gestrichelt dargestellt) unterhalb
des in 9 nicht sichtbaren, zugehörigen Rastelementes 32 eingerastet
ist. Es ist deutlich erkennbar, daß sich in diesen unterschiedlichen Schaltstellungen
die Tragbügel 7 und 12 in
Umfangsrichtung hintereinander befinden. Demgegenüber weisen
die beiden Schaltarme 5 und 11 mit ihren radial
außen
liegenden Endabschnitten 6 und 13 weiterhin einen,
wenn auch minimalen axialen Abstand in Richtung der Drehachse 51 der
Schaltwalze 50 voneinander auf.
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Somit
wird deutlich, daß sich
auch bei unterschiedlichen Schaltstellungen der Schaltelemente 10 und 4,
wie dies in der linken Zeichnungshälfte der 9 dargestellt
ist, die beiden Schaltarme 5 und 11 nicht gegenseitig
behindern können.
Eine Behinderung des Schaltvorganges durch die Tragbügel 7 und 12 ist
ebenfalls nicht möglich,
da diese in Umfangsrichtung nebeneinanderliegen und auch in Umfangsrichtung
einen wenigstens minimalen Abstand zueinander aufweisen, wie dies
in 2 dargestellt ist.
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9 zeigt
in der rechten Zeichnungshälfte die
Schaltelemente 4 und 10 in einer entgegengesetzten
Schaltstellung zur Schaltstellung der linken Zeichnungshälfte. So
befindet sich das erste Schaltelement 4 in einer oberen
Schaltstellung, in welcher dieses mit seiner Rastnase 30 (gestrichelt
dargestellt) oberhalb des zugehörigen,
in der Zeichnung nicht sichtbaren Rastelementes 32 eingerastet
ist. Demgegenüber
nimmt das zweite Schaltelement 10 eine untere Schaltstellung
ein und ist dementsprechend mit seiner Rastnase 31 unterhalb
des zugehörigen
Rastelementes 32 eingerastet. In dieser zweiten Schaltungsart
zweier benachbarter Schaltelemente 4 und 10 ist
der Divergenzwinkel zwischen den beiden Schaltarmen 5 und 11 größer, als
in den Schaltstellungen der linken Zeichnungshälfte der 9 sowie
den beiden Schaltstellungen der 8. Somit
können
sich auch die beiden Endabschnitte 6 und 13 der
beiden Schaltarme 5 und 11 beim Schaltvorgang
der Schaltelement 4 und 10 in die Schaltstellung
der rechten Zeichnungshälfte
der 9 nicht gegenseitig behindern. Auch eine gegenseitige
Behinderung der Tragbügel 7 und 12 ist
in dieser Schaltposition ausgeschlossen, da diese, wie bereits zur linken
Zeichnungshälfte
erläutert,
in Umfangsrichtung hintereinander liegen und einen, wenn auch minimalen
Umfangsabstand voneinander aufweisen.
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10 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Schaltwalze 50/1, welche ebenfalls ein Lagergehäuse 22/1 aufweist,
das ebenfalls aus einem Gehäusedeckel 20/1 sowie
einem Basisgehäuse 21/1 besteht.
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Im
Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 9 sind
an den beiden Tragringen 1 und 2 die zugehörigen Schaltelemente 10 und 4 jeweils
im Bereich des umlaufenden Lagersteges 8 bzw. 14 axial
versetzt angeformt. Aus 10 wird ebenfalls
deutlich, daß sich
die entsprechenden Schaltarme 5/1 und 11/1 auch
in entgegengesetzter Schaltstellung ihrer zugehörigen Schaltelemente 10 und 4 nicht
gegenseitig behindern können,
da sie in jeder Schaltstellung mit ihren äußeren Endabschnitten 6/1 sowie 13/1 einen
axialen Abstand in Richtung der Drehachse 51/1 der Schaltwalze 50/1 voneinander
aufweisen.
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Aus
den 8, 9 und 10 ist
ebenfalls erkennbar, daß der
Gehäusedeckel 20 bzw. 20/1 über seine
Rastelemente 41 bzw. 41/1 in den entsprechenden
Durchbrüchen 42 bzw. 42/1 rastend und
somit festsitzend gehalten wird. Desweiteren ist ersichtlich, daß zur konzentrischen
Ausrichtung des Gehäusedeckels 20 bzw. 20/1 dieser
mit seinem zylindrischen, zentralen Durchbruch 46 bzw. 46/1 passend
auf dem Lagerzylinder 47 bzw. 47/1 aufgenommen
wird.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung insbesondere
der gruppenweisen Anbindung der Schaltelemente 4 und 10 an zwei
separate Tragringe 1 und 2, welche im montierten
Zustand einen Schaltring 3 bilden, kann eine größere Anzahl
von Schaltelementen bei sonst gleichen Abmessungen einer Schaltwalze
an dieser schwenkbar angeordnet werden. Durch den stets vorhandenen
axialen Abstand der äußeren Endabschnitte 6 und 13 bzw. 6/1 und 13/1 der
den Tragbügeln 7 und 12 bzw. 7/1 und 12/1 zugeordneten
Schaltarme 5 und 11 bzw. 5/1 und 11/1 können die
Schaltarme 5, 11 bzw. 5/1, 11/1 auch
im radial inneren Bereich zu den zugehörigen Tragringen 1 und 2 hin
mit einer ausreichenden Breite in Umfangsrichtung versehen werden,
so daß eine äußerst hohe
Stabilität
dieser Schaltarme 5, 11 bzw. 5/1, 11/1 auch
im radial inneren Bereich der Tragringe 1 und 2 sichergestellt
ist. Dabei können
sich die Schaltarme 5 und 11 bzw. 5/1 und 11/1 in
diesem radial inneren Bereich in Umfangsrichtung zumindest teilweise überdecken,
ohne daß ein
Schaltvorgang der Schaltelemente 4, 10 behindert
wird.