DE202009001387U1 - Schaltvorrichtung - Google Patents

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DE202009001387U1 DE200920001387 DE202009001387U DE202009001387U1 DE 202009001387 U1 DE202009001387 U1 DE 202009001387U1 DE 200920001387 DE200920001387 DE 200920001387 DE 202009001387 U DE202009001387 U DE 202009001387U DE 202009001387 U1 DE202009001387 U1 DE 202009001387U1
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Abstract

Schaltvorrichtung (10) mit einem Gehäuse und/oder Rahmen (20) als Grundmodul (12), in dem ein Schaltelement (22) zum Einstellen von elektrischen und/oder mechanischen Schaltzuständen und Kupplungsmittel (50) zum Kuppeln des Grundmoduls (12) mit wenigstens einem zu schaltenden Modul (16, 18, 220), welches über das Schaltelement (22) mittels der Kupplungsmittel (50) betätigbar ist, vorgesehen sind, gekennzeichnet durch ein Funktionsmodul (14), welches mit den Kupplungsmitteln (50) an das Grundmodul (12) gekuppelt ist und über Mittel (120, 122) zur mechanischen Einwirkung auf das Schaltelement (22) bei einer Betätigung verfügt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit einem Gehäuse und/oder Rahmen als Grundmodul, in dem ein Schaltelement zum Einstellen von elektrischen und/oder mechanischen Schaltzuständen und Kupplungsmittel zum Kuppeln des Grundmoduls mit wenigstens einem zu schaltenden Modul, welches über das Schaltelement mittels der Kupplungsmittel betätigbar ist, vorgesehen sind.
  • Stand der Technik
  • Es sind Fahr- bzw. Steuerungsschalter bekannt, die ein Gehäuse aufweisen, in dem alle Schaltelemente angeordnet sind. Solche Schaltvorrichtungen werden beispielsweise in Triebwagen von U-Bahnen verwendet. Diese Schaltvorrichtungen verfügen vorzugsweise über einen Hebel, der durch einen Schlitz in das Gehäuse geführt wird. Der Hebel ist um eine in dem Gehäuse gelagerte Achse bis zu einem Anschlag schwenkbar. In dem Gehäuse befinden sich beispielsweise ein Getriebe und ein Stellungsabnehmer, welcher die jeweilige Stellung des Hebels erfasst. Auf diese Weise wandelt ein Geberelement die Stellung des Schalthebels, welche durch den Stellungsabnehmer erfasst wird, in ein entsprechendes Signal um.
  • Dabei wird je nach Stellung des Hebels ein Schaltsignal übermittelt. Das Signal kann mechanischer Natur sein, indem z. B. ein Untersetzungsgetriebe die Stellung auf einen mechanischen Schalter überträgt. Das Signal kann aber auch elektrisch bzw. magnetisch und/oder optisch ausgestaltet sein. Im Fall eines elektrischen Signals kann der, um die Achse bewegte Hebel insbesondere z. B. ein Potentiometer steuern. Dieses liefert ein der Schalterstellung entsprechendes elektrisches Signal, welches zur Steuerung einer Maschine oder eines Gerätes verwendet werden kann.
  • Diese Schaltvorrichtungen sind starr und insbesondere unflexibel für Veränderungen ausgebildet. Sofern Reparaturen oder Wartungsarbeiten an einer solchen Schaltvorrichtung anstehen, muss das ganze Gehäuse geöffnet werden oder die komplette Schaltvorrichtung ausgewechselt werden. Dies ist für den Monteur umständlich und damit zeitaufwendig. Die Gehäuse und Hebel der Schaltvorrichtungen sind üblicherweise nur für eine Maschine vorgesehen und lassen sich nicht in verschiedenen Typen einsetzen. Die Schaltvorrichtungen müssen somit für jede Maschine kostenintensiv angepasst werden.
  • In der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2007 014 292 U1 wird eine modulare Schaltvorrichtung offenbart. An ein Grundmodul mit einem Schalthebel oder einem Schaltrad werden ein oder mehrere zu schaltende Module gekuppelt. Dazu verfügt die Schaltvorrichtung über Kupplungsmittel. Ein zu schaltendes Modul ist mittels der Kupplungsmittel über den Schalthebel oder das Schaltrad des Grundmoduls betätigbar. Die Schaltvorrichtung ist somit für eine Vielzahl von Maschinen oder Geräten durch Ankuppeln entsprechender Module flexibel einsetzbar. Die Beweglichkeit des Schalthebels oder Schaltrades wird durch Rast- und Bremsmittel in dem Grundmodul beeinflusst. Eine Bedienung der Schaltvorrichtung wird somit für einen Benutzer einfacher und sicherer durchführbar.
  • Nachteilig an der Schaltvorrichtung nach der DE 20 2007 014 292 U1 ist jedoch, dass das Grundmodul für verschiedene Anwendungen angepasst werden muss. Insbesondere muss für vorgegebene Rastpunkte oder eine Beweglichkeit des Schalthebels bei einer Anwendung jeweils das Grundmodul arbeitsintensiv und kostenaufwendig modifiziert werden. Auch eine Wartung oder nachträgliche Anpassung des Grundmoduls oder der darin vorgesehenen Rast- und Bremsmitteln ist nur mit entsprechendem Zeitaufwand, beispielsweise durch einen umständlichen Ausbau und Umbau des Grundmoduls der Schaltvorrichtung möglich.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile der Technik zu vermeiden und eine Schaltvorrichtung zu schaffen, die flexibel einsetzbar und bei Wartungs- bzw. Reparaturarbeiten einfach und kostengünstig zu handhaben ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art durch ein Funktionsmodul gelöst, welches mit den Kupplungsmitteln an das Grundmodul gekuppelt ist und über Mittel zur mechanischen Einwirkung auf das Schaltelement bei einer Betätigung verfügt.
  • Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, Mittel zur Beeinflussung einer Handhabung des Schaltelements bei einer Betätigung durch einen Benutzer nicht in dem Grundelement sondern in einem an das Grundelement angekuppelten Funktionsmodul vorzusehen. Im Gegensatz zu angekuppelten, schaltenden Modulen, welche durch das Grundelement mit dem Schaltelement betätigt werden, wirkt das Funktionsmodul auf das Grundelement bzw. das Schaltelement im Grundmodul ein.
  • Hierdurch ist die Schaltvorrichtung sehr flexibel einsetzbar, da je nach Bedarf ein Funktionsmodul mit einer entsprechenden Einwirkung auf das Schaltelement mit den Kupplungsmitteln an das Grundmodul gekuppelt wird. Ein Grundmodul lässt sich durch Ankoppeln eines geeigneten Funktionsmoduls sehr universell für eine Vielzahl von Anwendungen ohne weitere Anpassungen einsetzen. Weiterhin muss bei einer Wartung bzw. Reparatur oder einer nachträglichen Anpassung der Mittel zur Einflussnahme auf die Handhabung des Schaltelements nicht das Grundmodul ausgebaut und bearbeitet werden. Es reicht aus, das Funktionsmodul zu entnehmen und gegebenenfalls auszutauschen. Dadurch wird der Arbeitsaufwand und somit auch Kosten erheblich reduziert.
  • Eine bevorzugte Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung wird dadurch erreicht, dass ein Rastmechanismus für Rastpunkte des Schaltelements in dem Funktionsmodul vorgesehen ist. Mit Rastpunkten werden Stellungen des Schaltelements vorgegeben und somit ein exaktes Schalten in diese Stellungen ermöglicht. Für einen Benutzer wird ein Schalten von diskreten Schaltzuständen wesentlich erleichtert. Bei kontinuierlichen Schaltvorgängen lassen sich bestimmte Positionen des Schaltelements und entsprechende Schaltzustände hervorheben. Weiterhin sind durch ein Einrasten in Rastpunkte die entsprechenden Schaltzustände gegen unbeabsichtigtes Verstellen, beispielsweise durch Erschütterungen oder Vibrationen, geschützt. Mit einem entsprechenden Funktionsmodul ist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung flexibel und unkompliziert bei verschiedenen Anwendungen mit jeweils unterschiedlichen Rastpunkten einsetzbar. Zudem ist eine Anpassung der Rastpunkte je nach verwendeten, angekoppelten Modulen oder ein Nachstellen von Rastpunkten bei veränderten Vorgaben für Rastpunkte durch einen Austausch des Funktionsmoduls unkompliziert möglich.
  • Der Rastmechanismus umfasst bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung vorteilhaft eine drehbar gelagerte Rastscheibe mit einem Rastprofil und einen federbelasteten, auslenkbaren Rasthebel mit einem Rastelement, wobei das Rastelement an einem Rastpunkt in das Rastprofil der Rastscheibe einrastet. Dabei ist beispielsweise die Rastscheibe mechanisch über die Kupplungsmittel mit dem Schaltelement des Grundmoduls verbunden und rotiert bei einer Betätigung des Schaltelements entsprechend. Rastpunkte für das Schaltelement werden auf diese Weise exakt und zuverlässig durch das Rastprofil der Rastscheibe vorgegeben. Durch diesen unkomplizierten Aufbau des Rastmechanismus wird ferner eine Wartung deutlich vereinfacht.
  • Vorzugsweise ist das Rastelement in einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung als Kugellager ausgebildet, welches von dem mit einer Druckfeder belasteten Rasthebel an der Rastscheibe geführt wird und an einem Rastpunkt zwischen zwei Nocken der Rastscheibe einrastet. Durch diese Maßnahme wird ein sehr verschleißarmer und präziser Rastmechanismus für das Schaltelement realisiert.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist eine Bremsvorrichtung für die Betätigung des Schaltelements in dem Funktionsmodul vorgesehen. Mit der Bremsvorrichtung wird der Kraftaufwand für eine Betätigung des Schaltelements genau festgelegt. Einerseits wird so ein unbeabsichtigtes Verstellen des Schaltelements, z. B. durch Erschütterungen oder Vibrationen, vermieden. Andererseits wird eine optimale Handhabung des Schaltelements mit einem entsprechenden Schaltgefühl erzielt. Ein Ändern der Bremswirkung je nach Verwendung der Schaltvorrichtung oder eine Wartung bei einem verschleißbedingten Nachlassen der Bremswirkung ist durch einen einfachen Austausch des Funktionsmoduls unproblematisch möglich.
  • Vorzugsweise ist die Bremsvorrichtung bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung federbelastet ausgebildet, wobei die Bremsvorrichtung über eine Bremsscheibe und einem Bremsschuh mit einem Bremsbelag verfügt. Durch diese Maßnahme wird eine gleichmäßige Bremswirkung und somit ein gleichmäßiger Kraftaufwand über einen gesamten Schwenkbereich eines Schaltelements erreicht. Weiterhin ist die Bremsvorrichtung durch den unkomplizierten Aufbau sehr wartungsfreundlich ausgeführt.
  • Dabei ist bei einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung vorteilhaft ein Federelement zwischen einem Gehäuse oder Rahmen des Funktionsmoduls und dem Bremsschuh angeordnet, wobei das Federelement den Bremsschuh mit dem Bremsbelag gegen die Bremsscheibe drückt. Je nach eingesetztem Federelement wird eine Bremswirkung mit dem Funktionsmodul exakt festgelegt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist für die Bremsvorrichtung ein Stellelement zum Einstellen der Bremskraft vorgesehen. Dadurch lässt sich die Bremswirkung exakt für verschiedene Anwendungen einstellen. Auch ein Nachstellen einer Bremswirkung ist ohne Ausbau oder Austausch des Funktionsmoduls einfach durchführbar. Vorzugweise ist als Stellelement ein Gewindestift zwischen dem Gehäuse oder Rahmen des Funktionsmoduls und dem Bremsschuhe zum Einstellen der Bremskraft vorgesehen. Hierdurch ist ein präzises Einstellen der Bremskraft auf vorgegebene Werte möglich.
  • Als vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung hat sich erwiesen, dass das Funktionsmodul zum Ankoppeln eines zu schaltenden Moduls mit Kupplungsmitteln ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich das Funktionsmodul sehr flexibel zwischen dem Grundmodul mit dem Schaltelement und einem zu schaltenden Modul oder zwischen zwei zu schaltenden Module in die Schaltvorrichtung integrieren. Die Schaltvorrichtung ist somit sehr universell für eine Vielzahl von Maschinen oder Geräten einsetzbar und lässt sich ohne großen Arbeitsaufwand an eine jeweilige Anwendung anpassen.
  • Vorzugsweise enthalten die Kupplungsmittel eine drehbar gelagerte Welle. Die Welle dient zur Übertragung der Kraft von einem Modul auf das andere. Dabei wird je nach Lage der Welle ein Schaltvorgang hervorgerufen. Die Welle ist nämlich direkt oder indirekt, beispielsweise über ein Getriebe und/oder eine Umlenkvorrichtung, mit dem Schalthebel bzw. mit dem Schaltrad gekoppelt. Damit können alle zu schaltenden Module gleichzeitig angesteuert werden und das Funktionsmodul mechanisch auf eine Betätigung des Schaltelements einwirken.
  • In einer Variante der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist das Schaltelement als schwenkbarer Schalthebel ausgebildet, welcher zentral aus einer Oberfläche des Gehäuses und/oder des Rahmens herausgeführt ist und über einen Schaltmechanismus zum Betätigen eines Schalters durch Drücken oder Ziehen des Schalthebels verfügt. Durch diese Maßnahme kann einerseits das Schaltelement auf einfache Weise bedient werden. Durch Druck oder Zug auf den Schalthebel ist andererseits auch während eines Schwenkens des Schalthebels ein Auslösen des Schalters möglich. Hierdurch wird eine Bedienung der Schaltvorrichtung sicherer und einfacher durchführbar.
  • Eine bevorzugte Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung wird dadurch erreicht, dass ein Getriebe in dem Grundmodul und/oder einem separaten Getriebemodul vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme erreicht man nicht nur eine geeignete Untersetzung zur Krafteinsparung, sondern sie kann auch dafür sorgen, dass z. B. die Achse eine Drehung von 360° vollzieht, obwohl der Schalthebel nur einen Winkel von 90° vollzieht. Hier kann mit einem Getriebe die Drehung vervielfältigt werden. Andersherum kann zur Feineinstellung auch die Drehung reduziert werden, beispielsweise dreht sich die Achse anstelle von 90°, die der Schalthebel vollzieht, nur um 45°. Die Über- bzw. Untersetzung ist abhängig von der Wahl des jeweiligen Getriebes und kann bei dem modulartigen Ausbau durch Austausch bei Bedarf schnell variiert werden.
  • Die Kupplungsmittel enthalten in einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung eine Umlenkvorrichtung zum Ansteuern bzw. Antreiben des zu schaltenden Moduls. Das zu schaltende Modul lässt sich somit nicht nur in Richtung der Achse des Schaltelements sondern auch in einem anderen Winkel zur Achse an das Grundmodul montieren bzw. kuppeln. Damit lässt sich die Schaltvorrichtung unkompliziert und flexibel in einen vorgegebenen Einsatzort einpassen. Beispielsweise kann das zu schaltende Modul je nach vorhandenem Raum am Einsatzort vor, unter oder seitlich an das Grundmodul mit dem Schalterelement montiert werden. Die Schaltvorrichtung ist universell einsetzbar und lässt sich ohne großen Aufwand an Kundenwünsche anpassen.
  • Vorzugsweise ist die Umlenkvorrichtung in einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung als Kegelradgetriebe ausgebildet. Kegelradgetriebe sind bewährte Umlenkvorrichtungen für Drehbewegungen und Drehmomente. Sie ermöglichen eine zuverlässige und präzise Umlenkung mit geringem Materialaufwand.
  • Eine weitere bevorzugte Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ergibt sich, indem wenigstens ein Modul als Schaltmodul ausgebildet ist. In dem Schaltmodul können ein oder mehrere Schalter vorgesehen sein, die je nach Stellung des Schaltelements die Schalter schaltet. Das Schaltmodul wird über die Kupplung der Kupplungsmittel mit dem Grundmodul gekoppelt. Vorzugsweise sind die Schalter des Schaltmoduls als elektrische Schalter ausgebildet. Dadurch lassen sich bequem elektrische Komponenten einer Maschine steuern. Es sind aber, je nach Verwendungsbedarf, auch andere Schalter, wie Ventile für beispielsweise mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Anwendungen denkbar.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung wird dadurch erzielt, dass wenigstens ein Gebermodul vorgesehen ist, wobei das Gebermodul eine Messeinrichtung zur Erfassung der Drehbewegung der Welle enthält. Die Messeinrichtung erzeugt wiederum ein der Drehbewegung der Welle entsprechendes elektrisches Signal. Dieses Signal entspricht beispielsweise einem Winkel der Stellung des Schalterelements. Mit diesem Signal lassen sich somit Geräte oder Maschinen entsprechend der Winkelstellung des Schaltelements steuern.
  • Eine bevorzugte Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung besteht darin, dass die Kupplungsmittel Mittel zum Zu- und/oder Auskuppeln wenigstens eines Moduls enthalten. Damit lässt sich im Betrieb ein einzelnes Modul zu- bzw. wegkoppeln. Wenn ein Modul benötigt wird, wird es entsprechend zugeschaltet und wenn es nicht mehr gebraucht wird, kann es von dem Grundmodul abgekoppelt werden. Auch bei der Wartung ist es wünschenswert, dass ein Modul auch einmal abgekoppelt werden kann. Dabei kann der Kopplungs- bzw. Entkopplungsvorgang automatisch oder manuell erfolgen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ergibt sich auch dadurch, dass die Welle wenigstens einen Nocken und/oder ein Nockenrad zur Betätigung eines elektrischen Schalters aufweist, wobei der elektrische Schalter in einem Modul angeordnet ist. Der Nocken auf der Welle schaltet beispielsweise den elektrischen Schalter jedes Mal beim Vorbeilaufen. Durch diese Maßnahme lässt sich somit eine einfache Schaltung vornehmen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung wird dadurch erzielt, dass die Kupplungsmittel eine Kupplungsscheibe enthalten. Auf diese Weise lassen sich die Module bequem miteinander koppeln, ohne großen technischen Aufwand betreiben zu müssen.
  • Eine bevorzugte Variante der Schaltvorrichtungen ergibt sich dadurch, dass wenigstens ein zweites Modul an das Grundmodul angekoppelt ist, wobei das erste und das zweite Modul im Wesentlichen rechtwinkelig zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise lassen sich mehrere Module gleichzeitig unmittelbar an dem Grundmodul der Schaltvorrichtung anbringen. Mehrere Module werden damit direkt von dem Grundmodul angesteuert.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, dass ein Modul als Adapter zum Koppeln unterschiedlicher Module ausgebildet ist. Mit dieser Maßnahme ist es möglich, Module verschiedener Hersteller miteinander zu koppeln. Hierfür muss lediglich die Kopplungsschnittstelle standardisiert werden oder jeweils ein geeignetes Adaptermodul verwendet werden.
  • Ein bevorzugter Aspekt der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ergibt sich, indem die Schaltvorrichtung als Fahrschalter ausgebildet ist. Die Schaltvorrichtung erhält somit ein optimales Nutzungsgebiet, in welchem der Fahrschalter eingesetzt werden kann. Dieser Fahrschalter lässt sich beispielsweise zur Steuerung einer Bahn, Strassen- oder U-Bahn verwenden.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus dem Gegenstand der Unteransprüche, sowie den Zeichnungen mit den dazugehörigen Beschreibungen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in einer ersten Montagemöglichkeit.
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung nach 1 in einer weiteren Montagemöglichkeit.
  • 3 zeigt ein Grundmodul einer Schaltvorrichtung nach 1 in einem perspektivischen Schnitt.
  • 4 zeigt einen Ausschnitt des Grundmoduls nach 3 in einem perspektivischen Schnitt.
  • 5 zeigt einen weiteren Schnitt des Grundmoduls nach 3.
  • 6 zeigt in einer Explosionsdarstellung das Grundmodul nach 3.
  • 7 zeigt einen perspektivischen Schnitt eines Funktionsmoduls einer Schaltvorrichtung nach 1.
  • 8 zeigt das Funktionsmodul nach 7 in einer Schnittansicht.
  • 9 zeigt einen weiteren Schnitt des Funktionsmoduls nach 7.
  • 10 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Schaltmodul einer Schaltvorrichtung nach 1.
  • 11 zeigt eine Explosionsansicht des Schaltmoduls nach 11.
  • 12 zeigt eine Schnittansicht eines Gebermoduls einer beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.
  • 13 zeigt eine Schnittansicht des Gebermoduls nach 12, wobei der Schnitt durch die Linie A-A gemäß 12 geführt ist.
  • 14 zeigt in einer weiteren Schnittansicht das Grundmoduls nach 12, wobei der Schnitt durch die Linie B-B gemäß 12 geführt ist.
  • 15 zeigt in einer perspektivischen Ansicht weitere Montagemöglichkeiten der Schaltvorrichtung nach 1.
  • 16 zeigt in einer weiteren perspektivischen Ansicht weitere Ausführungen der Schaltvorrichtung nach 1.
  • Bevorzugtes Ausführungsbeispiel
  • In 1 wird mit 10 eine modulartige Schaltvorrichtung bezeichnet. Die Schaltvorrichtung 10 ist in einzelne Module zerlegt und perspektivisch dargestellt. Die Schaltvorrichtung 10 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Grundmodul 12, einem Funktionsmodul 14, einem Schaltmodul 16 und einem Gebermodul 18. Das Grundmodul 12 verfügt über ein Gehäuse 20, aus dem ein Schaltelement 22 zentral aus einer Seite des Gehäuses herausragt. Das Schaltelement 22 ist als Schalthebel 24 mit einem Kugelkopf 26 ausgebildet. Der Schalthebel 24 lässt sich um eine Achse bis zu einem Anschlag 28 in zwei Richtungen schwenken.
  • Das Funktionsmodul 14 enthält einen Brems- und Rastmechanismus für das Schaltelement 22 in einem Gehäuse 30. Das Gebermodul 18 weist ebenfalls ein Gehäuse 32 auf und dient beispielsweise zur Erzeugung von elektronischen oder optischen Signalen in Abhängigkeit von einer Stellung des Schaltelements 22. Das Schaltmodul 16 verfügt über einen geeigneten Rahmen 34. Die Module 14, 16 und 18 verfügen über Befestigungslaschen 36, welche bei einem Zusammenfügen der Module 12, 14, 16, 18 in entsprechende Ausnehmungen 38 eines angrenzenden Moduls 12, 14, 16, 18 formschlüssig eingreifen. Zum Fixieren der zusammengefügten Module 12, 14, 16, 18 sind in den Befestigungslaschen 36 Bohrungen 40 und in den Ausnehmungen 38 Gewindebohrungen 42 zur Aufnahme entsprechender Schrauben (s. 2, 54) vorgesehen.
  • Jedes der Module 12, 14, 16 und 18 weist eine zentrale Welle 44, 46, 48 auf. Die Module 12, 14, 16 und 18 werden über Kupplungsmittel 50 miteinander gekoppelt. Beim Zusammensetzen der Module 12, 14, 16 und 18 werden dazu diese Wellen 44, 46, 48 mit Kupplungsscheiben (s. 15, 210), z. B. Kreuzscheiben-Kupplungen, miteinander gekoppelt. Dazu sind an den Gehäusen 20, 30, 32 oder Rahmen 34 der Module 12, 14, 16, 18 Zentrieransätze 52 vorgesehen.
  • 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die zusammengesetzte Schaltvorrichtung 10 mit den Modulen nach 1 in einer weiteren Montagemöglichkeit. Gleiche Bestandteile werden, wie auch in allen folgenden Zeichnungen, mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. Die Module 12, 14, 16, und 18 sind mit Schrauben 54 aneinander und an die Unterseite des Grundmoduls 12 fixiert. Das Grundmodul 12 enthält einen elektrischen Schalter 56, welcher durch Druck auf das Schaltelement 22 betätigt wird. Zum Anschluss von elektrischen Leitungen sind Verbindungselemente 58 vorgesehen. Mit 60 wird ein Schalterblock bezeichnet. Der Schalterblock 60 besteht aus mehreren einzelnen Schaltern und ist in dem Schaltmodul 16 angeordnet. Über dieses Schaltmodul 16 können verschiedene Geräte oder Maschinen je nach Bedarf und Einstellung des Schaltelements 22 geschaltet werden. Der Schalterblock 60 verfügt über Verbindungselemente 62, um entsprechende elektrische Leitungen an den Schalterblock 60 zum Verschalten anschließen zu können. Das Gebermodul 18 weist eine Schnittstelle 64 auf, an die elektrische und/oder optische Leitungen angeschlossen oder durchgeführt werden. Über die Leitungen können entsprechende elektrische und/oder optische Signale zur Steuerung von Maschinen oder Geräten vorgesehen sein.
  • In 3, 4, 5 und 6 wird das Grundmodul 12 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Dabei zeigt die 3 eine perspektivische Schnittansicht, die 4 eine perspektivische Teilansicht und 5 einen Schnitt des Grundmoduls 12. 6 stellt eine Explosionsansicht des Grundmoduls 12 dar.
  • Wie in 3 zu erkennen, ragt das Schaltelement 22 durch das Gehäuse 20 des Grundmoduls 12 und ist an einer Hohlachse 66 befestigt, welche im Gehäuse 20 schwenkbar gelagert ist. Der Schalthebel 24 des Schaltelements 22 ist rohrförmig ausgebildet. In dem rohrförmigen Schalthebel 24 ist ein Schaltstößel 68 vorgesehen, der über den Kugelkopf 26 betätigt werden kann. Der Kugelkopf 26 mit dem Schaltstößel 68 ist dazu über eine Druckfeder 70 federbelastet mit dem Schalthebel 24 verbunden. Der Schaltstößel 68 verfügt über ein keil- oder kegelförmiges Ende 72, welches über eine Kugel 74 und ein Schaltstück 76 in der Hohlachse 66 auf ein federbelastetes Auslöseelement 78 des Schalters 56 einwirkt. Bei einem Drücken des Kugelkopfs 26 wird über den Schaltstößel 68, die Kugel 74 und das Schaltstück 76 der Schalter 56 betätigt.
  • Weiterhin enthält das Grundmodul 12 neben der Welle 44 eine zweite Welle 80. Insgesamt sind vier Wellen möglich, wobei zwei Wellen in 3 nicht dargestellt werden. Die Welle 44 ist über eine Übersetzung 82 mit dem Schalthebel 24 und der Hohlachse 66 verbunden. Mit Kegelrädern 84 sind wiederum die Wellen 44 und 80 gekoppelt. Auf diese Weise wird eine Schwenkbewegung des Schaltelements 22 in eine Rotation der Wellen 44 und 80 umgesetzt. Die Wellen 44 und 80 dienen als Abtriebswellen. Dabei werden durch das Gehäuse ragende Enden 86 der Wellen 44 und 80 mit Kupplungsscheiben (s. 15, 210) an entsprechende Wellen 46, 48 von angekoppelten Modulen 14, 16, 18 gekuppelt. Eine Rotation der Wellen 44 und 80 durch eine Schwenkung des Schaltelements 22 wird auf die zentralen Achsen 46, 48 der angeschlossenen Module 14, 16, 18 übertragen. Ferner ist eine Abdeckung 88 zwischen Gehäuse 20 und Schalthebel 24 als Schutz vor Verschmutzung und anderen Umwelteinflüssen vorgesehen.
  • In 4 ist die Übersetzung 82 deutlich zu erkennen. Ein an dem Schalthebel 24 und der Hohlachse 66 befestigter Zahnkranz 90 greift in ein Zahnrad 92 der Welle 42 ein. Durch Schwenken des Schalthebels 24 um die Hohlachse 66 wird durch Zusammenwirken des Zahnkranzes 90 und des Zahnrad 92 die Welle 42 bewegt. Der Zahnkranz 90 und das Zahnrad 92 bilden die Übersetzung 82. Die Wellen 42 und 80 sind mit Kegelrädern 84 gekoppelt und mit Wellenlagern 94 in Durchführungen des Gehäuses 20 gelagert.
  • Um die Hohlachse 66 ist eine Schenkelfeder 96 angeordnet. Bei einer Verschwenkung des Schalthebels 24 liegt ein Schenkel 98 an einem Stift 100 als Gegenlage an, während der andere, nicht dargestellte Schenkel von einem Mitnehmerstift 102 mitgeführt wird. Dazu ist der Stift 100 an dem Gehäuse 20 befestig, während der Mitnehmerstift 102 an dem Schalthebel 24 angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird das Schaltelement 22 bei einem Schwenkvorgang federbelastet und nimmt bei einem Loslassen selbstständig eine vorgegebene Ausgangsposition ein. Der Mitnehmerstift 102 dient weiterhin als Anschlagsstift. Ein Ende des Mitnehmerstifts 102 ragt in eine Nut 104 des Gehäuses 20 und beschränkt somit ein Schwenken des Schaltelements 22 auf einen durch die Nut 104 vorgegebenen Bereich.
  • Der Schnitt von 5 zeigt insbesondere, wie der Schaltstößel 68 zum Schalten auf die Kugel 74 trifft und ein Einwirken auf die Kugel 74 über das Schaltstück 76 auf das federbelastete Auslöseelement 78 des Schalters 56 übertragen wird. Die Kugel 74, das Schaltstück 76 und das Auslöseelement 78 befinden sich innerhalb der Hohlachse 66. Dieses Komponenten 66, 74, 76, 78 bilden zusammen mit dem Schaltstößel 68 und der Druckfeder 70 einen Schaltmechanismus 105 zum Schalten des Schalters 56. Deutlich gezeigt wird ferner das Ineinandergreifen der Kegelräder 84 der Wellen 44 und 80, um eine Rotation der Welle 44 auf die Welle 80 zu übertragen. In diesem Ausführungsbeispiel findet eine 1:1-Übertragung durch gleich große Kegelräder statt.
  • Aus der Explosionsansicht von 6 ist ersichtlich, dass das Gehäuse 20 einen Gehäusedeckel 106 enthält. Der Gehäusedeckel 106 trägt den Schalter 56 und den Gegenlagestift 100 und ist mit Schrauben 108 am Gehäuse 20 befestigt. In dem Gehäuse 20 sind Durchführungen 110 zur Aufnahme der Wellen 44 und 80 mit den Wellenlagern 94 vorgesehen. Die Hohlachse 66 des Schaltelements 22 ist starr mit dem Schalthebel 24 verbunden und wird durch Hohlachsenlager 112 in dem Gehäuse 20 und dem Gehäusedeckel 106 geführt. Die Hohlachse 66 erstreckt sich durch die Schenkelfeder 96, wobei ein Schenkel 98 von dem an dem Schalthebel 24 befestigten Mitnehmerstift 102 bei einer Verschwenkung mitgeführt wird.
  • 7, 8 und 9 zeigen das Funktionsmodul 14 in verschiedenen Ansichten. Der perspektivische Schnitt der 7 zeigt einen Rastmechanismus 120 und eine Bremsvorrichtung 122 des Funktionsmoduls 14 innerhalb des Gehäuses 30. An dem Gehäuse 30 sind Befestigungslaschen 36 und Ausnehmungen 38 zum Kuppeln an das Grundmodul 12 und an weitere Module 16, 18 vorgesehen. Eine Fixierung erfolgt dabei durch in 2 dargestellte Schrauben 54, welche durch Bohrungen 40 der Befestigungslaschen 36 geführt und mit entsprechenden Gewindebohrungen 42 (s. auch 1) verschraubt werden. An der zentral durch das Gehäuse 30 angeordneten Welle 46 sind eine Rastscheibe 124 und eine Bremsscheibe 126 befestigt. Die Rastscheibe 124 weist Nocken 128 an der Mantelfläche auf. Die Nocken bilden ein Rastprofil 130 der Rastscheibe 124. Ein Rasthebel 132 ist mit einem Gelenk 134 auslenkbar an dem Gehäuse 30 befestigt. An dem Rasthebel 132 ist ein Kugellager 136 als Rastelement angeordnet. Der Rasthebel 132 ist ferner durch eine Druckfeder 138 zwischen Gehäuse 30 und Rasthebel 132 federbelastet. Dadurch wird das Kugellager 136 an die Mantelfläche der Rastscheibe 124 gedrückt und von dem Rasthebel 132 bei einer Rotation der Welle 46 und somit auch der Rastscheibe 124 entlang der Mantelfläche der Rastscheibe 124 geführt. Dabei rastet das Kugellager 136 zwischen zwei Nocken 128 ein. Hierdurch wird ein Rastpunkt für das Schaltelement 22 des Grundmoduls 12 festgelegt. Die eingerastete Rastscheibe 124 des Funktionsmoduls 14 wirkt mechanisch über die Welle 46 und die angekuppelte Welle 44, 80 des Grundmoduls 12 auf das Schaltelement 22 ein. Mit einem Stellelement 140, beispielsweise eine Stiftschraube, lässt sich die Federkraft der Druckfeder 138 auf den Rasthebel 132 ein- oder nachstellen. Die Rastscheibe 124 mit den Nocken 128 und der Rasthebel 132 mit dem Kugellager 136 und der Druckfeder 138 bilden zusammen den Rastmechanismus 120. Der Rastmechanismus 120 legt Rastpunkte des Schaltelements fest, wodurch eine Bedienung sicherer und einfacher durchführbar ist.
  • In dem Gehäuse 30 ist weiterhin ein Bremsschuh 142 mit einem Bremsbelag 144 angeordnet. Der Bremsschuh 142 liegt mit einem Arm an einem durch das Gehäuse 30 geführten Gewindestift als Stellelement 146 an und wird an einem weiteren Arm durch eine Druckfeder 148 zwischen Gehäuse 30 und Bremsschuh 142 federbelast. Auf diese Weise wird der Bremsschuh 142 mit dem Bremsbelag 144 gegen die Bremsscheibe 126 gedrückt. Der Gewindestift 146 dient zum Ein- und Nachstellen der Bremskraft. Die Bremsscheibe 126, der Bremsschuhe 142 mit dem Bremsbelag 144, sowie der Gewindestift 146 und die Druckfeder 148 bilden zusammen die Bremsvorrichtung 122. Die Bremsvorrichtung 122 wirkt über die Welle 46 und die angekuppelte Welle 44 oder 80 des Grundelements 12 mechanisch auf das Schaltelement 22 ein und wirkt einem Schwenkvorgang entgegen. Mit dem Gewindestift 146 ist die Federkraft der Druckfeder 148 auf den Bremsschuh 142 und damit der Kraftaufwand zum Schwenken des Schaltelements 22 präzise einstellbar. Durch einzelne radiale Sektoren 150, 152 mit unterschiedlichem Radius ist die Bremskraft nicht über den gesamten Schwenkbereich des Schaltelements 22 einheitlich ausgebildet, sondern variiert je nach Auslenkung des Schaltelements 22. Durch die Bremsvorrichtung 122 wird ein selbstständiges Schwenken bzw. Verstellen des Schaltelements verhindert und eine Handhabung der Schaltvorrichtung 10 optimiert.
  • In dem Schnitt der 8 wird insbesondere die Anordnung der durch das Gehäuse 30 durchgeführten Welle 46 veranschaulicht. Die Welle 46 ragt mit einem Ende durch das Gehäuse 30 in eine Aussparung 154. Das andere Ende ragt durch einen Gehäusedeckel 156 ebenfalls in eine Aussparung 158 innerhalb des Zentrieransatzes 52. Die Aussparungen 154, 158 nehmen Kupplungsscheiben (s. 15, 210) zum Kuppeln der Welle 46 mit Wellen 44, 48, 80 anderer Module 12, 16, 18 auf. Die Welle 46 ist mit Wellenlagern 160 in dem Gehäuse 30 und dem Gehäusedeckel 156 drehbar gelagert.
  • 9 zeigt einen weiteren Schnitt des Funktionsmoduls 14. Das Kugellager 136 ist an dem Rasthebel 132 mittels einer Achse 162 befestigt und läuft bei einer Rotation der Rastscheibe 124 entlang der Mantelfläche der Rastscheibe 124. Auch die Sektoren 150, 152 der Bremsscheibe 126 mit unterschiedlichem Radius sind in 9 erkennbar.
  • In 10 und 11 wird das Schaltmodul 16 dargestellt. Dabei ist es in der 10 in einer perspektivischen Ansicht und in 11 in einer Explosionsdarstellung veranschaulicht. Der Rahmen 34 verfügt wie die anderen Module 12, 14, 18 über Befestigungslaschen 36 mit Bohrungen 40 und Ausnehmungen 38 mit Gewindebohrungen 42 zum Kuppeln des Schaltmoduls 16 an andere Module 12, 14, 18. Die Welle 48 ist an zwei Seiten durch den Rahmen 34 geführt und ragt in eine Aussparung 170, welche von dem Zentrieransatz 52 umgeben ist. Die Aussparung 170 nimmt eine Kupplungsscheibe (s. 15, 210) zum Verbinden der Welle 48 mit Wellen 44, 46, 80 von anderen Modulen 12, 14, 18 auf. Die Welle 48 ist im Rahmen 34 mit Wellenlagern 172 gelagert. Auf der Welle 48 sind Nockenscheiben 174 vorgesehen. Die Nockenscheiben 174 bewegen sich mit der Welle 48. Je nach Lage der Nockenscheiben 174 werden Schalter 176a bis 176d des Schalterblocks 60 geschaltet. Durch Versatz der Nocken der Nockenscheiben 174 können die Schalter 176a bis 176d unterschiedlich geschaltet werden. Weiterhin weisen die Nockenscheiben 174 einstellbare Öffnungswinkel auf. Damit kann auch die Schaltdauer bzw. ein Schwenkbereich des Schaltelements 22 reguliert werden, bei dem die Schalter 176a bis 176d betätigt werden.
  • In der Ansicht gemäß 11 ist zu erkennen, dass die Welle 48 durch alle Nockenscheiben 174 geführt ist. Der Rahmen 34 besteht aus zwei Seitenteilen 178 und 180 und Rahmenelementen 182. Diese werden mit Gewindeschrauben 184 und Stifte 186 miteinander verbunden und fixiert. Auch der Schalterblock 60 mit den Schaltern 176a bis 176d ist mit Stiften oder Schrauben am Rahmen befestigt. Auf diese Weise lassen sich einfach verschiedene Schalter in dem Schaltmodul 16 einbauen bzw. austauschen.
  • 12, 13 und 14 zeigen das Gebermodul 18 in verschiedenen Ansichten. 12 zeigt dabei eine Seitenansicht, 13 zeigt eine Schnittansicht des Gebermoduls 18, wobei der Schnitt durch die Linie A-A gemäß 12 geführt ist. Die 14 zeigt eine Schnittansicht des Gebermoduls 18, wobei der Schnitt durch die Linie B-B gemäß 12 geführt ist.
  • Auch das Gebermodul 18 enthält eine durchgehende, zentrale Welle 190. Mit der Drehbewegung der Welle 190, welche durch das Gehäuse 32 ragt, wird eine Messung einer Messeinrichtung 192 ausgelöst. Ein Messwertgeber 194 liefert ein der Drehbewegung, insbesondere Winkelgeschwindigkeit oder Winkelbeschleunigung, entsprechendes Signal. Auch die eingestellte Winkelstellung und/oder Anzahl der Umdrehungen der Welle 190 lassen sich erfassen und als geeignete analoge oder digitale Signalwerte über die Schnittstelle 64 ausgeben. Die Welle 190 mündet auf beiden Seiten des Gebermoduls 18 ebenfalls in Aussparungen 196. Diese nehmen Kupplungsscheiben (s. 15, 210) auf und koppeln die Welle 190 mit Wellen 44, 46, 48, 80 anderer Module 12, 14, 16. Zum Koppeln sind wiederum Befestigungslaschen 36 vorgesehen.
  • Das Gebermodul 14 verfügt über ein Getriebe 198, welches über die Welle 190 angetrieben wird, wie aus 13 und 14 besser deutlich wird. Ein Gehäusedeckel 200 ist mit Fixierschrauben 202 am Gehäuse 32 des Gebermoduls 18 befestigt. Über das Getriebe 198 wird die Messeinrichtung 192 angesteuert. Die Messeinrichtung 192 verfügt dazu über geeignete Sensoren 204 zur Aufnahme von Drehbewegungen, die als analoge oder digitale Signale über die Schnittstelle 64 ausgegeben und zur Steuerung eines geeigneten Geräts verwendet werden können.
  • 15 veranschaulicht verschiedene Kopplungsmöglichkeiten des Funktionsmoduls 14 und somit auch anderer Module 16, 18 an das Grundmodul 12. Durch die modulare Ausgestaltung der Schaltvorrichtung 10 kann diese mit beliebigen Modulen 12, 14, 16 und 18 zusammengesetzt werden. Dadurch erhält sie eine extrem hohe Flexibilität. Durch die einheitlichen vorgesehenen Kupplungsmittel 50 können die Module 12, 14, 16 und 18 verschiedenartig für ihren speziellen Einsatz kombiniert werden. In 15 sind drei verschiedene Montagemöglichkeiten des Funktionsmoduls 14 an jeweils unterschiedlichen Seiten des Grundmoduls 12 veranschaulicht. Insgesamt ist ein Ankoppeln des Funktionsmoduls 14 oder eines anderen Moduls 16, 18 an vier von sechs Seiten des Grundmoduls 12 möglich. Die anderen zwei Seiten sehen das Schaltelement 22 mit dem Schalthebel 24 bzw. den Schalter 56 vor.
  • Neben den Befestigungslaschen 36 mit den Bohrungen 40 und den Ausnehmungen 38 mit den Gewindebohrungen 42 zum Fixieren der einzelnen Module 12, 14, 16, 18 aneinander sehen die Kupplungsmittel 50 Kupplungsscheiben 210 vor. Mit den Kupplungsscheiben 210 werden die Wellen 44, 46, 48, 190 gekoppelter Module 12, 14, 16, 18 aneinander gekuppelt. Dadurch wird eine bei einem Schwenken des Schaltelements 22 erzeugte Rotation der Welle 44, 80 des Grundelements auf alle Wellen 46, 48, 190 angeschlossener Module 14, 16, 18 übertragen.
  • Die Kupplungsscheiben 210 verfügen in diesem Ausführungsbeispiel über zwei gegenüberliegende Endstücke 212, welche durch ein Mittelstück 214 verbunden sind. In den Endstücken 212 sind Ausnehmungen 216 enthalten, welche Enden der Wellen 44, 46, 48, 190 mit einem Profil 218 formschlüssig aufnehmen. Mit dem Mittelstück 214 können die Endstücke 212 beispielsweise in unterschiedlichen Stellungen zueinander verbunden werden. Somit sind auch die Wellen 44, 46, 48, 80, 190 in unterschiedlichen Stellungen miteinander kuppelbar. Die Kupplungsscheiben 210 werden, wie bereits beschrieben, von Aussparungen 154, 158 des Funktionsmoduls 14 und entsprechenden Aussparungen in den anderen Modulen 12, 16, 18 aufgenommen. Um die Aussparung 158 ist wie bei dem Grundmodul 12 ein Zentrieransatz 52 vorgesehen.
  • 16 zeigt in einer perspektivischen Ansicht zwei weitere Montagemöglichkeiten der Schaltvorrichtung 10 auf. Bei einer ersten Variante ist an die Unterseite des Grundmoduls 12 zunächst das Funktionsmodul 14 gekuppelt. An dieses wird das Gebermodul 18 und schließlich das Schaltmodul 16 montiert. Bei der zweiten Variante ist das Funktionsmodul 14, das Schaltmodul 16 und ein Adaptermodul 220 senkrecht zur ersten Variante an eine Seitenfläche des Grundmoduls 12 angeordnet. Möglich ist auch ein gleichzeitiges Kuppeln von Modulen 14, 16, 18, 220 an mehrere Seiten des Grundmoduls 12. Das Adaptermodul 220 ermöglicht es, ein beliebiges Fremdmodul 222 anzukuppeln. Dies hatte den Vorteil, dass auch ein Fremdmodul 222 anderer Bauart, beispielsweise von einem anderen Hersteller, mit dem Grundmodul 12 zum Schalten verbunden werden kann.
  • 10
    Schalteinrichtung
    12
    Grundmodul
    14
    Funktionsmodul
    16
    Schaltmodul
    18
    Gebermodul
    20
    Gehäuse Grundmodul
    22
    Schaltelement
    24
    Schalthebel
    26
    Kugelkopf
    28
    Anschlag
    30
    Gehäuse Funktionsmodul
    32
    Gehäuse Gebermodul
    34
    Rahmen Schaltmodul
    36
    Befestigungslasche
    38
    Ausnehmung
    40
    Bohrung
    42
    Gewindebohrung
    44
    Welle Grundmodul
    46
    Welle Funktionsmodul
    48
    Welle Schaltmodul
    50
    Kupplungsmittel
    52
    Zentrieransatz
    54
    Schraube
    56
    Schalter
    58
    Verbindungselement
    60
    Schalterblock
    62
    Verbindungselement
    64
    Schnittstelle
    66
    Hohlachse
    68
    Schaltstößel
    70
    Druckfeder
    72
    Stößelende
    74
    Kugel
    76
    Schaltstück
    78
    Auslöseelement Schalter
    80
    Zweite Welle Grundmodul
    82
    Übersetzung
    84
    Kegelrad
    86
    Wellenende
    88
    Abdeckung
    90
    Zahnkranz
    92
    Zahnrad
    94
    Wellenlager
    96
    Schenkelfeder
    98
    Schenkel
    100
    Stift (Gegenlage)
    102
    Mitnehmerstift
    104
    Nut
    105
    Schaltmechanismus
    106
    Gehäusedeckel Grundmodul
    108
    Schraube
    110
    Durchführung
    112
    Hohlachsenlager
    120
    Rastmechanismus
    122
    Bremsvorrichtung
    124
    Rastscheibe
    126
    Bremsscheibe
    128
    Nocken
    130
    Rastprofil
    132
    Rasthebel
    134
    Gelenk
    136
    Rastelement (Kugellager)
    138
    Druckfeder Rastmechanismus
    140
    Stellelement Rastmechanismus
    142
    Bremsschuh
    144
    Bremsbelag
    146
    Stellelement Bremsmechanismus
    148
    Druckfeder Bremsmechanismus
    150
    Erster Sektor Bremsscheibe
    152
    Zweiter Sektor Bremsscheibe
    154
    Aussparung
    156
    Gehäusedeckel Funktionsmodul
    158
    Aussparung
    160
    Wellenlager Funktionsmodul
    162
    Achse Kugellager Rasthebel
    170
    Aussparung Schaltmodul
    172
    Wellenlager Schaltmodul
    174
    Nockenscheibe
    176a
    Schalter
    176b
    Schalter
    176c
    Schalter
    176d
    Schalter
    178
    Seitenteil
    180
    Seitenteil
    182
    Rahmenelement
    184
    Gewindeschraube
    186
    Stift
    190
    Welle Gebermodul
    192
    Messeinrichtung
    194
    Messwertgeber
    196
    Aussparung Gebermodul
    198
    Getriebe
    200
    Gehäusedeckel Gebermodul
    202
    Fixierschraube
    204
    Sensor
    210
    Kupplungsscheibe
    212
    Endstück
    214
    Mittelstück
    216
    Ausnehmung
    218
    Profil Wellenende
    220
    Adaptermodul
    222
    Fremdgeber
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 202007014292 U1 [0005, 0006]

Claims (24)

  1. Schaltvorrichtung (10) mit einem Gehäuse und/oder Rahmen (20) als Grundmodul (12), in dem ein Schaltelement (22) zum Einstellen von elektrischen und/oder mechanischen Schaltzuständen und Kupplungsmittel (50) zum Kuppeln des Grundmoduls (12) mit wenigstens einem zu schaltenden Modul (16, 18, 220), welches über das Schaltelement (22) mittels der Kupplungsmittel (50) betätigbar ist, vorgesehen sind, gekennzeichnet durch ein Funktionsmodul (14), welches mit den Kupplungsmitteln (50) an das Grundmodul (12) gekuppelt ist und über Mittel (120, 122) zur mechanischen Einwirkung auf das Schaltelement (22) bei einer Betätigung verfügt.
  2. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rastmechanismus (120) für Rastpunkte des Schaltelements (22) in dem Funktionsmodul (14) vorgesehen ist.
  3. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus (120) eine drehbar gelagerte Rastscheibe (124) mit einem Rastprofil (130) und einen federbelasteten, auslenkbaren Rasthebel (132) mit einem Rastelement (136) umfasst, wobei das Rastelement (136) an einem Rastpunkt in das Rastprofil (132) der Rastscheibe (124) einrastet.
  4. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (124) als Kugellager (124) ausgebildet ist, welches von dem mit einer Druckfeder (138) belasteten Rasthebel (132) an der Rastscheibe (124) geführt wird und an einem Rastpunkt zwischen zwei Nocken (128) der Rastscheibe (124) einrastet.
  5. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremsvorrichtung (122) für die Betätigung des Schaltelements (22) in dem Funktionsmodul (14) vorgesehen ist.
  6. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (122) federbelastet ausgebildet ist, wobei die Bremsvorrichtung (122) über eine Bremsscheibe (126) und einem Bremsschuh (142) mit einem Bremsbelag (144) verfügt.
  7. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (148) zwischen einem Gehäuse (30) oder Rahmen des Funktionsmoduls (14) und dem Bremsschuh (142) angeordnet ist, wobei das Federelement (148) den Bremsschuh (142) mit dem Bremsbelag (144) gegen die Bremsscheibe (126) drückt.
  8. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bremsvorrichtung (122) ein Stellelement (146) zum Einstellen der Bremskraft vorgesehen ist.
  9. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewindestift als Stellelement (146) zwischen dem Gehäuse (30) oder Rahmen des Funktionsmoduls (14) und dem Bremsschuh (142) zum Einstellen der Bremskraft vorgesehen ist.
  10. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Anspruche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (14) zum Ankoppeln eines zu schaltenden Moduls (16, 18, 220) mit Kupplungsmitteln (50) ausgebildet ist.
  11. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (50) eine drehbar gelagerte Welle (44, 46, 48, 80, 190) enthalten.
  12. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (22) als schwenkbarer Schalthebel (24) ausgebildet ist, welcher zentral aus einer Oberfläche des Gehäuses (20) und/oder des Rahmens herausgeführt ist und ein Schaltmechanismus (105) zum Betätigen eines Schalters (56) durch Drücken oder Ziehen des Schalthebels (24) vorgesehen ist.
  13. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe (82) in dem Grundmodul (12) und/oder einem Getriebemodul vorgesehen ist.
  14. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (50) eine Umlenkvorrichtung (84) zum Ansteuern bzw. Antreiben eines zu schaltenden Moduls (16, 18, 220) enthalten.
  15. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkvorrichtung (84) als Kegelradgetriebe (84) ausgebildet ist.
  16. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul als Schaltmodul (16) ausgebildet ist.
  17. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmodul (16) wenigstens einen elektrischen Schalter (176a, 176b, 176c, 176d) aufweist.
  18. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, gekennzeichnet durch wenigstens ein Gebermodul (18), wobei das Gebermodul (18) eine Messeinrichtung (192) zur Erfassung der Drehbewegung der Welle (190) enthält, zur Erzeugung eines der Drehbewegung der Welle (190) entsprechenden elektrischen Signals.
  19. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (50) Mittel zum Zu- und/oder Auskuppeln wenigstens eines Moduls (14, 16, 18, 220) enthalten.
  20. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (48) wenigstens einen Nocken und/oder eine Nockenscheibe (174) zur Betätigung eines elektrischen Schalters (176a, 176b, 176c, 176d) aufweist, wobei der elektrische Schalter (176a, 176b, 176c, 176d) in einem Modul (16) angeordnet ist.
  21. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (50) eine Kupplungsscheibe (210) enthalten.
  22. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweites Modul (14, 16, 18, 220) an das Grundmodul (12) angekoppelt ist, wobei das erste (14, 16, 18, 220) und das zweite Modul (14, 16, 28, 220) im Wesentlichen rechtwinkelig zueinander angeordnet sind.
  23. Schaltvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modul (220) als Adapter zum Koppeln unterschiedlicher Module (222) ausgebildet ist.
  24. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (10) als Fahrschalter, insbesondere für einen Triebwagen der Bahn bzw. Straßen- oder U-Bahn, ausgebildet ist.
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WO2012034896A3 (de) * 2010-09-16 2012-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben eines positionsgebers für ein mechanisches bewegteil und positionsgeber für ein mechanisches bewegteil
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