DE2225668B2 - Schaltvorrichtung für die elektrischen Kontakte einer Schaltuhr - Google Patents

Description

schwenkbar, auf einem Zapfen gelagerten Winkelhebel fest zugeordnet ist, und bei der dieser Winkelhebel den ihm zugeordneten elektrischen Schalter direkt betätigt. Mit diesem Winkelhebel und der Nockenscheibe ist es möglich, eine springende Schließbewegung des elektrisehen Kontaktschalter zu erzeugen Eine springende Öffnungsbewegung des elektrischen Schalters ist dort jedoch nicht möglich, weil bei der Rückwärtsbewegung der Nockenscheibe nur eine verzögert langsamere Schwenkbewegung des Winkelhebels in die Ausgangsposition erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sich auf einfache Weise die zu wählenden Schaltzeitpunkte ablesbar genau einstellen und einhalten sowie relativ kurze Schaltabstände erreichen lassen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Ebene der Schaltreiterbahn wenigstens ein sich tangential zur Schaltscheibe erstreckender Schaltschieber angeordnet ist, der in einer schräg zu seiner Längsachse verlaufenden Parallelbewegung nach außen gegen die Wirkung einer Rückstellfeder beweglich ist, und der wenigstens eine in die Bewegungsbahn eines oder mehrerer Schaltreiter ragende spitze Schaltnase sowie eine Schaltklinke besitzt, wobei die Schaltklinke mit einem Schrittschaltrad in Eingriff steht, welches mit der Nockenscheibe verbunden ist.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Schaltbewegungen des oder der Schaltschieber in bezug auf die Schaltscheibe sowohl eine tangentiale als auch dne radiale Richtungskomponente enthalten, wodurch es möglich ist, die minimalen Abstände der einzelnen Schalträder in Umfangsrichtung der Schaltscheibe gesehen sehr klein zu halten, weil für diese Abstände nur die tangentiale Richtungskomponente der Auslenkbewegung des Schaltschiebers maßgebend ist. Außerdem können vorteilhafterweise beide Schaltreiter, die ja jeweils paarweise vorhanden sein müssen, auf demselben Radius angeordnet und wirksam gemacht werden, so daß beide mit dem gleichen Bewegungswinkel jeweils gleiche Auslenkbewegungen des Schaltschiebers bewirken können.

Mit der beschriebenen Vorrichtung lassen sich somit auch die Schaltzeitpunkte relativ genau einstellen und einhalten, zumal radiale Maßtoleranzen dabei maximal nur zur Hälfte in die Schaltgenauigkeit eingehen.

Eine sehr einfache Lagerung und Führung des Schaltschiebers ergibt sich zweckmäßigerweise dadurch, daß der Schaltschieber am einen Ende mittels eines schräg zu seiner Längsachse verlaufenden Führungsschlitzes auf einem ortsfesten Führungszapfen gelagert und an einer davon entfernten Stelle mittels einer schrägen Führungsschulter lose auf einem zweiten ortsfesten Führungszapfen aufliegt. Damit wird der zusätzliche Vorteil erreicht, daß die Schaltscheibe beispielsweise zur Zeitkorrektur entgegen der normalen Drehrichtung gedreht und die Schaltreiter an der oder den Schaltnasen des oder der Schaltschieber vorbei bewegt werden können, ohne daß eine Fortschaltung der Kontaktbetätigungsvorrichtung stattfindet, indem der oder die Schaltschieber dabei lediglich in radialer Richtung ausgelenkt werden, in tangentialer Richtung jedoch ihre Position beibehalten.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil, der durch die beschriebene Vorrichtung erzielt wird, besteht darin, daß die jeweiligen Schaltvorgänge an dem oder den elektrischen Kontakten in jedem Falle, d. h. sowohl beim Schließen als auch beim öffnen des oder der Schalter durch eine insgesamt spnngende Bewegung erfolgt, so daß einerseits zögernde Verminderungen oder Erhöhungen des Kontaktdruckes und andererseits rückwirkende Einflüsse der Kontakifederkräfte auf den Schaltvorgang vermieden werden.

Um mit einfachen Mitteln zu erreichen, daß der jeweils vom vorausgegangenen Schaltvorgang erzeugte Schaltzustand durch den nachfolgenden Schaltvorgang aufgehoben wird, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der beschriebenen Schaltvorrichtung vorgesehen, daß die Nockenscheibe halb so viele Schallnocken bzw. radiale Ausnehmungen besitzt wie das Schaltrad Schaltzähne aufweist. Mit diesen einfachen Mitteln wird zudem der Vorteil erreicht, daß Undefinierte Schaltstellungen zwangläufig vermieden werden, so daß zwangläufig eine erhöhte Funktionssicherheit insbesondere bezüglich der Schaltfolge gewährleistet ist.

Diese Sicherheit wird noch dadurch erhöht, daß die

W Schaltnocken der Schaltscheibe auf ihren Rücken Rastkerben aufweisen, in welche die zu betätigende Kontaktfeder mit einem abgebogenen Endstück rastend eingreift. Durch die dabei erreichte direkte funktioneile Verbindung zwischen der Kontaktfeder und dem betreffenden Schaltnocken werden vorteilhafterweise schädliche Funktionseinflüsse, die sich aus Fertigungstoleranzen, mit Teilungsfehlern od. dgl. ergeben könnten, völlig ausgeschaltet. Zudem kann auf zusätzliche Rastmittel, die sonst erforderlich wären, verzichtet werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der beschriebenen Schaltvorrichtung ist vorgesehen, daß die jeweils ein Paar bildenden Schaltreiter je für sich fcinem von zwei in verschiedenen Schaltebenen nebeneinander angeordneten Schaltschiebern zugeordnet sind, deren Schaltklinken mit dem Schaltrad gemeinsam in Eingriff stehen. Dadurch ist es möglich, die zeitlichen Abstände zwischen zwei sich gegenseitig aufhebenden Schaltvorgängen beliebig klein zu machen, da der jeweils nachfolgende Schaltreiter der springenden Rückwärtsbewegung, die gleichzeitig Schaltbewegung ist, des dem vorauslaufenden Schaltreiter zugeordneten Schaltschiebers nicht im Wege steht.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn das Schaltrad mehrere jeweils einem von mehreren Schaltschiebern zugeordnete unterschiedliche und/oder teilungsmäßig versetzt zueinander angeordnete Verzahnungen aufweist. Dadurch erreicht man nämlich eine größere Unabhängigkeit von Fertigungsungenauigkeiten insbesondere bezüglich der Gleichheit der Schaltbewegungen der einzelnen Schaltschieber und auch bezüglich der möglichen Teilungsfehler in der Verzahnung des Schaltrades.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, daß wenigstens ein Schaltschieber eine zweite Schaltnase aufweist, welche mit den Schaltreitern einer zweiten zur ersten Schaltscheibe unterschiedlich angetriebenen Schaltscheibe zusammenwirkt. Man kann damit auf der einen Schaltscheibe eingestellte Schaltprogramme während bestimmter wählbarer Zeitintervalle, die auf der zweiten Schaltscheibe eingestellt werden können, unwirksam machen, oder aber zusätzliche Schaltprograi.'.me hinzuschalten.

Eine weitere Möglichkeit, die Wirkung des laufenden

ni Schaltprogramms zweckmäßig zu verändern, ohne auf dessen Schaltfolge Einfluß zu nehmen, ist dadurch erreicht, daß wenigstens ein Schaltschieber von Hand betätigbar ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 eine Schaltvorrichtung der beschriebenen Art in Draufsicht,

Fig. 2 die Schaltvorrichtung der Fig. I in Seitenansicht,

F i g. 3 eine Nockenscheibe der Schaltvorrichtung mit einem Kontaktschalter in Seitenansicht,

F i g. 4 eine andere Ausführungsform der beschriebenen Schalteinrichtung in Seitenansicht.

Am Umfang einer rotierend angetriebenen Schaltscheibe 1 sind in beliebigen Winkelabständen Schaltreiter 2 und 3 angeordnet. Die beiden Schaltreiter 2 und 3 bilden ein zusammengehöriges Schaltreiterpaar, welches aufeinanderfolgend Kontaktbetätigungen mit sich gegenseitig aufhebenden Wirkungen bewirkt. Gegebenenfalls können weitere Schalträderpaare auf der Schaltscheibe 1 angebracht werden, so daß während eines Urnlaufs der Schaltscheibe 1 eine entsprechend größere Anzahl von Kontaktbetätigungen durchgeführt wird.

Ein Schaltschieber 4 ist in bezug auf die Schaltscheibe 1 tangential verlaufend angeordnet. Der Schaltschieber

4 besitzt an seinem einen Ende einen schräg zu seiner Längsachse verlaufenden Führungsschlitz 5, mittels dessen er verschiebbar auf einem Führungszapfen 6 gelagert ist. Am gegenüberliegenden Ende besitzt der Schaltschieber 4 eine Schaltnase 8, welche eine radiale Flanke 9 und eine zumindest annähernd parallel zur Längsachse des Führungsschlitzes 5 verlaufende Auflageschulter 10 aufweist. Mit der Auflageschulter 10 liegt der Schaltschicbcr 4 lose auf einem zweiten Führungszapfen 11 auf. Mittels einer Zugfeder 12, deren Zugrichtung zumindest annähernd parallel zur Auflageschulter 10 verläuft, wird der Schaltschieber 4 in seine Ruheposition gezogen, in welcher das geschlossene Ende des Führungsschlitzes 5 am Führungszapfen 6 und die Auflageschulter 10 an dem Führungszapfen 11 anliegen.

An der Unterseite des Schaltschiebers 4 ist eine als Schaltklinke dienende Blattfeder 13 befestigt, deren freies Ende mit den Zähnen eines Schaltrades 14 in Eingriff steht. Das Schaltrad 14 ist drehbar gelagert und mit einer Nockenscheibe 15 verbunden, deren Umfang von einer Kontaktfeder 16 des zu betätigenden Kontaktschalters 17 abgetastet wird.

Der Schaltschieber 4 ist mit seiner Schaltnase 8 so angeordnet, daß die Schaltnase 8 in die äußere Umlaufbahn der Schaltreiter 2 und 3 eingreift und jeweils beim Vorbeilaufen eines solchen Schaltreiters 2 oder 3 entsprechend dem Verlauf des Führungsschlitzes

5 und der Auflageschulter 10 ausgelenkt wird. Sobald der betreffende Schaltreiter 2 oder 3 die Schaltnase 8 freigibt, springt der Schaltschieber 4 gezogen von der Zugfeder 12 in seine Ausgangsposition zurück und schaltet dabei das Schaltrad 14 um eine Zahnteilung in einer springenden Schaltbewegung weiter. Diese springende Schaltbewegung des Schaltrades 14 wird zugleich auch von der Nockenscheibe 15 ausgeführt. Die Nockenscheibe 15 hat halb so viel Schaltzähnc wie das Schaltrad 14, so daß das abgebogene Federende der Kontaktfeder 16, welches den Umfang der Nockenscheibe 15 abtastet, nach jedem Schallschritt des Schaltradcs 14 abwechselnd in einer Zahnlücke und anschließend auf einem Schall/ahn stehenbleibt. Die Schaliziihnc sind dabei auf ihrem Rücken mit Kerben versehen, in welche die abgebogene Kontaktfeder 16 einrasten und die Nockenscheibe gegen ungewolltes Weiterdrehen sichern kann.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 ist ein Schaltschieber 4' vorgesehen, der sich vom Schaltschieber 4 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis 3 nur dadurch unterscheidet, daß er eine zweite Schaltnase 8' besitzt, welche von einer zweiten Schaltscheibe Γ, die ebenfalls mit Schalträderpaaren 2' und 3' bestückt ist, betätigt wird.

ίο Diese zweite Schaltscheibe Γ besitzt eine andere Umlaufgeschwindigkeit wie die Schaltscheibe 1. Mit ihr ist es möglich, Schaltfunktionen der auf der Schaltscheibe 1 angeordneten Schaltreiter 2 und 3 in bestimmten wählbaren Zeitintervallen unwirksam zu machen oder aber diesen Schaltfunktionen der auf der Schaltscheibe

1 angeordneten Schaltreiter 2 und 3 zusätzliche Schaltvorgänge hinzuzufügen.

Die Betätigung des Kontaktschalters 17 erfolgt in der gleichen Weise und mit den gleichen Mitteln wie beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2.

Es ist leicht vorstellbar, daß sowohl beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 als auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 mehrere Schaltschieber 4 bzw. 4' parallel nebeneinander angeordnet und von verschiedenen Schaltreiterpaaren entweder der Schaltscheibe 1 oder der Schaltscheibe Γ betätigt werden können, um gewünschte Schaltvorgänge zu gewünschten Zeitpunkten am Kontaktschalter 17 auszulösen.

Gegebenenfalls kann eine zusätzliche Vorrichtung vorgesehen werden, mit welcher wenigstens einer der Schallschieber 4 oder 4' von Hand zur Ausführung einer Schaltfunktion betätigt werden kann.

Es ist auch ohne weiteres möglich, die Verzahnung des Schaltrades 14 in verschiedene, den einzelnen Schaltschiebern 4 oder 4' zugeordneten Ebenen aufzulösen bzw. zu unterteilen, so daß die einzelnen Schaltschritte der Nockenscheibe über die verschiedenen Verzahnungen bewirkt werden.

An den zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen ist ohne weiteres erkennbar, daß die Schalträder

2 und 3 bzw. 2' und 3' bei beiden Ausführungsbeispielcn in sehr geringen Abständen voneinander angeordnet sein können, da die Bewegung der Schaltschieber 4 und 4' bezogen auf die Schaltscheiben 1 bzw. Γ jeweils in eine radiale und eine tangentiale Richtungskomponente unterteilt sind.

Eine Erweiterung der Schaltmöglichkeiten kann durch das Vorsehen weiterer Kontaktschalter, Nockenscheiben sowie Schalträder und Schaltschieber erreicht werden. Außerdem ist es ohne weiteres möglich, parallel nebeneinander ablaufende Schaltprogramme in nacheinander ablaufende Schaltprogramme umzuwandeln.
Wenn z. B. die Forderung erfüllt werden soll, daß nur

Yi während bestimmten vorprogrammierten Zeitintcrvallen eine kontinuierlich umlaufende Zeitscheibe wirksair sein darf, so kann durch eine entsprechende Wahl der Zahnteilungen des Schaltrades erreicht werden, daß die als Blattfeder ausgebildete Schaltklinke 13 des einer

du Schaltschiebers 4 bzw. 4' jeweils nur dann mit den nächsten Zahn des betreffenden Schaltrades in Eingrif gelangt, wenn der andere Schaltschicbcr zuvor einer Schaltschritt bewirkt hat.

Der Zeichnung ist außerdem zu entnehmen, daß dii

ι. · verwendeten Teile insgesamt sehr einfach in ihrer Form also billig in der Herstellung und leicht zu montierer sind.

Hierzu I Blau Ζι·κ·|ιιηιμ[κ.ίι

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung für die elektrischen Kontakte einer Schaltuhr, bei der eine oder mehrere Kontaktfedern von einer Nockenscheibe betätigt werden, welche schrittweise in springenden Drehbewegungen mittels einstellbaren Schaltreitern, die paarweise am Umfang einer kriechend angetriebenen Schaltscheibe angeordnet sind, antreibbar ist w und sich abwechselnd aufhebende Schaltfunktionen ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene der Schaltreiterbahn (2, 3 bzw. 2', 3') wenigstens ein sich tangential zur Schaltscheibe erstreckender Schaltschieber (4 bzw. 4') angeordnet >s ist, der in einer schräg zu seiner Längsachse verlaufenden Parallelbewegung nach außen gegen die Wirkung einer Rückstellfeder (12) beweglich ist, und der wenigstens eine in die Bewegungsbahn eines oder mehrerer Schaltreiter (2, 3 bzw. 2', 3') ragende spitze Schaltnase (8 bzw. 8') sowie eine Schaltklinke (13) besitzt, wobei die Schaltklinke (13) mit einem Schrittschaltrad (14) in Eingriff steht, welches mit der Nockenscheibe (15) verbunden ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltschieber (4 bzw. 4') am einen Ende mittels eines schräg zu seiner Längsachse verlaufenden Führungsschlitzes (5) auf einem ortsfesten Führungszapfen (6) gelagert und an einer davon entfernten Stelle mittels einer schrägen M Führungsschulter (10) lose auf einem zweiten ortsfesten Führungszapfen (11) aufliegt.

3. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (15) halb so viele Schaltnocken bzw. radiale -15 Ausnehmungen besitzt wie das Schrittschaltrad (14) Schaltzähne aufweist.

4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltnocken der Nockenscheibe (15) auf ihren Rücken Rastkerben aufweisen, in welche die zu betätigende Kontaktfeder (16) mit einem abgebogenen Endstück rastend eingreift.

5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils ein Paar bildenden Schaltreiter (2, 3 bzw. 2', 3') je für sich einem von zwei in verschiedenen Schaltebenen nebeneinander angeordneten Schaltschiebern (4 bzw. 4') zugeordnet sind, deren Schaltklinken (13) mit dem Schaltrad (14) gemeinsam in Eingriff stehen.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrad (14) mehrere jeweils einem von mehreren Schaltschiebern (4 bzw. 4') zugeordnete, unterschiedliche und/oder teilungsmäßig versetzt zueinander angeordnete Verzahnungen aufweist.

7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schaltschieber (4') eine zweite Schaltnase (8') aufweist, welche mit den Schaltreitern (2', 3') einer so zweiten zur ersten Schaltscheibe (1) unterschiedlich angetriebenen Schaltscheibe (Γ) zusammenwirkt.

8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schaltschieber (4 bzw. 4') von Hand betätigbar ist. h5 Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für die elektrischen Kontakte einer Schaltuhr, bei der eine oder mehrere Kontaktfedern von einer Nockenscheibe betätigt werden, welche schrittweise in springenden Drehbewegungen mittels einstellbaren Schaltreitern, die paarweise am Umfang einer kriechend angetriebenen Schaltscheibe angeordnet sind, antreibbar isi und sich abwechselnd aufhebende Schaltfunktionen ausführt.

Solche Schaltvorrichtungen sind bereits bekannt (DE-PS 4 36 007). Dort sind zwei in Reihe geschaltete elektrische Schalter vorhanden, von denen der eine über eine Kippvorrichtung betätigt wird, die von zwei auf einer Tagesscheibe angeordneten Reitern abwechselnd aus der einen in die andere Schaltlage gebracht wird. Der andere Schalter wird von einer kreisrunden Scheibe betätigt, die am Umfang einen Einschnitt hat, in welchen ein Taststift des Schalters einfallen kann, um den Schalter zu öffnen. Die Schaltscheibe ist dort über ein Zahnrad und ein Zahnritzel mit einem Schaltstern verbunden, welcher schrittweise von zwei weiteren auf der Tagesscheibe befestigten Schaltfingern angetrieben wird. Dabei steht der Schalstem unter der Wirkung einer Rastfeder, die in die Lücken der Schaltsternzähne eingreift und den Schaltstern etwa ab der Hälfte jedes durchzuführenden Schaltschrittes springend in die nächste Schrittposition befördert.

Mit solchen Kontaktschaltvorrichtungen lassen sich weder die Schaltzeitpunkte genau ablesbar voreinstellen, noch ist es möglich, sehr kleine Schaltabstände zu erreichen, da der Mindestabstand der Schaltreiter dem Mindestabstand zweier Schaltsternzähne bzw. dem Kippwinkel der Kippvorrichtung entsprechen muß. Hinzu kommt, daß die Schalterbetätigung durch die Kippvorrichtung beim Öffnen des Schalters eine allmähliche Verringerung des Kontaktdruckes bewirkt, bis der Kippunkt erreicht ist. Beim Antrieb der Nockenscheibe steht für die jeweilige Sprungbewegung höchstens der halbe Schrittdrehwinkel zur Verfügung, so daß nicht nur verhältnismäßig große zeitliche Schaltabstände, sondern auch eine erhebliche Ungenauigkeit bezüglich des jeweiligen Schaltpunktes in Kauf genommen werden müssen.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (DE-AS 11 00 580) handelt es sich um ein Schrittschaltwerk zum schrittweisen Schalten einer Steuereinrichtung an Wasch- und Spülautomaten, bei der die Schaltbewegung eines die Nockenwalze antreibenden Schaltrades von einer Schaltklinke bewirkt wird, die ihrerseits von einer kontinuierlich angetriebenen Scheibe angetrieben wird, auf welcher die Schaltklinke exzentrisch gelagert ist. Die Erzeugung einer springenden Schaltbewegung des Schaltrades ist dort weder beabsichtigt noch möglich. Es gibt auch keine veränderbaren Schaltzeitpunkte, die von der Nockenwalze bewirkt werden, und auf deren genaue Einstellbarkeit es ankommen würde. Durch die feste Anordnung der Nockenwalze sind bezüglich der Schaltabstände, die diese Nocken bewirken, feste Verhältnisse gegeben. Außerdem ist dort jede Nocke einem bestimmten Schalter zugeordnet.

Bekannt ist auch bereits ein motorisch angetriebenes Zeitschaltwerk mit Rückstelleinrichtung, bei dem die Schaltstücke über Nockenscheiben betätigt werden. Damit dort das Schaltwerk aus jeder Stellung unter Umkehr der Drehrichtung der Nocken in die Anfangsstellung zurückkehren kann, ist eine Vorrichtung vorgesehen, bei der die Nockenscheibe nur eine einzige Schaltnocke besitzt, die dem von ihr betätigten.