DE2247338A1

DE2247338A1 - SWITCHING DEVICE

Info

Publication number: DE2247338A1
Application number: DE19722247338
Authority: DE
Inventors: William Paul
Original assignee: KAY ANDREW FRANCIS
Current assignee: KAY ANDREW FRANCIS
Priority date: 1971-09-27
Filing date: 1972-09-27
Publication date: 1973-04-05
Also published as: JPS4841249A; US3739308A; CA962308A; GB1357832A; JPS5613970B2

Description

8878-72/Kö/s
Convention Date:
September 27, 19718878-72 / Kö / s
Convention Date:
September 27, 1971

Andrew Francis Kay, Del Mar, California, V.St»A,Andrew Francis Kay, Del Mar, California, V.St »A,

SchaltvorrichtungSwitching device

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung, insbesondere ein Schrittschaltrelais mit einem hin- und herbeweglichen Nockenteil, das drehbar ist und bei seiner Drehung bewirkt, daß ein elektrischer Schalter abwechselnd zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung geschaltet wird_o The invention relates to a switching device, in particular a step switching relay with a reciprocating cam part which is rotatable and, when rotated, causes an electrical switch to be switched alternately between the open and the closed position _{or the like}

• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rastklinkenvorrichtung für einen Solenoidschalter zu schaffen, die bewirkt, daß ein Nockenteil sowohl beim Vorwärts- als auch beim ,Rückwärtshub des Solenoidankers gedreht wird, so daß sich der Raumbedarf für die Unterbringung und das Arbeiten des Mechanismus verringert.• The invention is based on the object of a latching device for a solenoid switch which causes a cam member to be rotated on both the forward and reverse strokes of the solenoid armature, so that the space requirement is increased reduced for housing and working of the mechanism.

Weiter soll ein Relaisschaltmechanismus geschaffen werden, der sich billig herstellen läßt und verläßlich arbeitet.A further aim is to provide a relay switching mechanism which can be manufactured cheaply and which operates reliably.

Erfindungsgemäß ist eine Schaltvorrichtung vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch eine elektromagnetische Spule, in ,deren Axialbohrung ein Anker hin-und herbeweglich so angeordnet ist, daß er mit einem Ende über-das Spulenende vorstehtj durch ein drehbar am vorstehenden Ankerende angeordnetes Nockenteil mit meh reren beabsbandeten Schaltzähnenj in die nacheinander eine Rastklinke einrastbar ist, derart, daß das Nockenteil bei der Hin-" und Herbewegung des Ankers in nur einer Richtung gedreht wirdj und durch elektrische Kontaktstücke, die durch das Nockenteil ab-According to the invention a switching device is provided which is characterized by an electromagnetic coil, in whose axial bore an armature is arranged so that it can move back and forth that it protrudes with one end over the end of the bobbin j through a rotatably arranged at the protruding armature end cam part with several spaced apart switching teeth in which one latching pawl one after the other can be locked in such a way that the cam part in the outward " and reciprocating the armature is rotated in only one direction j and through electrical contact pieces that are separated by the cam part

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wechselnd in die Kontaktschließ- und die Kontaktöffnungsstellung bewegbar sind.alternating between the contact closing and contact opening positions are movable.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is explained in detail below with reference to the drawing. Show it:

Figur 1 den Grundriß eines Relais gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;Figure 1 shows the plan of a relay according to a preferred embodiment of the invention;

Figur 2 eine Seitenansicht'des Relais nach Figur 1; Figur 3 eine Stirnansicht des Relais nach Figur 1;FIG. 2 shows a side view of the relay according to FIG. 1; Figure 3 is an end view of the relay of Figure 1;

Figur 4 den Grundriß eines Relais gemäß einer anderen AusfUhrungsform der Erfindung;Figure 4 shows the plan of a relay according to another AusfUhrungsform the invention;

Figur 5 eine Seitenansicht des Relais nach Figur 4;Figure 5 is a side view of the relay of Figure 4;

Figur 6 eine Unteransicht des Rastmechanismus des Relais nach Figur 4;Figure 6 is a bottom view of the latching mechanism of the relay of Figure 4;

Figur 7, 3 und 9 Grundriß- bzw. Seitenansichten der Rastklinke des Relais nach Figur 4} undFigures 7, 3 and 9 plan and side views of the latch of the relay according to Figure 4} and

Figur 10 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 10-10 in Figur 6.FIG. 10 shows a section along the section line 10-10 in FIG. 6.

Die in Figur 1 und 2 gezeigte Relaisvorrichtung hat eine Bodenplatte 15» ^auf der eine elektromagnetische Spule 16 angeordnet ist. Die Spule 16 hat eine Axialbohrung, in die ein Anker 18 hin- und herbeweglich eingeschoben ist.The relay device shown in Figures 1 and 2 has a bottom plate is ^au f of an electromagnetic coil 16 arranged 15 ». The coil 16 has an axial bore into which an armature 18 is inserted such that it can move back and forth.

Der Anker 18 hat einen Ringbund oder -flansch 19. Zwischen dem Flansch 19 und dem Ende der Spule 16 ist auf dem Anker 18 eine Druckfeder 20 angeordnet, die, wenn kein elektrischer Strom durch die Spule 16 fließt, den Anker in seine äußere oder ausgefahrene Lage drückt.The anchor 18 has an annular collar or flange 19 Flange 19 and the end of the coil 16, a compression spring 20 is arranged on the armature 18, which when no electrical current is through the coil 16 flows, pushing the armature into its outer or extended position.

Der Anker 18 hat ferner an seinem äußeren Ende einen diametral angeordneten Schlitz 22. Im Schlitz 22 ist frei drehbar eine Klinkrad-Nockenscheibe 23 mit mehreren beabstandeten Rastkerben 25 und 26 an ihrem Umfang angeordnet. Die abwechselnden Rastkerben 25 und 26 haben aus noch zu erläuternden Gründen jeweils unterschiedliche Tiefe.The armature 18 also has a diametrically arranged slot 22 at its outer end. One is freely rotatable in the slot 22 Ratchet wheel cam disk 23 with a plurality of spaced-apart locking notches 25 and 26 arranged on its periphery. The alternating locking notches 25 and 26 each have different ones for reasons to be explained Depth.

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An der Bodenplatte 15 sind gegensinnig wirkende, in die Rastkerben 25 und 26 einrastbare Rastklinken 27 und 28 befestigt. Die Rastklinke 28 reicht über die Rastkerbe 25 hinaus und trägt ^ ein elektrisches Kontaktstück 30, das mit einem Gegenkontakt 31 abwechselnd Kontakt gibt und den Kontakt unterbricht.On the base plate 15, oppositely acting latching pawls 27 and 28 which can be latched into the latching notches 25 and 26 are attached. The latch 28 extends beyond the latching notch 25 and carries an electrical contact piece 30 which is connected to a mating contact 31 alternately makes contact and breaks contact.

Wenn die Rastklinke 28 in eine Rastkerbe 25 einrastet, sind die Kontakte 30 und 31 geöffnet. Wenn die Rastklinke 28 in eine Rastkerbe 26 einrastet, werden die Kontakte 30 und 31 geschlossen.When the locking pawl 28 engages in a locking notch 25, are contacts 30 and 31 open. When the locking pawl 28 engages in a locking notch 26, the contacts 30 and 31 are closed.

Ein von der Bodenplatte 15 nach oben stehendes Führungsteil 33 hat einen nach oben gerichteten Abschnitt 34. Das Führungsteil 33 hat den Zweck, zu verhindern, daß der Anker 18 sich um seine Achse dreht und aus der Bohrung der Spule 16 herausgeschoben wird. A guide part 33 protruding upwards from the base plate 15 has an upwardly directed section 34. The guide part 33 has the purpose of preventing the armature 18 from rotating about its axis and being pushed out of the bore of the coil 16.

Im Betrieb der Vorrichtung wird der Spule 16 elektrische Energie zugeleitet, durch die ein Magnetfeld erzeugt wird, das den Anker 18 in die Bohrung der Spule (nach rechts in Figur l) hereinzieht. Da die Rastklinke 27 die Rastkerbe 25 erfaßt, wird das Klinkrad 23 zwangsweise in Uhrzeigerrichtung (Figur 1) gedreht, so daß die Rastklinke 28 zum Einrasten in die nächstfolgen de Rastkerbe 25 oder 26 gebracht wird. Bei Entregung der Spule 16 drückt die Feder 20 den Anker nach links.When the device is in operation, the coil 16 is supplied with electrical energy, which generates a magnetic field which the armature 18 pulls into the bore of the coil (to the right in Figure l). Since the locking pawl 27 detects the locking notch 25, is the ratchet wheel 23 forcibly rotated clockwise (Figure 1), so that the latch 28 is brought to engage in the next following de notch 25 or 26. When the coil is de-energized 16 the spring 20 presses the armature to the left.

Da die Rastklinke 28 in eine der Rastkerben 2 5 oder 26 einge rastet ist, wird das Klinkrad wiederum in Uhrzeigerrichtung gedreht, so daß es in eine Lage vorgerückt wird, wo die Rastklinke 27 in die entsprechende Rastkerbe 25 oder 26 für die nächste Kontaktschließung oder -öffnung einrastet.Since the latch 28 is engaged in one of the notches 2 5 or 26, the ratchet wheel is again rotated clockwise, so that it is advanced to a position where the latch 27 in the corresponding notch 25 or 26 for the next contact closure or opening engages.

In Figur 4 bis 10, wo gleiche teile mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet sind wie in Figur 1 bis 3, ist eine abgewande^L te AuefÜhrungsförm des Klinkrades veranschaulicht.In Figure 4 to 10, where the same parts are denoted by the same reference numbers as in Figures 1 to 3, a modified ^ L te execution of the ratchet wheel illustrated.

Die Abwandlung befiteht hauptsächlich in der Formgebung des Klinkrades, des Nocken- und Einrastmechanismus. Wie in Figur 4 bis 10 gezeigt, hat das Klinkrad 35 radial angeordnete, von seiner Unterseite vorstehende Schaltzähne 36. Das Klinkrad 35 hat hexagonale Form im Grundriß, so daß es bei Drehung als Nocken wirkt.The modification is mainly in the shape of the Ratchet wheel, the cam and locking mechanism. As in Figure 4 to 10, the ratchet wheel 35 has shift teeth 36 arranged radially and protruding from its underside. The ratchet wheel 35 has hexagonal ones Shape in plan so that it acts as a cam when rotated.

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Λ -Λ -

Die Einrast- oder Klinkenvorrichtuiif?; besteht aus einem Basis teil 37 mit schräg nach oben stehenden Abschnitten 38, 39 und Die Abschnitte 38 und 40 erfassen die iiast- oder Schaltzähne 36, so daß bei Einwärtsbewegung des Ankers 18 der Abschnitt 38 bewirkt, dafS das Klinkrad 3 5 sich soweit in Uhrzeigerrichtung (in Figur 4) dreht, daß der Abschnitt 40 einen Schaltzahn erfaßt. V»enn der Anker durch die Druckfeder 20 in seine ausgefahrene Lage zurückgeschoben wird, bewirkt der Abschnitt 40, daß das Klinkrad 35 sich weiter in Uhrzeigerrichtung dreht, so daß auf diese Weise der Nocken die Kontakte 30 und 31 schließt oder öffnet.The ratchet or ratchet device; consists of a base part 37 with obliquely upward sections 38, 39 and the sections 38 and 40 capture the iiast or shift teeth 36, so that when the armature 18 moves inward, the section 38 causes the ratchet wheel 35 to move clockwise (in Figure 4) rotates that the section 40 detects a switching tooth. When the armature is pushed back into its extended position by the compression spring 20, the section 40 has the effect that the ratchet wheel 35 continues to rotate in the clockwise direction, so that in this way the cam closes or opens the contacts 30 and 31.

Der Abschnitt 39. der Klinkenvorrichtung 37 erfüllt die gleiche Haltefunktion wie das Führungsteil 33 in Figur 2.The section 39 of the ratchet device 37 fulfills the same holding function as the guide part 33 in FIG.

Vorstehend ist somit eine elektrische Relaisschaltvorrichtung mit einer Solenoidspule, einem hin- und herbeweglichen Hagnetanker, zwei elektrischen Schalterkontakten, einem drehbar am Magnetanker befestigten und mit diesem hin- und herbeweglichen Nockenteil mit mehreren Rastkerben oder Eintiefungen und einer feststehenden Einrast- oder Klinkenvorrichtung, die bewirkt, dp.ii das Kockenteil bei seiner Hin- und Herbewegung gedreht wird, beschrieben, wobei die Schalterkontakte durch das Drehen des Nockeri teils geöffnet und geschlossen werden.Thus, the above is an electrical relay switching device with a solenoid coil, a reciprocating magnet armature, two electrical switch contacts, one rotatably attached to the armature and moved back and forth with it Cam part with several detent notches or recesses and a fixed detent or ratchet device that causes dp.ii the cam part is rotated as it moves back and forth, the switch contacts by turning the Nockeri partly opened and closed.

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Claims

V ^ \ J switching device, characterized by an electromagnetic coil (16), in the axial bore of which an armature (18) is arranged such that it can move back and forth so that one end protrudes beyond the end of the coil; by a rotatable cam part (23 j 35) arranged at the protruding armature end with a plurality of spaced apart switching teeth (25, 26; 36) into which a locking pawl arrangement (27, 28; 37) can be engaged one after the other, in such a way that the cam part is and rotating the armature reciprocating in only one direction; and by means of electrical contact pieces (30, 31) which can be moved alternately into the contact closing and contact opening positions by the cam part,

2. Switching device according to claim 1, characterized in that that the anchor (18) is normally tensioned in the extended position.

3. Switching device according to claim 1 oder.2, characterized characterized in that the shift teeth (25 ^ 26) in the Distance from one another on the circumference of the Noclcenteils (23) are arranged.

4. Switching device according to claim 3, characterized in - that the ^ chcltrrähne alternately relatively are shallow (26) and relatively deep (25).

5. Switching device with switching contacts and a mechanism for alternately closing and opening the switching contacts, characterized in that said mecha nism includes: a reciprocating member; a rotatably arranged on this component and reciprocable with it Cam part with a number of alternately relatively deep and relatively shallow switching teeth on its circumference; one fixed locking pawl arrangement, which by successive Engaging in the ratchet teeth a rotation of the Noclcenteils in its Causes movement in one direction; a diametrical to

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first locking pawl arrangement arranged second fixed Latch assembly, which by successive locking in the switching teeth a rotation · of the mock part as it moves effected in the reverse direction; and that one of the switching contacts is arranged on the second latch arrangement.

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L e e r s e i t eL e r s e i t e