DE2451407B2 - Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für die automatische und die manuelle Betätigung eines Schalters mittels eines Arms eines Schalthebels, welcher von einem an einer Schaitnockenscheibe anliegenden zweiten Arm dieses Schalthebels betätigbar ist, bei der eine mit einem Vorsprung versehene und mit einer bestimmten Geschwindigkeit rotierende Scheibe und ein koaxial zu dieser verschiebbares und mit einer entsprechenden Ausnehmung versehenes Zeiteinstellglied vorgesehen sind.

Eine solche Schaltvorrichtung ist bereits bekannt (US-PS 30 33 948). Bei ihr sind mehrere Einstellknöpfe und Nockenscheiben vorgesehen, um den Schalter durch den Uhrmechanismus zu einer vorbestimmten Zeit automatisch zu schließen und wieder zu öffnen oder ihm nauell zu betätigen. Durch die Vielzahl der benötigten Teile ist diese Schaltvorrichtung kompliziert im Aufbau und damit teuer in der Herstellung und störanfällig im Betrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich Aufbau und Betätigung zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schalthebel einen dritten Arm aufweist, der bei einer bestimmten Stellung der Schaitnockenscheibe an der rotierenden Scheibe anliegt, und daß in Abhängigkeit von deren Stellung der zweite Arm des Schalthebels den Schalter betätigt

Dadurch läßt sich vorteilhafterweise eine hohe Zuverlässigkeit im Betrieb erzielen. Vorteile ergeben sich auch, wenn die Schaitnockenscheibe über ein mit ihr verbundenes Sektorzahnrad von einem mit konstanter Geschwindigkeit rotierenden Zahnrad antreibbar und

ίο mit einem Stift versehen ist, der mit den aufgebogenen Teilen einer fest angeordneten Blattfeder in Eingriff bringbar ist. Das mit konstanter Geschwindigkeit rotierende Zahnrad wird dabei durch Reibung mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit angetrieben. Gemäß einer speziellen Ausbildung der beschriebenen Schaltvorrichtung kann die Schaitnockenscheibe im wesentlichen drei Stellungen des Schalthebels zulassen. Dabei ist vorgesehen, daß in einer Stellung der dritte Arm des Schalthebels die Scheibe nicht berührt und der zweite Arm den Schalter nicht betätigt, daß in einer weiteren Stellung der dritte Arm an der Scheibe anliegt und der zweite Arm den Schalter betätigt, wenn die Scheibe im Abstand vom Zeiteinstellglied gehalten ist bzw. nicht betätigt, wenn die Scheibe am Zeiteinstellglied anliegt

und daß in einer dritten Stellung der zweite Arm den Schalter unabhängig von der Stellung der Scheibe betätigt Eine so aufgebaute Schaltvorrichtung realisiert auf einfachste Weise einen automatisch wie auch manuell be lätigbaren Schalter.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der beschriebenen Schaltvorrichtung, teilweise im Schnitt;

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht einer anderen Ausführungsform.

In der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform ist eine Scheibe 1 vorgesehen, die auf einer Fläche mit einem Vorsprung la versehen ist. Die Scheibe 1 wird

durch einen (nicht dargestellten) Uhrmechanismus in der durch den Pfeil angezeigten Richtung mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit, beispielsweise mit einer Umdrehung in 24 Stunden, gedreht. Sie ist axial verschiebbar gelagert und wird durch eine Feder 2 nach

links gezogen. Koaxial zur Scheibe 1 und nahe dieser ist ein scheibenförmiges Zeiteinstellglied 3 mit einer Ausnehmung 3a gelagert, so daß die Scheibe 1 durch die Feder 2 gegen das Zeiteinstellglied 3 gedrückt wird. Mit der Winkelstellung des Zeiteinstellgliedes 3 ist die

so Betriebszeit einstellbar. Der Vorsprung 1 a der Scheibe 1 ist mit einer geneigten Führungskante versehen und liegt normalerweise an der Fläche des Zeiteinstellgliedes 3 an. Hierdurch wird die Scheibe 1 in geringem Abstand vom Zeiteinstellglied 3 gehalten. Wenn jedoch bei Drehung der Scheibe 1 deren Vorsprung la in die Ausnehmung 3a des Zeiteinstellgliedes 3 einrastet, wird die Scheibe 1 axial gegen das Zeiteinstellglied 3 bewegt und liegt an ihr an. Nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, die durch die Länge der Ausnehmung 3a bestimmt ist, kommt der Vorsprung la außer Eingriff mit der Ausnehmung 3a, so daß die Scheibe 1 wieder vom Zeiteinstellglied 3 wegbewegt wird und die normale Stellung einnimmt. Auf einer Welle 6 ist ein Schalthebel 5 mit radial sich erstreckenden Armen 5a,

b5 5b und 5c drehbar gelagert. Der abgewinkelte Ansatz 5c ist — wie dargestellt — nahe der Scheibe 1 angeordnet. Der Arm 5b ist nahe dem Betätigungsglied 4a eines Mikroschalters 4 angeordnet, so daß der Schalter 4

durch den Arm 56 betätigt wird, wenn der Schalthebel 5 im Uhrzeigersinn gedreht wird.

Auf einer Welle 9 ist eine Schaltnockenscheibe 8 mit Nockenbahnen 8a, 86 und 8cdrehbar gelagert und durch eine Feder 10 im Gegenuhrzeigersinn gespannt. Die Nockenbahnen 8a, Sb und 8c sind so angeordnet, daß der Arm 5b in einer Stellung entfernt vom Betätigungsglied 4a des Schalters 4 im Gegenuhrzeigersinn der Drehung des Schalthebels 5 festgestellt ist, wenn die Nockenbahn 8a in Berührung mit dem Arm 5a ist. Der Arm 56 ist bewegbar zwischen einer Stellung, in der er das Betätigiingsglied 4a des Schalters 4 berührt und betätigt, und einer im Uhrzeigersinn der Bewegung des Schalthebels 5 vom Betätigungsglied 4a entfernten Stellung, wenn die- Nockenbahn 8Zj der Schaltnockenscheibe 8 am Arm 5a anliegt. Wenn die Nockenbahn 8c am Arm 5a anliegt, wird der Arm 5b in der Stellung festgestellt, in der der Arm 56 das Betätigungsglied 4a des Schalters 4 betätigt. Die Stellung des Arms 5c des Schalthebels 5 ist so bestimmt, daß, wenn die Nockenbahn 8a in Eingriff mit dem Arm 5a steht, der Arm 5c von der Scheibe 1 weggehalten wird, wenn diese durch den Vorsprung la im Abstand vom Zeiteinstellglied 3 gehalten wird, so daß der Schalthebel 5 vollständig unabhängig von der Betätigung der Scheibe 1 ist Wenn jedoch die Nockenbahn 8b dem Arm 5a gegenübersteht, liegt der Arm 5c an der Scheibe 1 an, wenn diese durch den Vorsprung la im Abstand vom Zeiteinstellglied 3 gehalten wird. Der Arm 5b betätigt dann das Betätigungsglied 4a des Schalters 4, wobei ein bestimmter Abstand zwischen der Nockenbahn 86 und dem Arm 5a eingehalten ist. Wenn die Scheibe 1 infolge ihrer Drehung durch Eingriff des Vorsprungs la in die Ausnehmung 3a entsprechend der eingestellten Betätigungszeit zum Zeiteinstellglied 3 bewegt wird, kann der Arm 5c der Bewegung der Scheibe 1 wegen des Abstandes zwischen der Nockenbahn 8b und dem Arm 5a folgen, so daß der Arm 5b sich im Uhrzeigersinn bewegt und außer Eingriff mit dem Betätigungsglied 4a kommt, um den Schalter 4 zu öffnen. Wenn die Nockenbahn 8c sich gegenüber dem Arm 5a befindet, liegt sie am Arm 5a an oder wird nahe dem Arm 5a bewegt, während der Arm 5c an der Scheibe 1 anliegt, die durch den Vorsprung la im Abstand vom Zeiteinstellglied 3 gehalten wird. Hierdurch wird der Arm 5b in einer Stellung gehalten, in der er weiterhin den Schalter 4 betätigt, unabhängig von der Bewegung der Scheibe 1 zur Betätigungszeit, da die Nockenbahn 8c am Arm 5a anliegt, oder wegen der Tatsache, daß der Schalthebel 5 in einer Stellung festgestellt ist, in der der Arm 5b weiterhin den Schalter 4 betätigt; denn die Nockenbahn 8c liegt sofort nach der Bewegung der Scheibe 1 zum Zeiteinstellglied 3 in der Betätigungszeit am Arm 5a an. Hierdurch wird vermieden, daß der Arm 5b sich von der Stellung wegbewegt, in der er den Schalter 4 betätigt.

Mit der Schaltnockenscheibe 8 ist ein Sektorzahnrad 8c/ fest verbunden, das mit dem Zahnrad 11 kämmt. Dieses ist mit Reibung auf einer Welle 12 gelagert, die sich mit einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit im Uhrzeigersinn — wie dargestellt — dreht, so daß die Schaltnockenscheibe 8 während der Zeit, in der das Sektorzahnrad 8c/ mit dem Zahnrad 11 kämmt, im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.

Das Sektorzahnrad id ist mit einem auf ihm befestigten Stift 8e versehen. Die Drehung des Sektorzahnrades 8t/und damit der Schaltnockenscheibe 8 ist durch einen Anschlag 13 begrenzt. An ihm ist eine Blattfeder 14 mit aufgebogenen Teilen 14a und 146 befestigt Die Feder 14 dient dem zeitweiligen Halt der Schaltnockenscheibe 8 in einer Stellung, in der die Nockenbahn 86 zum Arm 5a des Schalthebels 5 zeigt. Dies geschieht durch Anschlag des Stiftes 8e gegen den aufgebogenen Teil 14a der Feder 14, wenn die Schaltnockenscheibe 8 durch die Feder 10 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, nachdem das Sektorzahnrad 8c/außer Eingriff mit dem Zahnrad 11 gekommen ist.

Die Schaltnockenscheibe 8 wird zeitweilig in einer Stellung gehalten, in der die Nockenbahn 8c am Arm 5a anliegt, wenn der Stift 8e mit dem gebogenen Tei! 146 der Feder 14 in Eingriff steht, wenn die Schaltnockenscheibe 8 im Gegenuhrzeigersinn von Hand gedreht wird, um den Stift 8e in den gebogenen Teil 146 zu bringen.

Wenn die Schaltnockenscheibe 8 von Hand weiter im Gegenuhrzeigersinn gedreht und vom Anschlag 13 angehalten wird, wenn dieser in Eingriff mit dem Stift 8e steht, kommt die Nockenbahn 8a wieder in Berührung mit dem Arm 5a, so daß der Arm 5c von der Scheibe 1 weggehalten wird und von deren Betätigung getrennt ist.

Im folgenden soll der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung beschrieben werden, beginnend mit dem in F i g. 1 dargestellten Zustand und unter der Annahme, daß der Schalter 4 ein normalerweise geschlossener Schalter ist. Das Sektorzahnrad 8c/ kämmt mit dem Zahnrad 11 und der Schalthebel 5 ist so angeordnet, daß der Arm 5a die Nockenbahn 8a der Schaltnockenscheibe 8 berührt, so daß der Arm 56 in Drehrichtung des Schalthebels 5 vom Schalter 4 weggehalten wird. Hierdurch bleibt der Schalter 4 geschlossen und der Arm 5c wird von der Scheibe 1 weggehalten. Wenn das

J5 Sektorzahnrad 8c/ durch das Zahnrad 11 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird und außer Eingriff mit diesem kommt, wird die Schaltnockenscheibe 8 durch die Wirkung der Feder 10 in derselben Richtung weitergedreht und der Stift 8e wird durch den aufgebogenen Teil

ίο 14a der Feder 14 festgehalten, so daß die Schaltnockenscheibe 8 in einer Stellung gehalten wird, in der die Nockenbahn 86 dem Arm 5a des Schalthebels 5 gegenübersteht. Daher kann sich der Schalthebel 5 durch die Wirkung der Feder 7 im Uhrzeigersinn drehen. Wenn daher die Scheibe 1 durch den Vorsprung la vom Zeiteinstellglied 3 weggehalten wird, liegt der Arm 5c an der Scheibe 1 an. Dabei bleibt zwischen dem Arm 5a und dem Nockenteil 86 ein Abstand, so daß der Arm 56 in einer Stellung gehalten wird, in der er

so weiterhin den Schalter 4 betätigt, d.h. öffnet. Durch geeignete Einstellung der Anfangsstellung des Eingriffs des Sektorzahnrades 8c/mit dem Zahnrad 11 kann daher der Schaltmechanismus nach der Erfindung als Wecker dienen, durch den das Fernsehen oder das Radio, das einen solchen Schaltmechanismus aufweist, für eine bestimmte Zeitspanne während der Schlafenszeit fortgesetzt wird und danach automatisch gestoppt wird. Nach dem öffnen des Schalters 4 dreht sich die Scheibe 1 weiter und wenn der Vorsprung la während der

fan eingestellten Betriebszeit in die Ausnehmung 3a des Zeiteinstellgliedes 3 eingreift, wird die Scheibe 1 durch die Wirkung der Feder 2 gegen das Zeiteinstellglied 3 bewegt. Der Arm 5c kann der Bewegung der Scheibe 1 folgen wegen des Abstandes, der zwischen der

fi'i Nockenbahn 86 und dem Arm 5a des Schalthebels 5 besteht. Dadurch kann sich der Schalthebel 5 im Uhrzeigersinn drehen, bis der Arm 5a an der Nockenbahn 86 anliegt. Hierdurch wird der Arm 56

vom Schalter 4 wegbewegt und dieser geschlossen. In diesem Falle kann die Drehung des Schalthebels 5 im Uhrzeigersinn durch die Scheibe 1 aufgehalten werden, an der der Arm 5c anliegt, an Stelle der Anlage des Arms 5a an der Nockenbahn Bb. Wenn die Schaltnokkenscheibe 8 in dieser Stellung gehalten wird, kommt nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit durch Drehung der Scheibe 1 der Vorsprung la außer Eingriff mit der Ausnehmung 3a, so daß die Scheibe 1 vom Zeiteinstellglied 3 wegbewegt wird. Hierdurch wird der Arm 5c in Gegenuhrzeigerrichtung weggedrückt und der Arm 5b bewegt sich in eine Stellung, in der er das Betätigungsglied 4a betätigt, d. h. den Schalter 4 öffnet. Danach wird der Schalter 4 jedesmal automatisch zur eingestellten Betriebszeit geschlossen und geöffnet, wenn die Scheibe 1 eine Umdrehung vollführt. Dieser Vorgang ist die automatische Steuerung durch die Schaltvorrichtung.

Wenn die Schaltnockenscheibe 8 von Hand aus der in F i g. 1 dargestellten Stellung im Gegenuhrzeigersinn in eine Stellung gedreht wird, in der die Nockenbahn 8c gegenüber dem Arm 5a steht und in dieser Stellung festgestellt wird, kommt das Sektorzahnrad Sd außer Eingriff mit dem Zahnrad 11, nachdem dieses während seines Eingriffs mit dem Sektorzahnrad Sd gegen die Reibungskraft relativ zur Welle 12 sich verschoben hat. Die Schaltnockenscheibe 8 wird trotz der Wirkung der Feder 10 in dieser Stellung gehalten durch Eingriff des Stiftes 8e mit dem aufgebogenen Teil 14f>der Feder 14. In dieser Stellung betätigt der Arm 5b weiterhin den Schalter 4, d. h. öffnet ihn, da der Arm 5c infolge des Eingriffs der Nockenbahn 8c mit dem Arm 5a nicht beeinflußt wird und das Zahnrad 11 wird außer Eingriff mit dem Sektorzahnrad Sd gehalten. Dieser Vorgang ist die manuelle Betätigung, durch die der Schalter 4 offengehalten wird.

Wenn die Schaltnockenscheibe 8 manuell im Gegenuhrzeigersinn weitergedreht wird, bis der Stift 8e durch den Anschlag 13 festgehalten wird, so daß der Arm 5a in Eingriff mit der Nockenbahn Sb steht, wird der Schalthebel 5 gegen die Wirkung der Feder 7 im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Der Arm 5b kommt dadurch außer Eingriff mit dem Betätigungsglied 4a des Schalters 4 und wird in dieser Stellung gehalten, wodurch der Schalter 4 geschlossen bleibt, da in dieser Stellung das Sektorzahnrad Sd im Abstand vom Zahnrad 11 und der Arm 5cim Abstand vom Zahnrad 11 und der Arm 5c im Abstand von der Scheibe 1 gehalten wird. Dieser Vorgang ist das manuelle Schließen des

ίο Schalters 4.

Die Feder 10 kann entfallen, um einen genauen Betrieb des Schaltmechanismus zu erhalten. In diesem Falle ist die Endstellung des Sektorzahnrades Sd so eingestellt, daß die Nockenbahn Sb in eine Stellung

kommt, in der diese gegen den Arm 5a zeigt, wenn das Sektorzahnrad Sd außer Eingriff mit dem Zahnrad 11 kommt, wenn dieses sich dreht. Mit dieser Anordnung wird der Schalthebel 5 während der Zeit im Uhrzeigersinn gedreht, in der das Sektorzahnrad Sd noch in Eingriff mit dem Zahnrad 11 steht, so daß der Schalter 4 geschaltet wird. Diese Bedingung ist jedoch zulässig, wenn eine genaue Funktion des Schaltmechanismus erzielt werden soll.

Fig.2 zeigt eine weitere Ausführungsform der beschriebenen Schaltvorrichtung, die im wesentlichen ähnlich der in F i g. 1 dargestellten ist. Lediglich der Arm 5Zj ist V-förmig an Stelle abgerundet und der Schalter ist ein normalerweise offener Schalter. Der Betrieb ist derselbe wie der der Ausführungsform nach F i g. 1.

Aus dem vorstehenden geht hervor, daß die beschriebene Schaltvorrichtung einen einfachen Aufbau hat und daher billig herzustellen ist. Sie arbeitet genau als automatische wie auch als manuelle Steuervorrichtung für Fernsehen, Radio oder dgl. sowie als Wecker.

Alle diese Funktionen werden erreicht durch das Vorsehen eines einzigen schwenkbaren Hebels 5, der mit der Schaltnockenscheibe 8 zusammenwirkt, und dem Schalter 4, ohne daß eine hohe Genauigkeit der Bearbeitung oder eine komplizierte elektrische Schaltung benötigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung für die automatische und die manuelle Betätigung eines Schalters mittels eines Arms eines Schalthebels, welcher von einem an einer Schaitnockenscheibe anliegenden zweiten Arm dieses Schalthebels betätigbar ist, bei der eine mit einem Vorsprung versehene und mit einer bestimmten Geschwindigkeit rotierende Scheibe und ein koaxial zu dieser verschiebbares und mit einer entsprechenden Ausnehmung versehenes Zeiteinstellglied vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (5) einen dritten Arm (ScJ aufweist, der bei einer bestimmten Stellung der Schaitnockenscheibe (8) an der rotierenden Scheibe (1) anliegt, und daß in Abhängigkeit von deren Stellung der zweite Arm (5b) des Schalthebels (5) den Schalter (4) betätigt

2 Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaitnockenscheibe (8) über ein mit ihr verbundenes Sektorzahnrad (Sd) von einem mit konstanter Geschwindigkeit rotierenden Zahnrad (11) antreibbar ist und daß sie mit einem Stift (Se) versehen ist, der mit den aufgebogenen Teilen (14a, \4b) einer fest angeordneten Blattfeder (14) in Eingriff bringbar ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaitnockenscheibe (8) im wesentlichen drei Stellungen des Schalthebels (5) zuläßt, daß in einer Stellung der dritte Arm (5c) des Schalthebels die Scheibe (1) nicht berührt und der zweite Arm (5b) den Schalter (4) nicht betätigt, daß in einer weiteren Stellung der dritte Arm (5c) an der Scheibe (1) anliegt und der zweite Arm (5b) den Schalter (4) betätigt, wenn die Scheibe (1) im Abstand vom Zeiteinstellglied (3) gehalten ist bzw. nicht betätigt, wenn die Scheibe (1) am Zeiteinstellglied (3) anliegt und daß in einer dritten Stellung der zweite Arm (5b) den Schalter (4) unabhängig von der Stellung der Scheibe (1) betätigt.