DE3130274A1

DE3130274A1 - Elektrischer drehschalter mit einer durch ein bedienungsglied drehbar und axial verschiebbar zu betaetigenden stellwelle

Info

Publication number: DE3130274A1
Application number: DE19813130274
Authority: DE
Inventors: Wilfried 5860 Iserlohn Schultz
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1981-07-31
Publication date: 1983-03-03
Also published as: NO822623L; EP0071207A2; EP0071207A3

Description

BROWN, BOVERI & CIE · AKTIENGESELLSCHAFT

MANNHEIM BROWt^BOVERI.

Mp.-JMr. 855/81 30.07»1981

TF-schnu/ES"

Elektrischer Drehschalter mit einer durch ein Bedienungsglieü*

drehbar und axial verschiebbar zu betätigenden Stellwelle

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drehschalter mit ;._;, einer durch ein Bedienungsglied drehbar und gegen die Wirkung .einer Rückstellkraft axial verschiebbar zu betätigenden Stell= welle, durch die mittels koaxial in einem Gehäuse drehbar an= geordneter Stellglieder Schaltkontakte betätigbar sind und wobei wenigstens ein Stellglied mindestens in eine ~* Drehstellung verrastbar ist.

Für die in der Technik vorkommenden Schaltaufgaben sind die verschiedenartigsten Schalterausbildungen bekannte Dabei ist es für den Bedienenden von besonderer Wichtigkeit, daß für die unterschiedlichen.Schaltfunktionen eines Schaltgerätes eine Erkennung dieser Schaltfunktionen bereits durch das Bedienungsglied möglich ist„

Zu diesem Zweck sind Sehalteinrichtungen mit koaxial angeordneten Bedienungsgliedern bekannt geworden, wobei durch diese Bedienungsglieder über getrennte Stellachsen unabhängig voneinander einstellbare Schalteinrichtungen betätigt werden können (z.B. DE-AS 11 41 394)_O

Bei einer bekannten Schalt·= oder Regeleinrichtung von Har_- haltsgeräten sind die koaxial angeordneten Bedienungsglieder als ein Drehgriff und als eine zentral in diesem angeordnete Drucktaste vorgesehen, wodurch von dem Bedienenden über diese Bedienungsglieder unterschiedliche Schaltfunktionen, die durch die getrennte Ausbildung der Bedienungsglieder nach außen hin klar erkennbar sind, durchgeführt werden können (DE=GM 72 26 934;.

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Weiterhin sind Einknopfbedienungen bei Schaltgeräten mit ;---^; verschiedenen Schaltfunktionen bekannt_s wobei mittels eines.*., Drehknopfes eine Drehschalterbetätigung und gleichzeitig " — durch axiale Verstellung dieses Drehknopfes eine Druck- '"- bzw« Zugschalterbetätigung ausgeführt werden kann. So ist durch die DE-AS 11 39 181 ein Drehschalter gemäß der eingang« beschriebenen Ausbildung bekannt geworden. Bei diesem Dreb^..: Schalter sind die von der Stellwelle betätigbaren Stellglieder über die verschiedenartigsten Zwischenglieder mit der Stellwelle gekuppelt« So ist das eine Stellglied mittels zwei sich quer zur Achse erstreckende Blattfedern elastisch mit der Stellwelle gekuppelt, während zur Mitnahme dieses Stellgliedes noch ein besonderer Mitnehmer drehungsschlüssig auf der Stellwelle befestigt ist. Das andere Stellglied ist durch Druckbetätigung der Stellwelle über einen in der Stellwelle befestigten Querstift kuppelbar. Dabei ist dieses Stellglied durch einen ortsfesten Anschlag nur begrenzt drehbar und seine Kupplung mit der Stellwelle ist lediglich in einer bestimmten Drehstellung der Stellwelle möglich. Aufgrund dessen ist die Kupplung der Stellglieder mit der Stellwelle noch relativ aufwendig» Außerdem ist der Verwendungszweck dieser Schalteinrichtung durch die recht spezielle Ausbildung von Stellgliedern und deren Kupplung mit der Stellwelle äußerst begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehschalter in der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß er für vielseitige Anwendungsfälle benutzt werden kann, wobei seine Stellglieder über den gesamten Drehbereich von 360 ° verstellbar sind und eine axiale Betätigung der Stellwelle in allen Drehwinkelbereichen möglich ist.

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Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch ge-:...: löst, daß als Stellglieder zwei Nockenwellen vorgesehen

sind, von denen die eine mit Spielpassung und die andere :

mit Preßsitz mit der Stellwelle drehungsschlüssig gekuppel-t _ ist und daß die andere gegen die Rückstellkraft axial ver- schiebbare Nockenwelle zum Zusammenwirken mit einem Rast= : ·*■ glied mit axial benachbarten umlaufenden Rillen und einer . in Nullstellung des Schalters wirksamen Rastmulde innerhalb mindestens einer der Rillen versehen ist„

Hierdurch wird mit einfachen Teilen eine vielseitige Verwendungsmöglichkeit des Drehschalters gewährleisteto

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Rastmulde als ein die umlaufenden Rillen verbindender Längsschlitz ausgeführt ist» Es ist hierdurch ermöglicht, daß die axial zu betätigende Nockenwelle nach Drehung in die Nullage unter der Wirkung der Rückstellkraft eine auto» matische Ausschaltung ausführen kann»

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die eine Nockenwelle auf quer zu ihrer Längsachse angeordnete Kontakthebel mittels Radialnocken einwirkt und mit einem Zapfen ihres freien Endes in eine Lagerung des Gehäuses eingreift und an einer Schulter durch einen dem Gehäuse angeformten Steg gegen axiale Verschiebung gesichert ist.

Die andere Nockenwelle wirkt mittels einem in axialer R-⁵ cntung schräg ansteigenden umlaufenden Steuernocken auf einen quer zur Längsachse der Nockenwelle angeordneten Kontakthebel an einer korrespondierenden Steuerschräge ein„

In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Steuerschräge durch eine auf dem Kontakthebel duroh Steckverbindung angebrachte Steuerkulisse gebildet.

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lieh angeformt ist.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die eine Nockenwelle mit ihrem im Gehäuse gelagerten Zapfen ihres freien Endes drehungsschlüssig mit einer Drehwelle eines im Gehäuse gehalterten Drehpotentiometers gekuppelt '-' isto

Hierdurch ist eine zusätzliche Erweiterung von Schaltungsaufgaben möglich.

Schließlich ist das Drehpotentiometer in einer Tasche des Gehäuses gehaltert und ist mit ihrer gegen Federkraft axial wegdrückbaren Drehwelle in einer Kupplungsbohrung des Zapfens der Nockenwelle einrastbar.

Der elektrische Drehschalter nach der Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es

zeigts

Fig« 1 einen Längsschnitt durch den Drehschalter,

Fig_o 2 einen Längsschnitt gemäß Fig. 1, jedoch mit axial verstellter Stellwelle,

Fig, 3 eine Unteransicht des Drehschalters,

Fig. 4 eine Ansicht der Stirnseite des Schalters,

Fig» 5 einen Querschnitt nach Schnittlinie Y-V der Fig. 1 unc

Fig, 6 einen Querschnitt nach Schnittlinie YI-VI der Fig.

Dor Drehschalter besteht aus einem Gehäuse 1 mit daran befestigten Kontaktteilen 2 und darin drehbar gelagerten Nockenwellen7 und 8, die auf einer Stellwelle 9 angeordnet sind_o

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Die Kontaktteile 2, die vorteilhafterweise sämtlich aus einem gleichförmigen Blechzuschnitt hergestellt sind, besitzen ^Λ einerseits einen ortsfesten Kontakt 3 und sind andererseits'"", mit einem Kontakthebel 4 oder 5 versehene Zweckmäßig sind *""", diese Kontakthebel 4 und 5 als Blattfederkontakte ausgeführt"·' und durch Nietung oder Schweißen mit den Kontaktteilen 2 ver-^ bunden. Als Anschlußkontakte sind den Kontaktteilen 2 Steckverbinderfahnen 6 angeformt, die das Gehäuse 1 nach außen :h±n* überragen und an ihrer Wurzel durch einen Nietvorgang in dem Gehäuse 1 ortsfest gehalten sind« Die koaxial angeordneten Nockenwellen 7 und 8 sind auf der Stellwelle 9 so gehaltert, daß die eine 7 mit Spielpassung und die andere 8 mit Preßsitz mit der Stellwelle 9 drehungsschlüssig gekuppe , ist. Die Nockenwellen 7 und 8 sind dabei so in das Gehäuse 1 einmontiert, daß das freie Ende der Stellwelle 9 durch eine Lagerung einer vorderen Gehäusewand des Gehäuses 1 hindurchgeführt wird und in eine Lagerbohrung 14 einer v/eiteren Gehäusewand mittels eines Lagerzapfens 10 des freien Endes der einen Nockenwelle 7 einrastbar ist. Dabei gelangt eine der einen Nockenwelle 7 angeformte Schulter 15 hinter einen dem Gehäuse angeformten Steg 16₉ wodurch sie gegen axiale Verschiebung gesichert wird. Die andere Nockenwelle 8 wird vermittels einer zwischen der vorderen Wand des Gehäuses 1 und einer Stirnfläche dieser Nockenwelle 8 gelagerten Druckfeder 12 axial gegen die eine Nockenwelle 7 gedrückte Die andere Nockenwelle 8 wird durch ein von einer Druckfeder 24 beaufschalgtes Druckstück 23 vermittels in ihr eingeformter Rastmulden 21 in definierten Schaltlagen gehalten. Dazu besitzt die andere Nockenwelle 8 zwei axial-benachbarte umlaufende Rillen 20, wodurch bei axialer Verstellung der Stellwelle 9 vermittels des auf ihrem freien Ende angebrachten Drehgriffes 13 zwei axiale Raststellungen für die andere Nockenwelle 8 ermöglicht werden,, Bei Hinzufügung weiterer axial benachbarter umlaufender Rillen 20 können auch mehrere axiale Raststellungen erreicht werden.

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Innerhalb der umlaufenden Rillen 20 können wahlweise für

gewuiiscrrcc

s^ulcen 21 vor^senen

werden. Je nach gewünschtem Schaltvorgang können diese in den beliebigen Schaltwinkeln angeordnet sein. Um eine automatische Ausschaltung in der Nullage zu erzielen, "-ist die Rastmulde 21 so ausgeführt, daß sie einen die _-- umlaufenden Rillen 20 verbindenden Längsschlitz darstellt.-- Somit wird nach Drehung der Nockenwelle 8 in die Nullage : — unter Wirkung der Rückstellfeder 12 eine automatische axiale Verschiebung dieser Nockenwelle hervorgerufen, wodurch ein Ausschalten von zuvor eingeschalteten Kontakten herbeigeführt werden kann.

Die eine Nockenwelle 7 ist mit radialen Steuernocken 18 für ein beliebiges Zusammenwirken mit den Kontakthebeln 4 versehen. Die andere Nockenwelle 8 besitzt dagegen einen in axialer Richtung schräg ansteigenden umlaufenden Steuernocken 19, der auf eine korrespondierende Steuerschräge 22.1 des quer zur Längsachse der Nockenwelle 8 angeordneten Kontakthebels 5 einwirkt. Die Steuerschräge 22.1 ist dabei so ausgeführtj daß sie durch eine besondere auf dem Kontakthebel 5 durch Steckverbindung angebrachte Steuerkulisse 22 gebildet ist. Hierdurch kann der Kontakthebel 5 aus einem einfachen geraden Blechstreifen gebildet werden (Fig. 5). Für das Zusammenwirken mit der einen Nockenwelle 7 besitzen die Kontakthebei 4 in bekannter Weise °5.ns nockenartige Verkröpfungo

Wie aus Fig«, 2 ersichtlich, kann die Stellwelle 9 der anderei Nockenwelle- 3 mat er i öl einheitlich angeformt werden. In diesen Falle besitzt diese Nockenwelle 8 einen in die profilierte Bohrung 17 csr einen Nockenwelle 7 mit Spielpassung eingreifenden Zapfen 9.1 und für den Antrieb durch den Betätigungsgriff 13 einen Achsstummel 9.2.

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Für die koaxiale und drehungsschlüssige Lagerung der beiden Nockenwellen 7 und 8 kann die eine Nockenwelle 7

mit einer hülsenartif^^n Verlängerung vergehen v/erden, —,

die ggf. dem Profil der Stellwelle 9 angepasst ist und in eine dementsprechend profilierte Ausnehmung der anderen Nockenwelle 8 eingreift» Hierdurch wird eine verbesserte - -^ Führung der beiden Nockenwellen 7 und 8 erzielt»

Für weitere Schaltfunktionen ist das freie Ende der einen Nockenwelle 7 mit einer Kupplungsbohrung 30 versehen, in die z.B. eine Drehwelle 26 eines Drehpotentiometers 25 eingesteckt werden kann, so daß dieses drehungsschlüssig mit den Nockenwellen 7 und 8 verdrehbar ist„ dem dargestellten Beispiel ist ein Drehpotentiometer 25 aus Widerstandsscheibe, Mitnehmer mit Drehwelle 26 ausgeführt _v wobei durch den Mitnehmer eine Schleifkontaktfeder über die Widei-Standsbahnen verstellbar ist_o Der Mitnehmer ist mit der Drehwelle 26 über einen elastischen Steg 28 verbunden und mit einem Rastzapfen 27 in einer zentralen Bohrung der Widerstandsscheibe drehbar gelagert,, Das Drehpotentiometer wird vor Einbringen in das Schaltergehäuse 1 mit einer Leiterplatte 31 verbunden,, Diese Leiterplatte 31 wird sodann in eine entsprechende Aufnahme des Schaltergehäuses 1 eingebracht, wobei das Drehpotentiometer 25 mit seiner rechteck= förmigen Widerstandsplatte in eine schlitzartige Tasche des Gehäuses 1 eingeschoben wird. Durch die elastische Ausbildung des die Drehwelle 26 mit dem Mitnehmer verbindenden Steges 28 ist die Drehwelle 26 beim Einschieben in die Tasche 29 des Gehäuses 1 axial wagdrückbp.r. wodurch sej.n Kupplungszapfen in die Kupplungsbohrung 30 der einen Nockenwelle 7 einrastbar ist. Dabei isx dieser Kupplungszapfen imt leichteren Einführung mit einer Einführungsschräge 32 versehen.

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Mp.-Nr. 855/81

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Auf der Leiterplatte 31 können noch weitere elektronische;... Bauelemente angeordnet sein, so daß der elektrische Dreh- schalter in Verbindung mit einem elektronischen Leistungs-T stellteil als Energiesteller entsprechend der DE-Patent- ... anmeldung P 31 04 732,7 Verwendung finden kann. Durch die . ' spezielle Ausgestaltung des Drehschalters gemäß der vor- ■'" ' liegenden Erfindung kann durch diesen Leistungssteller somit eine sogenannte Doppelkochzone, bestehend aus einem' Widerstand für die Grundheizung und einem zweiten Widerstand als Zusatzh.eir.ung gesteuert werden. Somit können bei Drehung des Betätigungsgriffes 13 die verschiedenen Schaltleistungsstufen der Grundheizung eingestellt werden, während der Zusatzheizkreis durch Schiebefunktion mittels des Drehgriffes 13 in jeder beliebigen Drehstellung zu- oder abgeschaltet werden kann.

^! Der Drehschalter nach der Erfindung kann so ausgebildet sein, daß für eine Verwendung als Drehzugschalter gemäß der Erfindung oder für eine Anordnung einer einteiligen starren Nockenwelle für eine Verwendung nur als Drehschalter ein gleiches Gehäuse 1 Anwendung finden kann.

Claims

BROWN, BOVERI & CIE · AKTIENGESELLSCHAFT
MANNHEIM

Mp.-Nr. 855/81 30.07.1984

TP-s ehm./"

Elektrischer Drehschalter mit einer durch ein Bedienungs"-glied drehbar und axial verschiebbar zu betätigenden Stellwelle

Patentansprüche

Elektrischer Drehschalter mit einer durch ein Bedienungs= glied drehbar und gegen die Wirkung einer Rückstellkraft axial verschiebbar zu betätigenden Stellwe' " 3, durch die mittels koaxial in einem Gehäuse drehbar angeordneter Stellglieder Schaltkontakte betätigbar sind und wobei wenigstens ein Stellglied mindestens in einer Drehstellung verrastbar ist, dadurch gekennzeichnet,, daß als Stellglieder zwei Nockenwellen (7₉ 8; vorgesehen sind, von denen die eine (7} mit Spielpassung und die andere (8) mit Preßsitz mit der Stellwelle (9) drehungsschlüssig gekuppelt ist und daß die andere gegen die Rückstellkraft axial verschiebbare Nockenwelle (8) zum Zusammenwirken mit einem Rastglied (23) mit axial benachbarten umlaufenden Rillen (20) und einer in Nullstellung des Schalters wirksamen Rastmulde (21) innerhalb mindestens einer der Rillen (20) versehen ist_o
2. Elektrischer Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmulde (21) als ein die umlauf\.iden Rillen (20) verbindender Längsschlitz ausgeführt is-c_o
3. Elektrischer Drehschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Nockenwelle (7) auf quer zu ihrer Längsachse angeordnete Kontakthebel (4) mittels Radialnocken (1) einwirkt und mit einem Zapfen (10)

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ZFE/P4 (675.1 OOO/KE)

Mp.-Nr* 855/81 - 2 - 30.07.1981

ihres freien Endes in eine Lagerung (14) des Gehäuses~\ eingreift und an einer Schulter C15) durch einen dem,---Gehäuse (1) angeformten Steg (16) gegen axiale Ver- "--* Schiebung gesichert ist_o
4«, Elektrischer Drehschalter nach einem oder mehreren cIq? Ansprüche 1 bis 3s> dadurch gekennzeichnet, daß die \---'-andere Nockenwelle (8) mittels einem in axialer Richtur schräg ansteigenden umlaufenden Steuernocken (19) auf einen quer zur Längsachse der Nockenwelle (8) angeordneter?. Kontakthebel (5) an einer korrespondierenden Steuer schräge (22«, 1) einwirkt.
5. Elektrischer Drehschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschräge (22.1) durch eine auf dem Kontakthebel (5) durch Steckverbindung angebrachte Steuerkulisse (22) gebildet ist.

βο Elektrischer Drehschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet« daß die Stellwelle (9) der anderen Nockenwelle (8) materialeinheitlich angeformt ist.

7ο Elektrischer Drehschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6? dadurch gekennzeichnet, daß die eine Nockenwelle (7) mit ihrem im Gehäuse (1) gelagert« Zapfen (10) ihres freien Endes drehungsschlüssig mit einer Drehwelle (26) eines im Gehäuse (1) gehalterten Drehpotentiometers (25) gekuppelt ist.

Elektrischer Drehschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet $ daß das Drehpotentiometer (25) in einer Tasche (29) des Gehäuses (1) gehaltert ist und mit ihrer gegen Federkraft axial wegdrückbaren Drehwelle (i in einer Kupplungsbohrung (30) des Zapfens (10) der

Nockenwelle (7) einrastbar .,ist.

4 P 1 QlS. SOOO'LB)

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