DE3149152C2 - - Google Patents
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- DE3149152C2 DE3149152C2 DE19813149152 DE3149152A DE3149152C2 DE 3149152 C2 DE3149152 C2 DE 3149152C2 DE 19813149152 DE19813149152 DE 19813149152 DE 3149152 A DE3149152 A DE 3149152A DE 3149152 C2 DE3149152 C2 DE 3149152C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur druck
abhängigen Betätigung eines feststehenden, monostabilen
Mikroschalters gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, insbe
sondere zur Verwendung bei einem Anzeigeinstrument für
einen Zweipunktregler.
Bei Schaltvorrichtungen dieser Art wird bei Deckungs
gleichheit eines mit dem Antrieb gekoppelten Istwert
zeigers und eines mit der Schaltwelle drehfest verbundenen
Sollwertzeigers der monostabile Mikroschalter von seiner
einen Schaltstellung in die andere Schaltstellung ge
schaltet. Hierbei müssen die beiden Schaltstellungen des
Mikroschalters in allen Lagen des Istwertzeigers unter
halb bzw. oberhalb des Sollwertzeigers gesichert werden,
um bei Zweipunktreglern ein Schalten im Gegenregelsinne
auszuschließen. Hierzu ist vorgesehen, an der zusammen
mit dem Istwertzeiger sich drehenden Schaltkurve den je
weiligen Schaltzustand des Mikroschalters sichernde
Kurvenstücke anzuordnen.
Der Sollwertzeiger soll auf jeden beliebigen Punkt
der Anzeigeskala einstellbar sein. Hieraus ergibt sich,
daß jedes der beiden Kurvenstücke, welche die jeweilige
Schaltstellung des monostabilen Mikroschalters sichern,
in seiner die Schaltstellung haltenden Erstreckung
dem gesamten Winkelbereich der Anzeigeskala entsprechen
muß. Steht nämlich der Sollwertzeiger zum Beispiel am
Anfang der Anzeigeskala, so wird das Kurvenstück bei
bis zum Maximalausschlag laufendem Istwertzeiger um das
Winkelmaß verdreht, das fast dem gesamten Anzeigebereich
entspricht. Um hierbei sicherzustellen, daß nach Über
fahren des Schaltpunktes (Deckungsgleichheit von Ist
wertzeiger und Sollwertzeiger) der eingenommene Schalt
zustand des Mikroschalters nicht geändert wird, muß die
Erstreckung des mit dem Istwertzeiger gedrehten Kurven
stückes dem bei der unteren Stellung des Sollwertzeigers
noch möglichen Drehwinkel des Istwertzeigers entsprechen,
im vorliegenden Beispiel also dem Winkelbereich der An
zeigeskala. Diese Aussage gilt beiderseits einer Soll
wertzeigerlage, da bei einer Einstellung des Sollwert
zeigers am Ende der Anzeigeskala ein die andere Schalt
stellung unterhalb der Sollwertzeigerlage sicherndes
Kurvenstück vorgesehen sein muß, das ebenso mindestens
dem Winkelbereich der Anzeigeskala zu entsprechen hat.
Bei Verwendung eines scheibenförmigen Kurvenkörpers sind
unter den genannten Bedingungen über den Umfang der
Schaltkurve nur zwei Kurvenstücke von maximal 180° mög
lich, woraus sich auch ein maximaler Winkelbereich der
Anzeigeskala von 180° ergibt. Da die Skalenscheibe einen
Umfang von 360° haben kann, ist es erwünscht, diesen
Bereich für die Anzeigeskala besser auszunutzen, den
Skalenwinkel also größer zu wählen als 180°, um die Ab
lesegenauigkeit und die Einstellgenauigkeit für den Soll
wertzeiger zu verbessern.
Zu diesem Zweck ist es bekannt (DE-AS 11 94 613), zwei
Kurvenstücke relativ zueinander verdrehbar anzuordnen,
wobei unter Ausnutzung der Umschaltverzögerung des
monostabilen Mikroschalters der Anzeigeskalenbereich über
180° zu erweitern ist. Diese Ausführung ist aber sehr
kompliziert und störanfällig, da ein labiler Zwischen
zustand des Mikroschalters für die Sicherung der Schalt
stellung ausgenutzt wird.
Aus der DE-PS 16 23 850 ist eine Schaltvorrichtung
bekannt, die mit Hilfe eines Kurvenkörpers, der eine
zweigängige Schaltnut hat, eine Erweiterung des An
zeigeskalenbereiches über 180° hinaus ermöglicht, ohne
daß die Sicherung gegen Umschalten im Gegenregelsinne
beeinträchtigt ist. Bei dieser Anordnung muß jedoch der
Mikroschalter um die Einstellachse der Schaltvorrichtung
schwenkbar sein, was wegen der nach außen geführten
Anschlußleitungen des Mikroschalters ungünstig ist.
Bei einer anderen bekannten Schaltvorrichtung DE 27 44 779 A1 ist ein
Kurvenkörper entsprechend der DE-PS 16 23 850 und außer
dem ein Schaltgetriebe vorgesehen, wie es aus der
DE-PS 12 02 026 bekannt ist. Bei dieser Anordnung ist ein
in die Schaltnut eingreifender Führungsstift über einen
entsprechend ausgebildeten Arm mit einer Schalthülse
verbunden, so daß eine Axialverschiebung des Führungs
stiftes beim Entlangfahren an der die beiden Nuten ver
bindenden Schaltkurve unmittelbar auf die Schalthülse und
den an der Kurve anliegenden Betätigungshebel des Mikro
schalters übertragen wird. Bei dieser Anordnung ist der
Führungsstift auch außerhalb der Umschaltstellung
ständig an der Nutwandung geführt. Nachteilig an der be
kannten Schaltvorrichtung ist vor allem, daß wegen der
Eingriffslage des Führungsstiftes im Schaltpunkt bei
Übertragung der Verschiebekraft ein Kippmoment auf die
Schalthülse wirkt, die dadurch zum Verklemmen neigt.
Dies führt zu erhöhten Schaltkräften und verursacht
eine unerwünscht große Zeitverzögerung in der Regelung.
Um dem Kippmoment entgegenzuwirken, ist bei der be
kannten Schaltvorrichtung die Schalthülse sehr lang aus
geführt, was jedoch aufgrund der vermehrten Kontakt
fläche zwischen Hülse und Schaltwelle zu einer stärkeren
Reibung führt, so daß ebenfalls verhältnismäßig große
Schaltkräfte erforderlich und die Nachteile der Um
schaltverzögerung nicht beseitigt sind. Weiterhin wird
durch die Länge der Schalthülse die axiale Baulänge
der Schaltvorrichtung unerwünscht groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Schaltvorrichtung so
auszubilden, daß die Schalthülse verklemmfrei und unter
Aufwendung kleinster Antriebskräfte verschoben werden
kann, um die Zeitverzögerung der Regelung möglichst
klein zu halten, wobei die Vorrichtung trotzdem unemp
findlich gegen Rüttelschwingungen sein soll.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen
den Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Aus dieser Anordnung folgt, daß beim Verschwenken des
Schaltarms die Schalthülse um die Schaltwelle gedreht
wird, wobei durch den an der Schaltwelle festliegenden
Hubstift in Verbindung mit der Schaltkurve der Axialhub
der Schalthülse der Steigung der Schaltkurve entspricht.
Durch die drehende Axialverschiebung ist ein Verklemmen
der Schalthülse weitgehend ausgeschlossen, so daß die
erforderlichen Betätigungskräfte relativ niedrig sind. Die
Anordnung des vom Drehantrieb über einen begrenzten Winkel
bereich verschwenkbaren Schaltarms ermöglicht zudem die
Schaffung eines zum Aufbringen der Drehkraft auf die Hülse
günstigen Hebelarms. Da die Schalthülse gleichzeitig
den Schaltkörper mit Schaltkurve bildet, ist keine aufwen
dige Übertragungsvorrichtung erforderlich, um den vom
Schaltkörper abgeleiteten Axialhub auf die Schalthülse
zu übertragen. Darum werden auch Kippmomente auf die
Schalthülse vermieden. Zur Axialführung der Schalthülse
ist daher eine kleine Führungsfläche ausreichend, so
daß die Hülse eine sehr geringe Höhe haben kann, wodurch
auch die auftretenden Reibungskräfte auf ein Minimum
reduziert werden. Aufgrund dieser geringen Betätigungs
und Verschiebungskräfte ergibt sich fast eine "Punkt
regelung", d. h., die Umschaltverzögerung ist so weit ver
ringert, daß immer bei fast demselben Meßwert umgeschal
tet wird, unabhängig davon, ob der gemessene Wert durch
Ansteigen oder durch Abfallen den Sollwert erreicht.
Im Rahmen der Erfindung ist auch eine Umkehrung der An
ordnung von Hubstift und Schaltkurve möglich, nämlich
die feste Anordnung des Hubstiftes an der Schalthülse, wo
bei dann sein freies Ende in eine an der Schaltwelle
vorgesehene Schaltkurve eingreift.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den An
sprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die in den Zeichnungen dargestelltenAusführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Schalt
vorrichtung mit aufgesetztem Antrieb,
Fig. 2 die Schaltvorrichtung in einer ersten stabilen
Schaltstellung in einer Ansicht von unten ge
mäß Pfeil II aus Fig. 1 und bei entferntem
Gehäuse und Mikroschalter,
Fig. 2a eine Seitenansicht der Schaltvorrichtung gemäß
Fig. 2,
Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2 in Um
schaltlage der Schaltvorrichtung,
Fig. 3a eine Seitenansicht der Schaltvorrich
tung gemäß Fig. 3 mit teilweise ge
schnittener Schalthülse,
Fig. 4 eine Darstellung gemäß Fig. 2 in der
zweiten stabilen Schaltstellung der
Schaltvorrichtung,
Fig. 4a eine Seitenansicht der Schaltvorrich
tung gemäß Fig. 4,
Fig. 5 eine geänderte Ausführung einer Schalt
vorrichtung gemäß Fig. 2.
Die Schaltvorrichtung besteht aus einem Antrieb 3 und
einem Schaltgetriebe 43, die jeweils in getrennten Ge
häusen 10 bzw. 14 angeordnet sind. Der Drehantrieb 3 besteht
im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer doppelspiraligen
Bourdonfeder 4, die mit einem Ende am Gehäuse 10 und
mit dem anderen Ende an einer Antriebshülse 2 festliegt.
Die Bourdonfeder steht über ein Kapillarrohr mit einem
nicht gezeigten Temperaturfühler in Verbindung. Die An
triebshülse 2 ist leicht drehbar auf einer Einstellachse
6 gelagert und ragt mit einem Ende durch den Boden 1 des
Gehäuses 10 und mit dem anderen Ende durch einen das
becherförmige Gehäuse 10 verschließenden Skalenträger 5.
An dem aus dem Boden 1 herausragenden Ende der Antriebs
hülse 2 ist radial abstehend ein Träger 52 mechanisch
befestigt, der an seinem freien Ende einen zur Einstell
achse 6 parallelen, vom Boden 1 abgewandten Schaltstift
57 trägt, der den Drehantrieb 3 mit dem Schaltgetriebe 43
verbindet.
Das Schaltgetriebe 43 ist in dem becherförmigen Gehäuse
14 angeordnet und besteht im wesentlichen aus einer im
Boden 26 des Gehäuses 14 drehbar gelagerten Schaltwelle
50, die mit einem im Durchmesser verringerten Abschnitt
38 durch den Boden 26 ragt, wobei sich die Stufe 39 zur
Schaltwelle 50 am Boden 26 abstützt. Eine um den heraus
ragenden Abschnitt 38 angeordnete Feder 36 stützt sich
mit einem Ende unter Zwischenlage einer Scheibe 37 am
Boden 26 ab. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Feder
36 an einer mittels eines Sicherungsringes 34 auf dem
Abschnitt 38 axial festgelegten Anschlagscheibe 35 ab,
so daß die Schaltwelle 50 axial fest, aber leicht drehbar
im Boden 26 gehalten ist.
Auf der Schaltwelle 50 ist verschiebbar eine Schalthülse
47 geführt, die vorzugsweise becherförmig ausgebildet ist
und durch einen Deckel 48 verschlossen wird. In der
Mantelfläche der Schalthülse 47 ist eine Schaltnut 45 mit ei
ner Schaltkurve 46 vorgesehen, die sich über einen vorge
gebenen Umfangswinkel der Schalthülse 47 erstreckt und
eine axiale Steigung aufweist. Vorzugsweise weist die
Schaltnut 45 in ihrem in bezug auf Fig. 1 gesehenen oberen
Bereich einen entgegen der Steigung der Schaltnut 45
abfallenden Abschnitt 66 (Fig. 2a) auf, der wesentlich
kürzer als der ansteigende Abschnitt 67 ausgebildet ist
und dessen tiefster Punkt axial nur geringfügig unterhalb
des obersten Punktes des ansteigenden Abschnitts 67 liegt.
In die Schaltnut 45 greift mit seinem freien Ende ein
in der Schaltwelle 50 festgelegter Hubstift 49 ein. Hier
bei ist die Breite der Schaltnut 45 nur geringfügig
größer als der Durchmesser des Hubstiftes 49 ausgebildet.
Bei Verdrehen der Schalthülse 47 relativ zur Schalt
welle 50 wird der Hubstift 49 entsprechend der Steigung
der Schaltkurve 46 eine Axialverschiebung der Schalthülse
47 bewirken.
Im Rahmen der Erfindung ist auch eine umgekehrte Anord
nung möglich, nämlich ein Festlegen des Hubstiftes 49
in der Schalthülse 47, wobei dann das freie Ende des Hub
stiftes 49 in eine an der Schaltwelle 50 angeordnete
Schaltkurve eingreift.
Die Schalthülse weist an ihrem unteren Ende eine Umfangs
nut 42 auf, in die das freie Ende 40 eines um eine ge
häusefeste Achse 63 verschwenkbaren Betätigungshebels 27
eingreift. Hierzu ist am freien Ende 40 ein radial in
die Umfangsnut 42 eingreifender Stift 41 befestigt. Am
Betätigungshebel 27 liegt unter Federkraft der Betätigungs
stößel 65 eines gehäusefesten, monostabilen Mikroschalters
22 an. Die im Mikroschalter 22 auf den Betätigungsstößel
65 wirkende Feder (nicht dargestellt) bewirkt eine Anlage
des am freien Hebelende 40 angeordneten Stiftes 41 an der
Seitenfläche 44 der Umfangsnut 42, wodurch die Schalthülse
47 eine nach oben gerichtete, axiale Kraft erfährt. Hier
durch wird der Hubstift 49 in Anlage an den Schaltkurve
46 gehalten, die der axial unteren Kante der Schaltnut
45 entspricht. Durch diese Ausbildung wird der Betätigungs
hebel 27 axial formschlüssig mit der Schalthülse 47 ver
bunden, so daß er bei auftretenden Rüttelschwingungen
nicht unkontrolliert schwingen kann.
Um ggf. auftretende Kippmomente zu vermeiden, kann es vor
teilhaft sein, daß der Betätigungshebel 27 mit zwei
diametral gegenüberliegenden Stiften in die Umfangsnut
42 eingreift.
Zum leichteren Einfädeln des vorzugsweise in der Schalt
welle 50 vormontierten Hubstiftes 49 in die Schaltnut
45 ist im Bereich ihres Abschnitts 66 ein axialer Schlitz
69 (Fig. 2a) vorgesehen. Vorteilhafterweise wird der
Schlitz 69 durch eine am Deckel 48 angeformte Nase 68
bei Montage des Deckels 48 verschlossen (Fig. 2a, 3a und
4a). Da die auf den Betätigungsstößel 65 wirkende Feder
kraft eine Anlage des Hubstiftes 49 an der unteren
Kante der Schaltnut 45, die die Schaltkurve 46 bildet,
sicherstellt, muß der zum leichteren Einfädeln vor
gesehene Schlitz 69 nicht zwingend verschlossen sein.
Die Schaltkurve 46 bzw. der axiale Verschiebeweg der
Schalthülse 47 ist so vorgesehen, daß der monostabile
Mikroschalter 22 in einer unteren axialen Lage der
Schalthülse 47 (Fig. 2, 2a) eine erste Schaltstellung
und in einer oberen axialen Lage der Schalthülse 47
(Fig. 4, 4a) eine zweite Schaltstellung einnimmt.
Aufgrund der auf den Betätigungsstößel 65 wirkenden Feder
kraft ist die Lage des Hubstiftes 49 im unteren Punkt des Ab
schnitts 67 sowie im unteren Punkt des Abschnitts 66
stabil gehalten, wodurch die den Schaltstellungen ent
sprechenden axialen Lagen der Schalthülse 47 ebenfalls
stabil sind. Ohne eine Drehbewegung der Schalthülse auf
der Schaltwelle 50 ist ein Axialhub der Schalthülse
nicht möglich, so daß parallel zur Schaltwelle 50 auf
tretende Vibrationen keine Axialbewegung der Schalthülse
47 und daher auch kein ungewolltes Schalten des Mikro
schalters 22 bewirken können.
Aufgrund der Ausbildung der Schaltkurve 46 und der
wirkenden Federkraft des Mikroschalters 22 ergänzen sich
der monostabile Mikroschalter 22 mit dem an der Schalt
hülse 47 anliegenden Betätigungshebel 27, die in der
Schalthülse 47 angeordnete Schaltnut 45 und der eingrei
fende Hubstift 49 zu einem "bistabilen Schalter".
Axial oberhalb der Schalthülse 47 ist an der Schaltwelle
50 ein Mitnehmer 53 drehfest befestigt. Der Mitnehmer
ragt radial von der Schaltwelle 50 weg und trägt an
seinem freien Ende einen Schaltarm 56, der mit einem
Bolzen 62 verschwenkbar am Mitnehmer 53 festgelegt ist.
Um die Reibung zwischen Mitnehmer und Schaltarm zu
verringern, ist zwischen ihnen eine drehbar gelagerte
Scheibe 55 angeordnet.
Die Verschwenkachse 54 des Schaltarms 56 ist zwischen
den beiden Enden 51 und 58 des Schaltarms angeordnet.
In dem der Schaltwelle 50 zugewandten Ende 51 ist paral
lel zur Schaltwelle ein Stift 60 befestigt, der drehbar
und mit axialem Spiel in eine Aufnahme der Schalthülse
47 eingreift. Die Aufnahme ist vorzugsweise als Radial
schlitz 61 im Deckel 48 der Schalthülse 47 vorgesehen, wobei
die Wand 70 der Schalthülse als Anschlag den Verschwenk
weg des Stiftes 60 und damit des Schaltarms 56 begrenzt.
Das andere Ende 58 des Schaltarms 56 liegt im Arbeits
bereich eines Schaltstiftes 57, der auf dem Träger 52 sitzt
und daher vom Antrieb 3 um die Schaltwelle 50 bewegt wird.
Das mit dem Schaltstift zusammenwirkende Ende 58 des
Schaltarms 56 ist im wesentlichen gabelförmig geformt,
so daß ein Aufnahmeschlitz 71 (Fig. 2) gebildet ist. Der
Schaltstift 57 und das gabelförmige Ende 58 liegen dabei
so zueinander, daß der Schaltstift 57 auf seiner
Bahn 72 in den Aufnahmeschlitz 71 bewegt wird. Bei
einer Drehbewegung des Trägers 52 in Pfeilrichtung 73
bewegt sich der Schaltstift 57 auf den mit seiner Öffnung
dem Schaltstift zugewandten Aufnahmeschlitz 71 zu (Fig. 2),
taucht in diesen ein und verschwenkt bei weiterer Ver
drehbewegung den Schaltarm 56 (Fig. 3), um dann wieder
aus dem Aufnahmeschlitz 71 hinauszulaufen (Fig. 4).
Der Schaltarm 56 bildet in seinen in Fig. 2 und 4 ge
zeigten Endstellungen mit der Verbindungslinie zwischen
der Achse des Stiftes 60 und der Achse der Schalt
welle 50 zumindest einen rechten, vorzugsweise aber
einen spitzen Winkel α. Ggf. an der Schalthülse 47
auftretende Drehkräfte, die durch Rüttelschwingungen
hervorgerufen sein können, können aufgrund des spitzen
Winkels α die Stellung des Schaltarms 56 nicht ändern.
Dies sei anhand der Endstellung in Fig. 4 erläutert:
Eine in Pfeilrichtung 74 auf die Schalthülse 47 wirkende
Drehkraft kann keine Verdrehung der Schalthülse 47 be
wirken, weil einerseits der in dem Radialschlitz 61
liegende Stift 60 bereits in dieser Drehrichtung in seine
maximale Endstellung verschwenkt ist. Ein Aus
treten aus dem Radialschlitz 61 ist nicht möglich, da
die Wand 70 der Schalthülse 47 einen radialen Anschlag
für den Stift 60 bildet. Andererseits liegt
der Hubstift 49 am Ende des dieser Schaltstellung zuge
ordneten Nut-Abschnitts 66, so daß ein Weiterdrehen der Schalthülse nicht
möglich ist. Eine in Pfeilrichtung 75 auf die Schalthülse
47 wirkende Drehkraft kann hingegen nur eine Tangentialkraft
in Pfeilrichtung 76 auf den Schaltarm 56 ausüben, wobei
diese Tangentialkraft aber aufgrund des spitzen Winkels
α ein Moment in Pfeilrichtung 77 erzeugt, das bestrebt
ist, den Schaltarm 56 in seine eingenommene Endstellung zu
verschwenken. Ein Umschalten von einer Endstellung (Fig. 2)
in die andere Endstellung (Fig. 4) kann daher nur durch
Verschwenken des Schaltarms 56 von seinem gabelseitigen
Ende 58 aus erfolgen. Somit bildet die Anordnung Schalt
arm 56, Stift 60 und Schalthülse 47 einen zweiten
"bistabilen Schalter".
Aufgrund des spitzen Winkels α wird die Schalthülse 47
bei Verschwenken des Schaltarms 56 erst entgegen der
Schwenkrichtung des Stiftes 60 verdreht, um dann
in Schwenkrichtung des Stiftes 60 mitgenommen zu werden.
Dieses Drehen in Gegenrichtung hat beim Regeln um den
Regelpunkt der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
keine Bedeutung, da hierbei der Schaltarm nicht in
seine Endstellungen umgelegt wird. Durch Annäherung
des spitzen Winkels an einen rechten Winkel kann diese
Gegendrehung zudem bis auf ein Minimum verringert werden.
Um die Gegendrehung der Schalthülse zu erlauben, ist
die Schaltnut 45 über die den Schaltzustand des mono
stabilen Mikroschalters 22 entsprechenden Endstellungen
der Schalthülse 47 hinaus verlängert, wie sich aus den
Fig. 2a und 4a ergibt. Durch diese Ausbildung wird
zudem ein weiterer Vorteil erzielt. Die in Pfeilrichtung
78 auch in den Endstellungen der Schalthülse 47 auf diese
ausgeübte Federkraft des Betätigungsstößels 65 bedingt
eine gleichbleibende Drehkraft auf die Schalthülse 47,
da diese bestrebt ist, der Axialkraft nachzugeben und
sich in eine Lage zu verdrehen, in der der Hubstift 49
am Ende der Schaltnut 45 anläuft. Die Schalthülse 47
kann sich jedoch nicht weiter verdrehen, da ihre jeweilige
Endstellung bereits durch die Schwenklage des Schaltarms
56 bestimmt ist, in der der Stift 60 an der Wand 70 der
Schalthülse 47 angelaufen ist. Die anstehende Drehkraft
kann daher nur bewirken, daß der Stift 60 immer spielfrei
an einer Kante des Radialschlitzes 61 anliegt. Ein Heraus
laufen des Stiftes 60 aufgrund der gleichbleibenden Dreh
kräfte ist durch die Wand 70 der Schalthülse 47 verhindert.
Dieser Sachverhalt gilt entsprechend für die Endlage des
Schaltarms 56 gemäß Fig. 4.
Aufgrund des spitzen Winkels α ist sogar eine Schaltnut mit
über ihre ganze Länge gleicher Steigung verwendbar,
da in der in Fig. 4
gezeigten Endstellung die durch die Kraft in Pfeilrichtung
78 erzeugte, in Pfeilrichtung 75 wirkende Drehkraft nur
eine in Pfeilrichtung 76 wirkende Kraft auf den Schaltarm
56 aufbringen kann und diese Kraft nur ein den Schaltarm
56 in seine eingenommene Endstellung kraftbeaufschlagendes
Drehmoment in Pfeilrichtung 77 erzeugen kann.
Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung weist in ihren
beiden Endstellungen eine hohe Stabilität gegen axiale
und radiale Rüttelschwingungen auf. Insbesondere axiale
Rüttelschwingungen können kein unbeabsichtigtes Schalten
des Mikroschalters 22 auslösen, da alle Teile insbesondere
in ihren Endstellungen axial formschlußähnlich festliegen.
Der Hebelarm a zwischen Verschwenkachse 54 und Stift 60
ist vorzugsweise kleiner als der Hebelarm b zwischen
Verschwenkachse 54 und dem Eingriffspunkt des Schalt
stiftes 57 am gabelartigen Ende 58, so daß nur geringe Be
tätigungskräfte zum Verdrehen der Schalthülse 47 aufge
bracht werden müssen. Da zudem ein Verklemmen der Schalt
hülse 47 durch das drehende Axialverschieben weitgehend
ausgeschlossen ist und aufgrund der kleinen Berührungs
fläche zwischen Schalthülse 47 und Schaltwelle 50
fast keine Reibungskräfte auftreten, sind die Betätigungs
kräfte der Schaltvorrichtung extrem gering, so daß die
Regelhysterese etwa bis auf einen Punkt verkleinert ist.
Der im Gehäuse 10 montierte Antrieb 3 und das im Gehäuse
14 montierte Schaltgetriebe 43 werden lagerichtig gemäß
Fig. 1 zusammengefügt. Dabei wird das aus der Antriebs
hülse 2 herausragende Ende der Einstellachse 6 drehfest
mit der Schaltwelle 50 verbunden. Das andere Ende der An
triebshülse 2 durchragt zusammen mit der Einstellachse 6
den Skalenträger 5, wobei das Ende der Antriebshülse 2
einen Istwertzeiger 9 und das freie Ende der Einstellachse
6 einen Sollwertzeiger 7 trägt. Das freie Ende der Ein
stellachse 6 ist durch einen Einstellknopf 8 abgedeckt.
Die Funktionsweise der Schaltvorrichtung ist nachfolgend
anhand der Fig. 2 bis 4a beschrieben. Bei einer Ausgangs
temperatur hat der Schaltstift 57 die in Fig. 2 gezeigte
Winkellage, in der er außer Eingriff mit dem Schaltarm
56 steht. Die Lage des Schaltstiftes 57 entspricht
der durch den Istwertzeiger 9 über den Skalenträger 5
angezeigten Temperatur.
Der Sollwertzeiger 7 ist derart auf der Einstellachse 6
angeordnet, daß bei Deckungsgleichheit von Istwertzeiger
9 und Sollwertzeiger 7 der Mikroschalter 22 schaltet. Die
Lage des Sollwertzeigers 7 über dem Skalenträger 5 ent
spricht daher dem Schaltpunkt der erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung. Der in Fig. 2 dargestellten Lage des
Schaltarms 56 entspricht die gezeigte Endlage der Schalt
hülse 47 auf der Schaltwelle 50 (Fig. 2a). Dieser End
lage ist die erste Schaltstellung des monostabilen Mikro
schalters 22 zugeordnet. Der Hubstift 49 liegt hierbei
etwa am Anfang des ansteigenden Abschnitts 67 der Schalt
nut 45.
Es sei angenommen, daß bei einer Temperaturerhöhung die
Bourdonfeder 4 den Träger 52 in Pfeilrichtung 73 bewegt.
Der Schaltstift 57 wird dabei auf der Bahn
72 in den Aufnahmeschlitz 71 verdreht. Bei weiterer
Temperaturerhöhung wird der Schaltstift 57 den Schaltarm
56 aus seiner ersten stabilen Endstellung gemäß Fig. 2
um seine Schwenkachse 54 verdrehen, wobei das Ende 51
des Schaltarms 56 in Pfeilrichtung 79 verschwenkt und die
Schalthülse 47 relativ zur Schaltwelle 50 verdreht wird. Wie
aus Fig. 3a ersichtlich, bewirkt diese Verdrehbewegung
in Pfeilrichtung 79 ein Verschieben der Schalthülse 47
auf der Schaltwelle 50 in Pfeilrichtung 78, was durch
den feststehenden Hubstift 49 bewirkt wird. Die Schalt
hülse wird derart verdreht, daß der Hubstift 49 im
ansteigenden Abschnitt 67 in einem höheren Punkt an der
Schaltkurve 46 anliegt.
Der Schaltpunkt des über den Betätigungshebel 27 mit der
Schalthülse 47 verbundenen Mikroschalters 22 liegt im
ansteigenden Abschnitt 67, vorteilhafterweise in dessen
Mitte. Die in den Fig. 3, 3a gezeigte Lage des Schaltarms
56 bzw. der Schalthülse 47 entspricht etwa dem Schalt
punkt des monostabilen Mikroschalters 22. Der Istwert
zeiger 9 und der Sollwertzeiger 7 stehen in dieser Lage
etwa deckungsgleich übereinander.
Bei weiterer Temperaturerhöhung wird der Schaltstift 57
mit seinem Träger 52 über den Schaltpunkt hinaus in
Pfeilrichtung 73 verdreht. Hierbei wird der noch im Auf
nahmeschlitz 71 liegende Schaltstift 57 den Schaltarm
56 in die in Fig. 4 gezeichnete zweite Schaltstellung
umlegen und dann aus dem Aufnahmeschlitz entlang der Kante 77 herauslaufen. Das
weitere Verschwenken des Schaltarms 56 in seine zweite
Schaltstellung gemäß Fig. 4 bewirkt ein weiteres Verdrehen
der Schalthülse 47 in Pfeilrichtung 73, wodurch die
Schalthülse 47 axial weiter in Pfeilrichtung 78 ver
schoben wird, bis der Hubstift 49 aus dem Nut-Abschnitt 67
austritt und in den Nut-Abschnitt 66 überwechselt. Da der Ab
schnitt 66 mit einer dem Abschnitt 67 entgegengesetzten
Steigung ausgebildet ist, wird die Schalthülse 47 um
einen geringfügigen axialen Weg entgegen Pfeilrichtung
78 zurückverschoben, was jedoch ohne Auswirkung auf die
Schaltstellung des von der Schalthülse 47 betätigten
Mikroschalters 22 bleibt.
In der der Schaltstellung des Schaltarms 56 in Fig. 4
entsprechenden Lage liegt die Schalthülse 47 derart,
daß der Hubstift 49 etwa am unteren Ende des Abschnitts
66 anliegt. Die Schalthülse 47 wird in dieser Lage durch
die auf die Seitenfläche 44 in Pfeilrichtung 78 wirkende
Federkraft des Betätigungsstößels 65 und den die Dreh
endstellung der Schalthülse 47 bestimmenden Schaltarm 56
gehalten. Der Mikroschalter 22 bleibt dabei in der Schalt
stellung, die er nach Überfahren des Schaltpunktes einge
nommen hat. Ein Schalten des Mikroschalters 22 kann nur
durch Verdrehung der Schalthülse 47 aus ihren Endlagen
(Fig. 2a und 4a) erfolgen, da nur beim Verdrehen der
zum Schalten erforderliche Axialhub von der Schalthülse
47 abgeleitet werden kann.
Durch Abstimmung der einzelnen Übersetzungsverhältnisse
im Schaltgetriebe 43 und durch entsprechend vorgewählte
Steigung der Schaltkurve 46 lassen sich der Betätigungs
weg des Mikroschalters 22 und der Laufweg der Bourdonfeder
4 auf ein gewünschtes Regelverhalten bzw. Schaltverhalten
der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung abstimmen.
Durch die Anordnung des Trägers 52 mit Schaltstift 57
und die Ausbildung des Schaltarms 56 ist nur im Umschalt
bereich des Mikroschalters 22 der Antrieb 3 mit dem
Schaltgetriebe 43 gekoppelt. Außerhalb dieses Bereiches
arbeitet der Antrieb 3 als einfache Temperaturanzeigevor
richtung.
Der Schaltarm 56 ist gegenüber dem Träger 52 mittels der
drehbar gelagerten Schaltwelle 50 in jeder beliebigen
Stellung des Trägers 52 bzw. des Schaltstiftes 57 bis
zu etwa 360° verdrehbar, wobei der monostabile Mikro
schalter 22 seine Schaltstellung nur einmal ändert, und
zwar bei Deckungsgleichheit von Istwertzeiger 9 und Soll
wertzeiger 7. Es besteht so die Möglichkeit, auf dem
Skalenträger Skalenbereiche von etwa 360° vorzusehen,
wobei der Schaltpunkt der Schaltvorrichtung auf jeden
beliebigen Punkt der Skala einstellbar ist.
In bevorzugter Ausführungsform liegt der Aufnahmeschlitz
71 in bezug auf die Schwenkachse 54 dem in die Schalthülse
47 eingreifenden Stift 60 diametral gegenüber. Der
Schaltarm 56, der Bolzen 62, der Stift 60 und der Mit
nehmer 53 sind vorzugsweise aus Metall hergestellt, während
die Schalthülse 47 sowie der verschließende Deckel 48 vor
zugsweise aus Kunststoff durch Spritzen hergestellt sind.
Der Deckel 48 und die Schalthülse 47 sind vorzugsweise
durch Ultraschallschweißen, Kleben oder Klipsen mitein
ander verbunden. Ebenso kann es vorteilhaft sein, den
Träger 52 zusammen mit dem Schaltstift 57 aus Kunststoff
durch Spritzen zu fertigen.
Die Sicherung des Schaltarms in seinen Endstellungen
kann auch mittels Rasten erfolgen, wie im Ausführungs
beispiel gemäß Fig. 5 schematisch gezeigt ist. Auf dem
Schaltarm 56 a ist drehsymmetrisch zum Bolzen 62 ein Rast
körper 90 drehfest angeordnet. Am Rastkörper 90 liegen
die spitz abgewinkelten Enden zweier Blattfedern 92 etwa
diametral gegenüberliegend an. Die Blattfedern 92 sind
am vorzugsweise verlängerten Ende 93 des Mitnehmers 53
befestigt und spannen eine zur Schalthülse 47 etwa
parallele Ebene auf. Im Rastkörper 90 sind in Umfangs
richtung mit Abstand voneinander zwei Ausnehmungen 91
vorgesehen, die so angeordnet sind, daß jeweils in einer
Endstellung des Schaltarms 56 a das spitz abgewinkelte
Ende einer Blattfeder 92 in die zugehörige Ausnehmung 91 einrastet
und den Schaltarm 56 a gegen ungewolltes Verschwenken aus
seiner Endstellung sichert.
Die Sicherung des Schaltarms in seinen Endstellungen kann
auch durch formschlüssiges Verriegeln erfolgen. Hierbei
kann es vorteilhaft sein, einen vom Träger mitbewegten
Anschlag vorzusehen, der nur im Schaltbereich ein Ver
schwenken des Schaltarms erlaubt.
Der Antrieb 3 und das Schaltgetriebe 43 sind, wie ein
leitend schon ausgeführt wurde, in voneinander getrennten
Gehäusen 10 bzw. 14 angeordnet. Das Schaltgetriebe 43
kann so unabhängig vom Antrieb 3 montiert und justiert
werden. Ebenso ist der Antrieb 3 getrennt von Schaltge
triebe 43 justier- und montierbar, so daß z. B. bei Ver
wendung eines temperaturabhängigen Antriebs 3 in Form
der Bourdonfeder 4 der Antrieb 3 unabhängig vom Schaltge
triebe 43 geeicht werden kann. Durch die Gehäusezwei
teilung ist es zudem möglich, ohne großen technischen
Aufwand einem Schaltgetriebe 43 wahlweise unterschied
liche Antriebe 3 zuzuordnen.
Die Gehäuse 10 und 14 sind im wesentlichen becherförmig
ausgebildet, wobei das Gehäuse 14 des Schaltgetriebes 43
nach oben offen bleibt und im Gehäuse 10 des Antriebs 3
bereits der Skalenträger 5 montiert ist, der das becher
förmige Gehäuse 10 verschließt. Zum lagerichtigen Ver
binden von Antrieb 3 und Schaltgetriebe 43 ist auf der
dem Schaltgetriebe 43 zugewandten Stirnseite des Gehäuses
10 ein umlaufender Randabsatz 11 angeordnet, der den
freien Rand 13 des Gehäuses 14 für das Schaltgetriebe 43
aufnimmt. Durch eine derartige Zentrierung 12 sind beide
Gehäuse 10 und 14 achsgleich und radial formschlüssig
miteinander verbunden. Vorteilhafterweise ist vorgesehen,
daß der Rand 13 kraftschlüssig in den Randabsatz 11 ein
greift, so daß beide Gehäusehälften zueinander festgelegt
sind. Die Einstellachse 6 kann bereits im Antrieb 43
montiert sein, so daß sie beim Zusammenfügen der Gehäuse
10 und 14 nur noch drehfest mit der Schaltwelle 50 zu ver
binden ist. Es kann auch vorteilhaft sein, die Einstell
achse 6 bei Montage des Schaltgetriebes 43 in der Schalt
welle 50 form- und kraftschlüssig festzulegen, so daß
zur Zentrierung beider Teile zueinander nur die Antriebs
hülse 2 auf die Einstellachse 6 aufgeschoben werden muß.
Das Montieren der Einstellachse 6 zusammen mit dem An
trieb 3 hat den Vorteil, daß der Sollwertzeiger 7, ein
nicht gezeigtes Abdeckglas und auch der Einstellknopf
8 bereits vollständig montiert werden können, bevor
die Gehäuse 10 und 14 zusammengefügt werden. Vorteil
hafterweise liegen die Außenseiten der Gehäuse 10 und
14 in Flucht zueinander.
Nach Zusammenfügen der Gehäuse 10 und 14 werden der An
trieb 3 und das Schaltgetriebe 43 zueinander ausgerichtet,
indem die Gehäuse zueinander verdreht werden, bis der
Schaltpunkt des Mikroschalters 22 mit der deckungsgleichen
Lage von Istwertzeiger 9 und Sollwertzeiger 7 überein
stimmt. Es kann auch vorteilhaft sein, die Gehäuse 10
und 14 drehfest zusammenzusetzen und dann den Sollwert
zeiger 7 auf der Einstellachse 6 so zu verstellen, daß
der Schaltpunkt des Mikroschalters 22 bei Deckungsgleich
heit von Istwertzeiger 9 und Sollwertzeiger 7 liegt.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorge
sehen, an dem aus dem Gehäuse 14 herausragenden Abschnitt
38 der Schaltwelle 50 eine Drehanschlagvorrichtung vorzu
sehen. Hierzu ist am Abschnitt 38 eine mit der Welle dreh
fest verbundene Nase 28 vorgesehen, die vorzugsweise ein
Teil der Anschlagscheibe 35 ist, die zur Abstützung der
Lagerfeder 36 auf der Schaltwelle 50 befestigt ist. Die
Nase 28 wirkt mit einer gehäusefesten Rippe 30 zusammen,
die vorzugsweise als Axialrippe in einer gehäusefesten
Hülse 33 angeordnet ist, die den Abschnitt 38 koaxial um
gibt. Es kann auch vorteilhaft sein, die Hülse 33 einteilig
mit dem Gehäuse 14 auszubilden. Durch die Axialrippe 30
ist der Drehbereich der Schaltwelle 50 auf etwas weniger
als 360° begrenzt. Auf der freien Stirnseite des Ab
schnitts 38 ist mit einer Schraube 31 eine Verstellan
schlagscheibe 32 drehfest, so z. B. formschlüssig, mit der
Schaltwelle 50 verbindbar. Die Verstellanschlagscheibe
32 liegt mit einer Nase 29 im Anschlagbereich der Axial
rippe 30. Durch die bezüglich ihrer Lage zur Nase 28 in
ihrer Winkelstellung verstellbare Nase 29 ist eine be
liebige Einschränkung des Verstellbereichs der Schalt
vorrichtung auf weniger als 360° möglich. Vorteilhafter
weise ist die Anschlagscheibe 35 nur mittels Kraftschluß
drehfest mit der Schaltwelle 50 verbunden, so daß bei
Überwindung des Kraftschlusses auch eine Verstellung der
Nase 28 bezüglich ihrer Winkellage zur Schaltwelle 50
möglich ist. Auf diese Weise ist die Verdrehverstellung
der Schaltwelle 50 auf jeden beliebigen Winkelbereich
des Skalenträgers 5 eingrenzbar. Die Breite der Anschlag
rippe 30 wird so gewählt, daß der längste, auf dem
Skalenträger 5 vorgesehene Skalenbereich überstreichbar
ist.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Mikroschalter 22 mit seinem dem Betätigungsstößel
65 gegenüberliegenden Ende 23 aus dem Gehäuse 14 des
Schaltgetriebes 43 herausragt. Die an diesem Ende 23
liegenden Anschlußzungen 24 liegen so weitgehend außerhalb
des Gehäuses 14 und sind daher von außen frei zugänglich.
Der monostabile Mikroschalter 22 ist in einer gehäuse
artigen, nach unten offenen Aufnahme 25 eines Halte
schlittens 15 gehalten, der längs einer Führungsschiene
59 mittels einer in den Halteschlitten 15 eingreifenden
Justierschraube 18 parallel zur Schaltwelle 50 verschieb
bar ist. Die Justierschraube 18 durchdringt von außen
den Boden 26 des Gehäuses 14, wobei ihr Kopf frei dreh
bar axial am Boden 26 anschlägt und ihr Schaft parallel
zur Schaltwelle 50 liegend in den Halteschlitten 15 einge
schraubt ist. Um den Schaft der Justierschraube 18 liegt
eine Druckfeder 16, die sich mit einem Ende am Boden 26
des Gehäuses 14 und mit dem anderen Ende am Halte
schlitten 15 abstützt, wodurch dieser in Richtung auf
den Antrieb 3 kraftbeaufschlagt ist und sichergestellt
wird, daß der Kopf der Justierschraube 18 an seinem
axialen Anschlag anliegt. Weiterhin ist durch die Druck
feder 16 ein zwischen dem Gewinde der Justierschraube 18
und dem Gewinde im Halteschlitten 15 ggf. auftretendes
Spiel vermieden.
Die Aufnahme 25 ist durch Verschieben des Halteschlittens
15 mittels Verdrehen der Justierschraube 18 durch den
Boden 26 aus dem Gehäuse 14 heraus verfahrbar. Die
Seitenwände 20 der Aufnahme 25 haben an ihren freien
Enden überstehende, nach innen gerichtete Nasen 21 und
sind in ausgefahrener Stellung der Aufnahme 25 nach
außen federnd aufbiegbar. Beim Einsetzen eines monosta
bilen Mikroschalters 22 in die aus dem Gehäuse 14 aus
gefahrene Aufnahme 25 geben daher die Seitenwände 20
nach außen nach, bis die Nasen 21 nach vollständigem
Einschub des Mikroschalters dessen Ende 23 untergreifen
können und den Mikroschalter 22 axial sichern. Zur Ent
nahme des Mikroschalters 22 brauchen die Seitenwände 20
der zumindest teilweise aus dem Gehäuse herausgefahrenen
Aufnahme 25 nur so weit aufgebogen zu werden, bis die Nasen
21 den Mikroschalter freigeben und dieser axial entnommen
werden kann, wobei über die Anschlußzungen 24 eine Zug
kraft auf den Mikroschalter 22 aufgebracht werden kann.
Auf den Außenseiten der Seitenwände 20 sind vorteil
hafterweise Noppen 19 aufgebracht, die in eingefahrener
Stellung der Aufnahme 25 an der Umfangsfläche der im Boden 26
vorgesehenen Durchlaßöffnung 99 anliegen. Auf diese
Weise wird sichergestellt, daß die Seitenwände 20 in
eingefahrener Stellung des Halteschlittens 15 fest am
Mikroschalter 22 anliegen, so daß einerseits eine sichere
Halterung des Mikroschalters gegeben ist und andererseits
ein Aufbiegen der Aufnahme 25 in eingefahrener Stellung
nicht möglich ist.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Mikroschalters
22 mit aus dem Gehäuse herausragenden Anschlußzungen 24
und durch seine erfindungsgemäße Lagerung in einem ver
schiebbaren Halteschlitten 15 ist ein einfaches Aus
tauschen eines defekten Mikroschalters möglich, ohne daß
das Gehäuse der Schaltvorrichtung geöffnet werden muß.
Die frei von außen zugängliche Justierschraube braucht
zum Auswechseln des Mikroschalters nur so weit verdreht zu
werden, bis der Halteschlitten zur Entnahme des Mikro
schalters aus dem Gehäuse herausgefahren ist. Da bei
einem derartigen Auswechseln des Mikroschalters eine
Trennung von Antrieb 3 und Schaltgetriebe 43 nicht vor
genommen zu werden braucht, ist auch ein nach erneutem
Zusammensetzen erforderliches lagerichtiges Ausrichten
von Antrieb und Schaltvorrichtung bezüglich des Schalt
punkts des Mikroschalters nicht mehr erforderlich.
Zur weiteren Sicherung des Mikroschalters kann es vor
teilhaft sein, diesen durch mindestens eine in den
Halteschlitten 15 eingeschraubte Fixierschraube 17 un
verrückbar festzulegen. Der Kopf der Fixierschraube 17
liegt dabei radial von außen zugänglich in einem Längs
schlitz des Gehäuses 14, so daß ein Verschieben des
Halteschlittens zur Schaltpunkteinstellung nicht gehin
dert ist und andererseits ein Lösen der Fixierschraube
17 ohne Gehäuseöffnung möglich ist.
Im Halteschlitten 15, der vorteilhafterweise wie die Ge
häuse 10 und 14 aus Kunststoff gefertigt ist, ist
weiterhin ein Lager 64 vorgesehen, das die Verschwenk
achse 63 für den Betätigungshebel 27 bildet. Da das
Lager 64 am Halteschlitten 15 vorgesehen ist, wird es
bei einem Verdrehen der Justierschraube 18 zum Zweck
der Schaltpunkteinstellung zusammen mit dem Mikroschal
ter 22 verschoben. Diese Schaltpunkteinstellung ist eben
falls bei geschlossenem Gehäuse möglich, da der Kopf der
Justierschraube 18 von außen frei zugänglich ist.
Bei bekannten Verstellvorrichtungen dieser Art war bis
her vorgesehen, das Lager gehäusefest anzuordnen und
nur den Mikroschalter mittels einer Justierschraube
zu verschieben. Durch die erfindungsgemäß vorge
sehene gleichzeitige Verschiebung des Lagers 64 bzw. der
Verschwenkachse 83 des Betätigungshebels 27 zusammen
mit dem Mikroschalter 22 ist eine erheblich fein
fühligere Einstellung des Schaltpunktes möglich. Waren
beim Stand der Technik z. B. zwei Umdrehungen der Justier
schraube 18 nötig, um den Betätigungsstößel 65 des Mikro
schalters 22 um einen Millimeter zu verschieben, so sind
bei der erfindungsgemäßen Lagerung bei gleicher Justier
schraube 18 z. B. acht Umdrehungen notwendig, um den
Betätigungsstößel 65 wiederum um einen Millimeter zu
verschieben. Dieses Übersetzungsverhältnis kann noch
gesteigert werden, indem der Betätigungsstößel 65 nahe
der Verschwenkachse 63 am Betätigungshebel 27 angreifend
angeordnet wird. Die Schaltpunkteinstellung des Mikro
schalters ist daher bei der erfindungsgemäßen Schalt
vorrichtung äußerst feinfühlig.
Claims (38)
1. Schaltvorrichtung zur druckabhängigen Betätigung eines
feststehenden monostabilen Mikroschalters (22), insbe
sondere zur Verwendung bei einem Anzeigeinstrument für
einen Zweipunktregler, mit einer Schalthülse (47), die
auf einer Schaltwelle (50) mittels einer Schaltkurve (46)
axial verschiebbar geführt ist und durch deren Axialver
schiebung ein Betätigungshebel (27) verschwenkt wird, an
dem ein Betätigungsstößel (65) des Mikroschalters unter
Federkraft anliegt sowie mit einem Drehantrieb (3) für
die um die Schaltwelle (50) drehbare Schaltkurve (46)
und mit einem an der Schaltwelle (50) befestigten Mit
nehmer (53) für die Schalthülse (47),
dadurch gekennzeichnet, daß am Mitnehmer (53) ein Schalt
arm (56) um eine zur Schaltwelle (50) parallele Achse (54)
verschwenkbar gelagert ist, daß der Schaltarm (56) einer
seits mit einem dem axialen Schaltweg der Schalthülse (47)
entsprechenden axialen Spiel in eine Aufnahme (61) der
Schalthülse (47) greift und andererseits vom Drehantrieb
(3) über einen begrenzten Winkelbereich mitnehmbar ist,
daß die Schaltkurve (46) an der Schalthülse (47) angeord
net ist, und daß an der Schaltkurve (46) ein
an der Schaltwelle (50) festgelegter Hubstift (49) an
liegt, so daß bei einem Verschwenken des Schaltarms (56)
die Schalthülse (47) relativ zur Schaltwelle (50) ver
dreht wird und das freie Ende des Hubstiftes (49) seine
Lage an der Schaltkurve (46) ändert.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltarm (56) mit
einem in seinem einen Ende (51) festgelegten Stift (60)
in die Aufnahme (61) der Schalthülse (47) eingreift,
wobei der Stift (60) parallel zur Schaltwelle (50)
liegt.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (58)
des Schaltarms (56) zum zeitweisen Eingriff eines
Schaltstiftes (57) gabelartig ausgebildet ist.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift (57)
im Abstand des Eingriffsdurchmessers des gabel
artigen Endes (58) auf einer Kreisbahn (72) von
einem um die Schaltwelle (50) drehenden Träger (52)
bewegt wird, der drehfest mit einer Antriebshülse
(2) des Antriebs (3) verbunden ist.
5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (a) zwischen
der Verschwenkachse (54) und dem Stift (60) des
Schaltarms (56) kleiner ist als der Hebelarm (b)
zwischen der Verschwenkachse (54) und dem Eingriffs
punkt des Schaltstiftes (57) am Ende (58) des
Schaltarms (56).
6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltarm (56) in
seiner jeweiligen Endstellung (Fig. 2, Fig. 4) mit
der Verbindungsgeraden zwischen der Schaltwelle
(50) und dem in die Schalthülse (47) eingreifenden
Stift (60) des Schaltarms (56) einen spitzen Winkel
(α) bildet.
7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige End
stellung des Schaltarms (56) durch eine Rastanord
nung (90, 91, 92) gesichert ist.
8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rastanordnung durch
einen drehfest mit dem Schaltarm (56 a) verbundenen
Rastkörper (90) gebildet ist, in den in einer End
stellung des Schaltarms (56 a) mindestens eine am Mit
nehmer (53) befestigte Blattfeder (92) mit ihrem
freien Ende einrastet.
9. Schaltvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Endlage des Schalt
arms (56 a) eine am Rastkörper (90) eingreifende Blatt
feder (92) zugeordnet ist, wobei die Blattfedern (92)
beidseitig am Mitnehmer (53) festgelegt sind.
10. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkurve (46) als
ansteigende Schaltnut (45) im Umfang der Schalthülse
(47) angeordnet ist.
11. Schaltvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltnut (45) in
ihrem oberen Abschnitt (66) der Steigung des unteren
Abschnitts (67) entgegenlaufend ausgebildet ist.
12. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthülse (47)
becherförmig ausgebildet und von einem Deckel (48)
verschlossen ist.
13. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltnut (45) zum
axialen Einführen des freien Endes des Hubstiftes
(49) einen dem Durchmesser des Hubstiftes (49) ent
sprechenden, axial offenen Schlitz (69) aufweist.
14. Schaltvorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (69) durch
eine am Deckel (48) vorgesehene Nase (68) ver
schlossen ist.
15. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme als Radial
schlitz (61) in der Stirnseite der Schalthülse (47),
vorzugsweise im Deckel (48) der Schalthülse (47) an
geordnet ist.
16. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (52) mit
seinem Schaltstift (57) einteilig aus Kunststoff ge
spritzt ist.
17. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthülse (47) und
ihr verschließender Deckel (48) aus einem Kunststoff
gespritzt sind.
18. Schaltvorrichtung aus einem Antrieb und einem Schalt
getriebe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1
bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (3) und das
Schaltgetriebe (43) in voneinander getrennten Ge
häusen (10 bzw. 14) montiert sind.
19. Schaltvorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (10 und 14)
becherförmig ausgebildet sind.
20. Schaltvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (10, 14)
radial formschlüssig und vorzugsweise kraftschlüssig
miteinander verbindbar sind.
21. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Schaltge
triebe (43) zugewandten Stirnseite das Gehäuse (10)
des Antriebs (3) ein umlaufender Randabsatz (11) angeord
net ist, der den freien Rand (13) des offenen Gehäuses
(14) für das Schaltgetriebe (43) aufnimmt.
22. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen der
Gehäuse (10, 14) zumindest auf ihrer Außenseite mit
einander fluchten.
23. Schaltvorrichtung mit einem Schaltgetriebe, dessen
Schaltwelle drehbar gelagert ist, insbesondere nach
einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehverstellung der
Schaltwelle (50) durch eine Drehanschlagvorrichtung
(28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36) auf beliebige
Winkelbereiche von weniger als 360° eingrenzbar ist.
24. Schaltvorrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehanschlagvorrichtung
(28 bis 36) an einem aus dem Gehäuse (14) herausragen
den freien Abschnitt (38) der Schaltwelle (50) vorge
sehen ist.
25. Schaltvorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehanschlagvorrichtung
aus einer auf dem herausragenden Abschnitt (38) der
Schaltwelle (50) drehfest festgelegten Anschlagscheibe
(35) mit einer radialen Nase (28) und einer zweiten,
auf der freien Stirnseite des Abschnitts (38) festleg
baren zweiten Anschlagscheibe (32) mit einer radialen
Nase (29) besteht, wobei im Eingriffsbereich beider
Nasen (28, 29) eine gehäusefeste Anschlagrippe (30)
angeordnet ist.
26. Schaltvorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagrippe (30)
axial in einer den herausragenden Abschnitt (38) der
Schaltwelle (50) koaxial umgebenden Hülse (33) ange
ordnet ist, die vorzugsweise einteilig mit dem Gehäuse
(14) des Schaltgetriebes (43) ausgebildet ist.
27. Schaltvorrichtung nach Anspruch 25 oder 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagscheiben (32,
35) kraftschlüssig mit der Schaltwelle (50) verbindbar
sind.
28. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Anschlag
scheibe (32) formschlüssig mit der Schaltwelle (50)
verbunden ist.
29. Schaltvorrichtung mit einem im Gehäuse des Schaltge
triebes angeordneten Mikroschalter, insbesondere nach
einem der Ansprüche 1 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter (22)
zumindest mit seinen Anschlußzungen (24) aus dem
Boden (26) des Gehäuses (14) herausragt.
30. Schaltvorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter (22)
in einer becherförmigen Aufnahme (25) eines parallel
zur Schaltwelle (50) verschiebbaren Halteschlittens
(15) liegt, wobei der Halteschlitten (15) mittels
einer Justierschraube (18) längs einer Führungsschiene
(59) verstellbar ist.
31. Schaltvorrichtung nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet, daß die Justierschraube (18)
von außen durch den Boden (26) des Gehäuses (14) ragt,
sich axial nach innen mit ihrem von außen frei zugäng
lichen Kopf am Boden (26) abstützt und mit ihrem
Schaft in den Halteschlitten (15) eingeschraubt ist,
wobei zwischen dem Halteschlitten (15) und dem Boden
(26) des Gehäuses (14) eine Druckfeder (16) angeordnet
ist.
32. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (25) zur Ent
nahme des Mikroschalters (22) mit ihrer Öffnung voraus
durch den Boden (26) des Gehäuses (14) zumindest teilweise her
ausfahrbar ist.
33. Schaltvorrichtung nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (20) der
Aufnahme (25) nach außen federn nachgiebig ausgebildet
sind und an ihren freien Enden nach innen ragende Nasen
(21) aufweisen, die einen eingesetzten Mikroschalter
(22) untergreifen.
34. Schaltvorrichtung nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der
Seitenwände (20) Noppen (19) angeordnet sind, die im
eingefahrenen Zustand der Aufnahme (25) auf der inneren
Umfangsfläche der im Boden (26) angeordneten Durch
laßöffnung (99) anliegen.
35. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter (22)
zusammen mit dem Lager (64) des Betätigungshebels
(27) verschiebbar ist.
36. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 35,
dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (64) im Halte
schlitten (15) angeordnet ist.
37. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 36,
dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (27)
mit seinem freien Ende (40) in eine umlaufende
Umfangsnut (42) der Schalthülse (47) eingreift.
38. Schaltvorrichtung nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (27)
mit zwei etwa diametral gegenüberliegenden Stiften (41)
in die Umfangsnut (42) eingreift.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813149152 DE3149152A1 (de) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | Schaltvorrichtung zur druckabhaengigen betaetigung eines feststehenden, monostabilen mikroschalters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813149152 DE3149152A1 (de) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | Schaltvorrichtung zur druckabhaengigen betaetigung eines feststehenden, monostabilen mikroschalters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3149152A1 DE3149152A1 (de) | 1983-06-23 |
DE3149152C2 true DE3149152C2 (de) | 1990-01-11 |
Family
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DE19813149152 Granted DE3149152A1 (de) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | Schaltvorrichtung zur druckabhaengigen betaetigung eines feststehenden, monostabilen mikroschalters |
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1981
- 1981-12-11 DE DE19813149152 patent/DE3149152A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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