DE3222175C2 - Vor- und rückwärts betätigbarer Flach-Schrittschalter - Google Patents

Abstract

Der Schalter besitzt eine Schalttrommel (4) mit Zahnkranz (9), welcher zur Weiterschaltung und Verrastung der Schalttrommel (4) mit Klinken (10 und 11) zusammenwirkt, die federnd an Betätigungsschiebern (14 und 15) angeordnet sind und in allen Stellungen der Betätigungsschieber (14 und 15) am Zahnkranz (9) anliegen. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Klinken (10 bzw. 11) bei Verschiebung des zugeordneten Betätigungsschiebers (14 bzw. 15) in Pfeilrichtung P bezüglich der Achse des Zahnkranzes (9) nach radial außen gedrängt werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen vor- und rückwärts betätigbaren Flarh-Schrittschalter mit einer schmalen Frontfläche, welche im Mittelbereich ein Fenster zur Erkennung der Schaltstellungen aufweist, mit einer auf ihrem Außenumfang die durch das Fenster sichtbaren Schaltstellungssymbole tragenden Schalttrommel, welche auf einer Stirnseite die mit dem gehäusefesten Stator zusammenarbeitenden Rotorkontakte und auf der entgegengesetzten Stirnseite einen Zahnkranz trägt, in den von zu beiden Seiten des Fensters angeordneten Betätigungsdruckknöpfen über Betätigungsschieber beaufschlagbare, von einer Federkraft in ihre Ruhelage vorgespannte Klinken zum Weiterschalten der Schalttrommel in der einen oder anderen Drehrichtung eingreifen können.

Ein derartiger Flach-Schrittschalter wird beispielsweise in der DE-PS 29 08 158 beschrieben. Zur Sicherung der jeweiligen Schaltstellungen ist ein gesondertes Rastwerk mit einer Rastkugel angeordnet, welche innerhalb eines köcherartigen gehäusefesten Teiles geführt und mittels einer Rastfeder gegen den Zahnkranz beaufschlagt ist Diese Anordnung zeichnet sich durch eine sehr sichere Funktion aus, jedoch bedingt die Montage der Rastvorrichtung einen vergleichsweise großen Aufwand.

Bei einem weiteren bekannten Flach-Schrittschalter, wie er in der DE-OS 26 53 172 beschrieben wird, sind am Betätigungsschieber jeweils eine Betätigungsklinke sowie ein Rastnocken angeordnet, welcher zusammen mit dem zugehörigen Betätigungsschieber mittels Feder gegen den Zahnkranz beaufschlagt ist. Wird der eine Betätigungsschieber betätigt, so verschiebt sich auch der andere Betätigungsschieber etwas entsprechend dem Bewegungshub des an ihm angeordneten Rastnokkens. Dadurch kann gegebenenfalls der Eindruck entstehen, der Schalter weise einen Defekt auf. Außerdem nehmen die an beiden Betätigungsschiebern angeordneten Rastnocken einen vergleichsweise großen Raum ein, welcher dementsprechend nicht zur Anordnung elektronischer Elemente od. dgl. dienen kann, so daß eine besonders raumsparende Anordnung nicht immer gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es. einen Flach-Schritt-

schalter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß er aufgrund besonders einfacher Konstruktionen mit geringem Aufwand montierbar ist und sich seine zum Weiterschalten und zur Verrastung dienenden Elemente mit sehr geringem Raumbedarf anordnen lassen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die federnden Klinken dauernd mit ihren Enden am Zahnkranz anliegen und zugleich als Rastwerk angeordnet sind, daß bei Betätigung eines der Betätigungsschieier die jeweils zugehörige Klinke vom Zahnkranz zum betätigten Betätigungsschieber hin quer zu dessen Bewegungsrichtung ausgelenkt wird und unter zunehmender Federspannung den Zahnkranz weiterschaltet, und daß die zum jeweils unbetätigten Betätigungsschieber gehörende Klinke den Zahnkranz nach dessen Weiterschaltung verrastet und am Zurückdrehen hindert, wenn der betätigte Betätigungsschieber in seine Ruhelage zurückkehrt und die zu ihm gehörende Klinke in ihre Raststellung gleitet

Dadurch lassen sich vorteilhafterweise die zum Weiterschalten notwendigen Klinken auch als Rastelemente verwenden, indem die Klinke am jeweils betätigten Betätigungsschieber vom Zahnkra'-z ausgelenkt und demzufolge mit stärkerer Spannung gegen den Zahnkranz beaufschlagt wird als die jeweils als Rastelement wirkende Klinke am unbetätigten Betätigungsschieber. Somit ist aufgrund der geschilderten Unsymmetrie der Kräfte gewährleistet, daß die Betätigungskraft der Klinke des betätigten Betätigungsschiebers jeweils die Rastkraft der Klinke des nicht betätigten Betätigungsschiebers übersteigt

Zur Erzielung eines günstigen Verhältnisses zwischen Beiätigungskraft und Rastkraft ist bevorzugt vorgesehen, daß die in den Zahnkranz eingreifenden Enden der Klinken jeweils eine der Achse des Zahnkranzes zugewandte Seite und eine abgewandte Seite aufweisen, die jeweils unter Bildung einer abgerundeten Spitze ineinander übergehen, daß die Enden der Klinken bei unbetätigten Betätigungsschiebern jeweils an einer ihnen zugekehrten Zahnflanke des Zahnkranzes anliegen und mi. ihren der Achse des Zahnkranzes gewandten Seiten die Zahnspitzen der den genannten Zahnflanken auf der Seite des jeweiligen Betätigungsschiebers benachbarten Zähne — zumindest nahezu — berühren. Bei dieser Anordnung läßt sich zweckmä- 4i ßigerweise die jeweils als Rastelement wirkende Klinke am unbetätigten Betäcigungsschieber durch Zusammenwirken ihrer der Zahnkranzachse zugewandten Seite mit der genannten Zahnspi'.ze relativ leicht aus ihrem Rasteingriff ausheben; andererseits wird durch diese ·><> Klinke eine wirksame Sperrung des Zahnkranzes bewirkt, wenn der andere Betätigungsschieber nach Betätigung Jnd erfolgter Weiterschaltung des Roters in seine Ausgangslage zurückkehrt.

Weiterhin ist vorteilhaft, die Zähne des Zahnkranzes ■>> so auszubilden, daß benachbarte Zahnflanken benachbarter Zähne jeweils einen stumpfen Winkel einschließen.

Die dem Zahnkranz zugewandten Seitenflächen der Klinken sind vorzugsweise unter einem zur Achse des oo Zahnkranzes hin geöffneten Winkel zueinander angeordnet, während die vom Zahnkranz entfernteren Seitenflächen der Klinken miteinander einen Winkel bilden, welcher bezüglich der Achse des Zahnkranzes nach radial außen geöffnet ist. Dabei ist der zuletzt genannte Winkel vorzugsweise spitz, so daß beim Zurücksetzen der Betätigungsschieber aus der betätigten Stellung in die Ausgargslage auf den Zahnkranz nur relativ geringe Kräfte ausgeübt werden, so daß die Rastkraft der anderen Klinke nicht überwunden werden kann und der Zahnkranz nicht aus der soeben weitergeschalteten Position in die vor der Weiterschaltung eingenommene Lage zurückkehrt

Die federnde Anordnung der Klinken an den Betätigungsschiebern erfolgt vorzugsweise jeweils mittels einer C- bzw. U-förmigen Feder.

Den die Klinken tragenden Armen dieser Federn sind zweckmäßigerweise mit Abstand von den Klinken angeordnete Anschläge zugeordnet, gegen die die Arme bei Betätigung des zugehörigen Betätigungsschiebers unter Versteifung der Federung der zugehörigen Klinke durch Zusammenwirken der letzteren mit dem Zahnkranz ausgelenkt werden.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert Dabei zeigt die einzige Figur eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Flach-Schrittschalters der beschriebenen Art.

Der beschriebene Flach-Schrittschalter besitzt ein quaderförmiges Gehäuse 1, welches uü einer Flachseite offen ist In diese ist eine in der dargestellu-n Weise nach hinten über das Gehäuse 1 vorstehende Leiterplatte 2 als Abschluß eingesetzt, welche auf ihrer Innenseite nicht dargestellte Statorkontakte des Schalters trägt. Die Leiterplatte 2 ist an dem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse 1 mittels dazu vorgesehener Zapfenteile 3 befestigt, welche entsprechende öffnungen in der Leiterplatte 2 durchsetzen und auf deren Außenseite kopfartig — beispielsweise durch Hitzeeinwirkung — verbreitert sind.

Zentral innerhalb dts Gehäuses 1 ist eine Schalttrommel 4 angeordnet, welche mittels ihrer Nabe in zentralen seitlichen Bohrungen der großflächigen Wand des Gehäuses 1 bzw. in der Leiterplatte drehgelagert ist Gegebenenfalls kann in den zur Lagerung der Schalttrommel 4 dienenden Bohrungen jeweils eine Lagerbuchse aus verschleißfestem Material angeordnet werden.

Die Außenumfangswand 5 der Schalttrommel 4 trägt Symbole, beispielsweise Zahlen, die durch ein in der Vorderseite 6 des Gehäuses 1 angeordnetes Fenster 7 ablesbar sind und jeweils einer Schalterstellung entsprechen. Die Außenumfangswand 5 wird von einer kreisförmigen Stirnwand getragen, weiche an dem dem Betrachter der Zeichnung zugewandten Rand der Außenumfangswand angeordnet ist. Auf dieser in der Zeichnung nicht sichtbaren Stirnwand sind auch die Rotorkontakte angeordnet.

Auf der von der genannten Stirnwand abgewandten Seite ist die Schalttrommel 4 offen. Auf dieser offenen Seite ist radial anschließend an die Nabe 8 de-Schalttrommel 4 ein Zahnkranz 9 angeordnet, dessen Zähne abgerundete Spitzen aufweisen. Benachbarte Zahnflanken benachbarter Zähne schließen jeweils einen stumpfen Winkel ein, wobei die Zahnflanken nahe des Scheitelpunktes des genannten Winkels mit Rundung ineinander übergehen.

Der Zahnkranz 9 wirkt zur Weiterschaltung und Verrastung der Schalttrommel 4 mit zwei Klinken 10 und Ii zusammen, welche als abgewinkeltes Endstück jeweils an einer U-förmigen Feder 12 bzw. 13 angeformt sind, welche ihrerseits mit jeweils einem Betätigungsschieber 14 bzw. 15 verbunden ist. indem der jeweils vom Zahnkranz 9 erlerntere Schenkel der Federn 12 und 13 an den aus Kunststoff bestehenden Betätigungsschiebern 14 und 15 angeformt ist.

Die Betätigungsschieber 14 und 15 durchsetzen mil jeweils einem Betätigungsdruckknopf 16 in der Vorderseite 6 des Gehäuses 1 angeordnete Bohrungen, welche gleichzeitig zur teilweisen Führung der Betätigungsschieber 14 bzw. 15 dienen, im übrigen weisen die Betätigungsschieber 14 und 15 jeweils einen Längsschlitz 17 auf, mit dem die Betätigungsschieber 14 und 15 auf jeweils einem gehäusefesten Stift 18 geführt sind. Zur Begrenzung des Betätigungshubes sind an den Betätigungsschiebern Kanten 19 vorgesehen, die mit benachbarten Zapfenteilen 3 an den schmalen Längsseiten des Gehäuses 1 als Anschlag zusammenwirken.

Zwischen die Gehäuserückseite 20 sowie die von den Betätigurigsdruckknöpfen 16 abgewandten Stirnenden 21 der Betätigungsschieber 14 und 15 sind Schraubelife- |-, dem 22 eingespannt, welche die Betätigungsschieber in Richtung ihrer dargestellten Ruhe- bzw. Ausgangslage beaufschlagen.

Die Klinken JC und ίί weisen jeweils eine von der Achse des Zahnkranzes 9 abgewandte Seitenfläche 10' _>o bzw. U' auf; diese Seitenflächen 10' und 11' sind gegeneinander unter einem spitzen zur Vorderseite 6 des Gehäuses hin offenen Winkel angeordnet. Die der Achse des Zahnkranzes 9 zugewandten Seitenflächen 10" und 11" der Klinken 10 und 11 bilden einen zur >-> Zahnkranzachse hin offenen stumpfen Winkel. Die Seitenflächen 10' sowie 10" bzw. ti' sowie 11" gehen jeweils unter Bildung einer gerundeten Spitze 10'" bzw. 11"' ineinander über.

In der dargestellten Ausgangslage berühren die Spitzen 10"' und 11'" voneinander abgewandte Zahnflanken benachbarter Zähne des Zahnkranzes 9, während die Seitenflächen 10" und 11" an den Kuppen der jeweils auf der Seite der Betätigungsschieber 14 und 15 nächstfolgenden Zähne des Zahnkranzes 9 anliegen. Der beschriebene Flach-Schrittschalter arbeitet in der folgenden Weise;

Wird beispielsweise der Betätigungsdruckknopf 16 des Betätigungsscliiebers 14 in Pfeilrichtung Pgedrückt, so wird die Klinke 10 durch Zusammenwirken ihrer Seitenfläche 10" mit der Zahnkuppe 9' des Zahnkranzes 9 zunächst unter zunehmender Spannung der U-förmigen zum Betätigungsdruckknopf 16 hin offenen Feder 12 relativ zur Achse des Zahnkranzes 9 nach radial außen gedrängt Aufgrund der zunehmenden Spannung der Feder 12 kann die Klinke 10 — ohne über die Zahnkuppe 9' hinwegzugleiten — den Zahnkranz 9 mitnehmen, wobei der letztere mit seiner Zahnkuppe 9"

JO

35 im Zusammenwirken mit der Seitenfläche 11" die Klinke 11 aus der dargestellten Rastlage aushebt und mit der Zahnkuppe 9" unter der Klinke 11 hinweggleitet, bis dieselbe zwischen den Zahnkuppen 9" und 9'" einrastet.

Die Möglichkeit, den Zahnkranz 9 bzw. die Schalttrommel 4 in der beschriebenen Weise weiterzuschalten, beruht darauf, daß die Feder 12 des betätigten Betätigungsschiebers 14 bei Bewegung desselben in Pfeilrichtung P stärker ausgelenkt und damit gespannt wird als die Feder 13 des in der dargestellten Ausgangslage verbleibenden Betätigungsschiebers 15.

Wird der Betätigungsdruckknopf 16 des Betätigungsschiebers 14 nach Drücken in Pfeilrichtung ρ losgelassen, so stellt die zugeordnete Schraubenfeder 22 den Betäligungsschieber 14 in die dargestellte Ausgangslage zurück, wobei die Klinke 10 aus der punktiert dargestellten Lage in die mit durchgehender Linie ηη^ΑΐηΙτηΛίη 1 o***k iiifiVLnoKriokl xht'trA ΓϊαΚβί crlsMfftr

die Klinke 10 in erwünschter Weise über eine der Zahnkuppen des Zahnkranzes 9, da derselbe durch die an einer Zahnflanke des Zahnkranzes 9 anliegende Spitze W" der Klinke H an einem unerwünschten Zurückstellen gehindert wird.

Hier wird der Effekt ausgenutzt, daß die quer zur Längserstreckung des Betätigungsschiebers 15 federbeaufsc'nlagte Klinke 11 mit relativ großem Hebelarm H bezüglich der Achse des Zahnkranzes 9 gegen eine Zahnflanke desselben drückt, während die entsprechend quer zur Längserstreckung des Betätigungsschiebers 14 federbeaufschlagte Klinke 9 aus der punktiert gezeichneten Lage kommend beim Oberschieben über die in dieser Stellung der Seitenfläche 10' benachbarten Zahnkuppe des Zahnkranzes 9 nur mit einem wesentlich kürzeren Hebelarm h angreift. Somit kann also die Klinke U trotz der geringeren Spannung der Feder 13 verhindern, daß die Klinke 10 aufgrund der starken Anspannung der Feder 12 den Zahnkranz 9 zurückdreht, wenn der Betätigungsschieber 14 entgegen der Pfeilrichtung ρ nach Betätigung zurückgestellt wird.

Gegebenenfalls können gehäusefeste Anschlagstifte 23 mit geringem Abstand von den die Klinken 10, 11 tragenden Schenkeln der Federn 12,13 angeordnet sein. Bei Betätigung eines Betätigungsschiebers 14, 15 legt sich der zugeordnete Schenkel aufgrund der Auslenkung der Klinke 10, 11 am jeweiligen Anschlagstift 23 unter Versteifung der Federung der Klinke 10, 11 des betätigten Betätigungsschiebers an.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vor- und rückwärts betätigbarer Flach-Schrittschalter mit einer schmalen Frontfläche, weiche im Mittelbereich ein Fenster zur Erkennung der Schaltstellungen aufweist, mit einer auf ihrem Außenumfang die durch das Fenster sichtbaren Schaltstellungssymbole tragenden Schalttrommel, welche auf einer Stirnseite die mit dem gehäusefesien Stator zusammenarbeitenden Rotorkontakte iu und auf der entgegengesetzten Stirnseite einen Zahnkranz trägt, in den von zu beiden Seiten des Fensters angeordneten Betätigungsdruckknöpfen über Betätigungsschieber beaufschlagbare, von einer Federkraft in ihre Ruhelage vorgespannte Klinken zum Weiterschalten der Schalttrommel in der einen oder anderen Drehrichtung eingreifen können, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Klinken (10,11) dauernd mit ihren Enden am Zahnkranz (9) anliegen und zugleich als Rastwerk angeordnet sind, daß bei Betätigung eines der Betätigungsschieber (z. B. 14) die jeweils zugehörige Klinke (z. B. 10) vom Zahnkranz (9) zum betätigten Betätigungsschieber (14) hin quer zu dessen Bewegungsrichtung ausgelenkt wird und unter zunehmender Federspannung den Zahnkranz (9) weiterschaltet, und uaß die zum jeweils unbetätigten Betätigungsschieber (z. B. 15) gehörende Klinke (z. B. 11) den Zahnkranz (9) nach dessen Weiterschaltung verrastet und am Zurückdrehen jo hindert, wenn der betätigte Betätigungsschieber

(z. B. 14) in seine Ruhelage zurückkehrt und die zu ihm gehörende Klinke (z. E. 10) in ihre Raststellung gleitet.

2. Flach-Schrittschalter naci Anspruch 1, dadurch j5 gekennzeichnet, daß die in den Zahnkranz (9) eingreifenden Enden der Klinken (10, 11) jeweils eine der Achse des Zahnkranzes (9) zugewandte Seite (10", H") und eine abgewandte Seite (10', 11') aufweisen, die jeweils unter Bildung einer abgerundeten Spitze (10"', 11'") ineinander übergehen, daß die Enden der Klinken (10, 11) bei unbetätigten Betätigungsschiebern (14,15) jeweils an einer ihnen zugekehrten Zahnflanke des Zahnkranzes (9) anliegen und mit ihnen der Achse des Zahnkranzes (9) zugewandten Seiten (10", 11") die Zahnspitzen (9', 9") der den genannten Zahnflanken auf der Seite des jeweiligen Betätigungsschiebers (14,15) benachbarten Zähne — zumindest nahezu — berühren.

3. Flach-Schrittschalter nach einem der Ansprüehe 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Zahnflanken benachbarter Zähne des Zahnkranzes (9) jeweils einen stumpfen Winkel einschließen.

4. Flach-Schrittschalter nach einem der Ansprüehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Zahnkranz (9) zugewandten Seitenflächen (10", 11") der Klinken (10, U) unter einem zur Achse des Zahnkranzes (9) hin geöffneten Winkel zueinander angeordnet sind. t>o

5. Flach-Schrittschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Zahnkranz (9) entfernteren Seitenflächen (10', 11') der Klinken (10,11) unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, der bezüglich der Achse des Zahnkranzes (9) nach radial außen geöffnet ist.

6. Flach-Schrittschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel spitz ist.

7. Flach-Schrittschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Zahnkranz (9) zugewandten Seitenflächen (10", 11") der Klinken mittels Rundung in die vom Zahnkranz entfernteren Seitenflächen (10', 11') der Klinken (10, 11) übergehen.

8. Flach-Schrittschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinken (10, 11) jeweils mittels einer C- bzw. ■'.I-förmigen Feder (12, 13) an den Betätigungsschiebern (14, 15) angeordnet sind.

9. Flach-Schrittschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß den die Klinken (10, II) tragenden Armen der Federn (12, 13) mit Abstand von den Klinken (10, 11) angeordnete Anschläge zugeordnet sind, gegen die die Arme bei Betätigung (Pfeilrichtung P) des zugehörigen Betätigungsschiebers (14, 15) unter Versteifung der Federung der zugehörigen Klinke (10,11) durch Zusammenwirken der letzteren mit dem Zahnkranz (9) ausgelenkt werden.