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MIT EINER DREHBAREN HANDHABE VERSEHENE BETAETIGUNGS-
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VORRICHTUNG FUER TASTSCHALTER r Die Erfindung betrifft eine mit einer
drehbaren Handhabe versehene Betätigungsvorrichtung für Tastschalter nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Solche Betätigungsvorrichtungen sind beispielsweise aus den US-PS
4.175.220 und 4.263.486 bekannt. In beiden Fällen wirkt die Steuerkurve, die dazu
bestimmt ist, die Drehbewegung der Handhabe in eine axiale, zur Betätigung des bzw.
der Taster erforderliche Bewegung umzuformen, direkt auf den bzw. die Taster des
bzw. der Tastschalter.
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Dies bedingt, dass das Uebertragungsglied und mit ihm die Schaltkurve
an die Form des Tasters oder umgekehrt die Form des Tasters an die Abmessungen der
Schaltkurve anzupassen ist. Die Begrenzung der Drehbewegung der Handhabe ist erforderlich,
damit aus der momentanen Verdrehungslage der Handhabe auf den Schaltzustand des
bzw.
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der Tastschalter geschlossen werden kann und/oder damit der Betätigungsmodus
der Vorrichtung bestimmt werden kann.
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Unter Betätigungsmodus sollen dabei zwei mögliche Schaltarten verstanden
werden: Eine monostabile Schaltart, bei der der Taster nur solange gedrückt bleibt,
als die Handhabe in verdrehter Stellung gehalten wird, und eine bistabile Schaltart,
in der nach einer bestimmten Drehung der Handhabe diese in dieser Stellung verbleibt
und der Taster gedrückt bleibt.
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Die Begrenzung der Drehbewegung erfolgt im allgemeinen durch die zwei
gehäusefesten Anschläge, die mit einer verdrehbaren Anschlagnase zusammenwirken.
Um bei der Vorrichtung gemäss US-PS 4.175.200 den möglichen Verdrehungswinkel der
Handhabe zu verändern, ist entweder die ganze Vorrichtung zu demontieren und danach
umzumontieren, oder es sind sogar Anschläge wegzubrechen, was einer nicht mehr rückgängig
machbaren Veränderung gleichkommt.
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Bei der Vorrichtung gemäss der US-PS 4.263.486 ist die Begrenzung
des Verdrehwinkels der Handhabe und damit der Betätigungsmodus ein für alle Male
fest und nicht veränderbar.
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Es ist nun ein Zweck der Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung der
eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass sie einerseits praktisch unabhängig
von der Abmessung und der Formgebung des oder der Taster ist und andererseits mit
geringstem Aufwand eine Veränderung des möglichen Verdrehungswinkels der Handhabe
und damit des Betätigungsmodus ermöglicht.
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Zu diesem Zweck weist die vorgeschlagene Betätigungsvorrichtung die
im Kennzeichen des Patentanspruches 1 definierten Merkmale auf.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansptüchen definiert.
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Die Erfindung ist nachstehend rein beispielsweise anhand der Zeichnung
näher beschrieben, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch
eine Betätigungsvorrichtung in Ruhe- oder Ausschaltstellung, etwa längs der Linie
I-I der Fig. 3, mit ihren zugeordneten, nur schematisch dargestellten Tastschaltern,
Fig. 2 einen Teilschnitt der Fig. 1 in einer anderen Stellung, Fig. 3 einen Schnitt
längs der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 in perspektivischer und auseinander gezogener
Darstellung sowie in kleinerem Massstab die Betätigungsvorrichtung gemäss Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt etwa längs der Linie V-V der Fig. 1 bei entferntem Uebertragungsglied,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5, Fig. 7 schematische Draufsichten
auf sechs verschiede Anschlagringe, die in die BetätigungsvorrichtuIlg der Fig.
1 einsetzbar sind, und Fig. 8 in Abwicklung das Zusammenwirken der Schaltkurve mit
den Schaltstösseln in Abhängigkeit der jesseils eingesetzten, auf gleicher Höhe
in Fig. 7 dargestellten Anschlagringe.
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Der in der Zeichnung dargestellten Betätigungsvorrichtung 10 sind
gemäss Fig. 1 drei Tastschalter 11, 12, 13 mit je einem Taster 11', 12' und 13'
zugeordnet, welche Tastschalter Seite an Seite zu einem Block zusammengefasst sind
und in eingebautem Zustand der Betätigungsvorrichtung 10 durch nicht näher dargestellte
Mittel in fester Bezugslage zu dieser stehen.
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Die wesentlichen Bestandteile der dargestellten Betätigungsvorrichtung
10 sind eine um die Längsachse 15 der Vorrichtung drehbare Handhabe 14, ein drehfest
und koaxial an diese gekoppeltes und in einem Gehäuse 16 gelagertes Uebertragungsglied
17, das im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und das mit zwei im Gehäuse
16 axial verschiebbar aber unverdrehbar gelagerten Schaltstösseln 18, 19 zusammenwirkt.
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Das ganz aus Kunststoff gefertigte Gehäuse 16 weist zwei mittels einer
lösbaren Verbindung, beispielsweise eines Bajonettverschlusses 20, koaxial aneinander
befestigte Gehäuseteile 21, 22 auf. Das Gehäuseteil 22 weist eine Schulter 23 auf
und daran anschliessend einen mit einem Aussengewinde 24 versehenen Abschnitt geringere
Durchmessers, der zur Einführung in eine entsprechende Bohrung einer nicht dargestellten
Schalttafel bestimmt ist.
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Dieser Abschnitt wird sodann mittels einer auf das Aussengewinde 24
aufzuschraubenden Mutter 25 und unter Zwischenlage einer D.ichtung 26 sowie gegebenenfalls
eines Beschriftungsträgers 27 auf der Schalttafel befestigt. Die Handhabe 14 besitzt
in ihrem Inneren einen angeformten, nach unten offenen, längsgeschlitzte.n rohrförmigen
Abschnitt 28, der mit einem Kranz von von seinem freien Rand ausgehenden Schlitze
29 und an seinerMantelfläche
mit einer umlaufenden Rastnase 30 versehen
ist. Das der Handhabe 14 zugekehrte Ende des Uebertragungsgliedes 17 weist eine
koaxiale Sackbohrung 31 auf, von deren Boden angeformte, radial nach innen sich
erstreckende und die Schlitze 29 eingreifende Zahnrippen 32 ausgehen, während in
deren Innenwand ein gegengleich zur Rastnase 30 profilierte nach innen offene Umfangsnut
33 vorhanden ist.
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Die Rastnase 30 bildet zusammen mit der Umfangsnut 33 eine in Axialrichtung
wirksame Schnappverbindung zwischen der Handhabe 14 und dem Uebertragungsglied 17,
während die Zahnrippen 31 und die Schlitze 29 eine in Drehrichtung wirksame, formschlüssige
Verbindung zwischen den Teilen 14 und 17 schaffen.
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Etwa auf der Höhe des Verbindungsstosses zwischen den Gehäuseteilen
21 und 22 besitzt das Uebertragungsglied einen radial nach aussen abstehenden Bund
34, von dessen Aussenumfang eine in Fig. 1 nicht sichtbare, dafür in Fig. 4 umso
deutlicher dargestellte Anschlagnase 35 nach aussen absteht.
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Diese Anschlagnase 35, die mit dem Uebertragungsglied 17 verdreht
wird, greift in eine durch zwei Gegenanschläge 36' begrenzte, kreisbogenförmige
Bahn 36 ein, die im Inneren eines Anschlagringes 37 ausgebildet ist. Dieser ist
seinerseits drehfest zwischen den Gehäuseteilen 21 und 22 angeordnet. Durch Einschieben
eines Schraubendrehers 38 zwischen die Handhabe 14 und den Gehäuseteil 21 und Drehen
oder Abkippen dieses Schraubendrehers 38 wird die Handhabe 14 aus der Schnappverbindung
30, 33 des Uebertragungsgliedes 17 gelöst. Die beiden Gehäuseteile 21, 22 werden
nun durch Lösen des Bajonettverschlusses 20 voneinander getrennt. Nun kann eine
Anschlagscheibe 40,
die sich an ihrem Aussenumfang an einem nach
innen vorspringenden Rand 41 des Gehäuseteils 21 abstützt und an der das Uebertragungsteil
17 anliegt, abgehoben werden.
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Somit kann auch der Anschlagring 37 entfernt werden und gegen einen
anderen Anschlagring, dessen Anschläge 36' weiter oder näher beieinanderliegen,
ausgetauscht werden.
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Der die Sackbohrung 31 umgebende, ebenfalls rohrförmige Abschnitt
42 des Uebertragungsgliedes 17 ist an seiner äusseren Mantelfläche mit einer Schaltkurve
43 versehen, die die Form einer um den Abschnitt 42 umlaufenden, jedoch von der
Handhabe 14 abgekehrten Schulter besitzt.
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Der Verlauf dieser Schaltkurve 43 ist noch anhand der Fig. 8 näher
zu erläutern.
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Die Schaltkurve 43 wirkt mit den zwei Schaltstösseln 18, 19 zusammen,
die längsverschiebbar, jedoch unverdrehbar gegen die Wirkung von Druckfedern 46
(Fig. 5 und 6) im Gehäuseteil 22 gelagert sind. In Fig. 4 ist nur einer der Schaltstössel
18 sichtbar, und zwar in im Gehäuseteil 22 eingebautem Zustand. Die Schaltstössel
18, 19 haben die Form von Halbschalen, die den Abschnitt 42 des Uebertra-0 gungsgliedes
um beinahe 180 umspannen.
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Der der Schaltkurve 43 zugekehrte Endbereich jedes der beiden Schaltstössel
18, 19 besitzt an seiner Innenseite eine schulterförmig, und zwar im Axialprofil
gegengleich zur Schaltkurve 43 ausgebildete Anschlagfläche 47 (siehe insbesondere
Fig. 6), die durch die Wirkung der Druckfedern 46 zum Anliegen an die Schaltkurve
43 gedrängt ist.
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Auf die Form der Anschlagflächen 47 wird noch anhand der Fig. 8 zurückzukommen
sein.
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Die Schaltstössel 18, 19 sind mit ihrer der Schaltkurve 43 abgekehrten
(in Fig. 1 unteren) Stirnseiten nach Massgabe der Verdrehung der Schaltkurve 43
aus der in Fig. 1 gezeigten Ruhe- oder Ausschaltstellung aus dem Gehäuseteil 22
ausfahrbar um die Taster 11', 12' bzw. 13' zu betätigen. Da diese Stirnseiten der
Schaltstössel 18, 19 praktisch die Form eines Halbkreises haben, und diese Form
als solche möglicherweise nicht geeignet ist, zwei Taster gleichzeitig zu betätigen
- in diesem Falle die Taster 11' und 12' - sind diese Stirnseiten mit Kerben 44
(Fig. 1 rechts) gesehen, in die sich je nach Bedarf eine Brücke 45 (Fig. 1 links)
entfernbar eindrücken lässt, die dann praktisch den ganzen, durch die genannte Stirnseite
des betreffenden Schaltstössels gebildeten Halbkreis überbrückt. Bei der in Fig.
1 dargestellten Vorrichtung betätigt somit der Schaltstössel 18 mit seiner unteren
Stirnseite unmittelbar den Taster 11' und mit der eingesetzten Brücke 45 den Taster
12'.
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Zur Sicherung der Schaltstössel 18, 19 gegen Verdrehung sind am Gehäuseteil
42 an diametral gegenüberliegenden Stellen nach innen abstehende Rippen 48 (siehe
auch Fig. 5) angeformt und an den äusseren Mantelflächen der Schaltstössel 18, 19
nach aussen abstehende Führungsrippen 49 (Fig. 5), die in gegen«leich profilierte,
nach innen offene Axialnuten 50 im Gehäuseteil 42 eingreifen.
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Betrachtet man Fig. 7 und 8, so ist vor allem darauf hinzuweisen,
dass die Winkelgradangaben sich auf den Verdrehungswinkel der Handhabe beziehen,
wobei Null Grad
jeweils die Ruhestellung der Handhabe bedeutet.
In Fig. 7 sind von oben nach unten Anschlagringe gezeigt, von de-0 nen der erste
nur eine Drehung um 45 im Uhrzeigersinn gestattet, der zweite eine Drehung um 90
im gleichen 0 Drehsinne, der dritte eine solche um 90 im Uhrzeigersinn und um 450
im Gegenuhrzeigersinn, der vierte je eine 0 Drehung um 90 in der einen und anderen
Drehrichtung und der fünfte je eine Drehung um 450 in der einen und der anderen
Drehrichtung.
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Betrachtet man nun Fig. 8, so erkennt man in Abwicklung gesehen, die
Gestalt der (in sich geschlossenen) den Teil 42 umgebenden Schaltkurve 43. Diese
weist einen ausgesprochenen, zu den Schaltstösseln hin weisenden Scheitelbereich
51 auf, in dem eine verrundete, zu den Schaltstösseln hin offene Kerbe 52 vorhanden
ist. Beiderseits des Scheitelbereiches 51 sind zwei zu diesem hin führende Flanken
53, 54 vorhanden, die über je eine weitere Kerbe 55 bzw. 56 in einen in der Abwicklung
gesehen gegradlinigen Abschnitt 57 übergehen, der in Wirklichkeit einen in einer
zur Längsachse 15 rechtwinklig stehenden Ebene liegenden Kreisbogen beschreibt.
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Die Anschlagfläche 47 jedes der Schaltstössel 18, 19 besitzt die Form
eines gleichschenkligen, verrundeten Spitzes, dessen Spitzenverrundung etwa gegengleich
zur Verrundung der Kerben 52, 55 und 56 ist. Die Schenkel des Spitzes besitzen in
Abwicklung gesehen etwa dieselbe Neigung oder in Wirklichkeit etwa denselben Steigungswinkel
wie die Flanken 53, 54. Diese Neigung oder dieser Steigungswinkel beträgt im vorliegenden
Beispiel um die 45 herum.
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Ist nun der in Fig. 7 zuoberst gezeigte Anschlagring eingesetzt, lässt
sich die Handhabe 14 und damit die 0 Schaltkurve 43 nur um die genannten 45 verdrehen.
Dadurch wandert der Schaltstössel 18 entlang der Flanke 53 nur bis zu der in Fig.
8 zuoberst gestrichelt eingezeichneten Stellung, das heisst er erreicht die Kerbe
52 im Scheitelbereich 51 nicht, wird aber entsprechend axial verdrängt. Gleichzeitig
wird der Schaltstössel 19 aus der Kerbe 56 verdrängt und wandert sodann dem Abschnitt
57 entlang ohne weiter axial verdrängt zu werden, d.h. ohne eine Schaltung zu bewirken.
Sobald aber die Handhabe 14 aus der 450-Drehung losgelassen wird, drängt der Schaltstössel
18 unter der Wirkung der Druckfeder 46 wieder nach oben und verdreht somit die Schalkurve
zurück bis die verrundeten Spitzen der Schaltstössel 18, 19 wieder in die Kerben
55 bzw. 56 einrasten. Eine Begrenzung der Drehung der Handhabe um 450 aus der Ruhestellung
heraus ergibt somit einen monostabilen Betätigungsmodus.
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Wird hingegen der in Fig. 2 als zweiter von oben dargestellte Anschlagring
37 eingesetzt, ist die Handhabe 14 0 um 90 im Uhrzeigersinn verdrehbar. Dabei kann,
wie in Fig. 8 dargestellt, die Schaltkurve 43 soweit verdreht werden, bis die Spitze
des Stösseis 18 in die Kerbe 52 einrastet. Dadurch ergibt sich bezüglich des Schaltstössels
18 ein bistabiler Bcteitigungsmodus, während der Schaltstössel 19 weiterhin inaktiv
bleibt.
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Für die letzten drei in fig. 7 dargestellten Anschlagring und in Fig.
8 dargestellten Bezugslagen der Schaltkurve 43 zu den Schaltstösseln 18, 19 gilt
sinngemäss ähnliches.
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Bei der beschriebenen Vorrichtung gilt somit allgemein folgendes:
Die Drehrichtung der Handhabe 14 bestimmt, welcher der beiden Schaltstössel 18 oder
19 verschoben wird und die mögliche, durch den jeweiligen Anschlagring 37 begrenzte
Verdrehung der Handhabe 14 bestimmt den Betätigungsmodus. Bei 450 Verdrehung in
der einen oder anderen Drehrichtung ist dieser Betätigungsmodus monostabil, bei
900 Verdrehung in der einen oder anderen Drehrichtung bistabil.