DE3710149C1 - Schalterantrieb fuer einen Drehschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalterantrieb der im Oberbegriff des Anspruches 1 im einzelnen angegebenen Art für einen Drehschalter.

Ein derartiger Schalterantrieb ist aus der DE-OS 34 31 252 bekannt. Seine Eingangswelle wird mittels eines gleich­ achsig angeordneten Elektromotors angetrieben und trägt als Zwischenglied ein Zahnrad, das mit dem den Mitnehmer tragenden Ritzel kämmt. Der bekannte Schalterantrieb hat den Vorteil, eine hohe Schaltgeschwindigkeit mit einer weichen Einleitung und einer weichen Beendigung des Schaltvorganges zu verbinden, was auf die von dem Mitneh­ mer beschriebene Hypozykloidenbewegung zurückzuführen ist, die gleichzeitig eine genaue Positionierung des Schalt­ armes in seinen beiden Endlagen ohne zusätzliche Anschläge ergibt. Allerdings ist dieser Schalterantrieb herstel­ lungsmäßig vergleichsweise aufwendig und baut, zumal wenn er ein hohes Drehmoment aufbringen muß wegen des Elektromotors und der zusätzlich benötigten Rutschkupplung für diesen, relativ groß.

Aus dem DE-GM 79 15 440 ist ein Schalterantrieb zur Betätigung insbesondere eines Tastschalters bekannt. Der Schalterantrieb umfaßt ein auf einer Welle sitzendes Schaltrad, das zusammen mit einem Schaltritzel ein nach dem Malteserkreuzprinzip arbeitendes Getriebe bildet. Auf der Welle sitzt drehfest eine Blattfeder mit einem hebelartig ausgebildeten Ende, das einen parallel zur Welle orientierten Mitnehmerstift trägt, der durch formschlüssigen Eingriff in die Lücken zwischen die Zähne des Schaltrades auf dieses das Wellendrehmoment überträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter­ antrieb der genannten Gattung bei Erhaltung seiner Vorteile zu vereinfachen und hinsichtlich der benütz­ baren elektromagnetischen Antriebe universeller zu gestalten.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zwischenglied ein mit der Eingangswelle drehfest ver­ bundener Hebel ist, der den Lagerzapfen für das Ritzel trägt.

Der Vorschlag nach der Erfindung hat den Vorteil, daß das aus dem auf der Eingangswelle sitzenden Zahnrad und dem den Mitnehmer tragenden Ritzel bestehende Zahnrad­ getriebe entfällt. Damit kommt auch die bislang erfor­ derliche, drehbare Lagerplatte für das Lager des Ritzels in Fortfall, da dieses unmittelbar auf dem genannten Hebel gelagert ist.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist der Hebel mit mindestens einem Nocken zur Betätigung je eines Hilfskontaktes in jeder seiner beiden Endlagen versehen. Bei dem bekannten Schalterantrieb war hierzu ein weiteres, drehbar gelagertes Ritzel erforderlich.

Der Drehwinkel des Hebels ist gleichgroß wie der Schaltwinkel, den der Schaltarm ausführt. Insbesondere bei der häufig verwendeten Ausführung mit einem Schaltwinkel von 90° kann daher als elektromotorischer Antrieb ein Drehmagnet verwendet werden. Solche Drehmagnete sind in verschiedenen Ausführungen im Handel erhältlich und liefern eine Drehbewegung mit etwa konstantem Drehmoment. Die Schaltbewegung erfolgt hin- und hergehend.

Bei anderen Drehwinkeln und/oder bei Schaltern ohne Drehrichtungsumkehr des Schaltarms (bzw. der damit verbundenen Schalterwelle) besteht eine weitere Antriebs­ variante aus einem Schneckenrad, das drehfest mit der Eingangswelle verbunden ist und mit einer elektromotorisch angetriebenen Schnecke kämmt. In dieser Ausbildung baut der Schalterantrieb trotz gegebenenfalls sehr hohen Drehmomentes besonders klein, zumal wenn Schnecke und Schneckenrad in dem Raum zwischen dem Hebel und dem Schaltarm angeordnet sind.

In der Zeichnung ist ein Schalterantrieb nach der Erfin­ dung in zwei beispielsweise gewählten Ausführungsformen schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform in einem Schnitt längs der Linie C-D in Fig. 3,

Fig. 1a einen Schnitt durch eine zweite Ausführungs­ form, ebenfalls längs der Linie C-D in Fig. 3 und eine Teilaufsicht auf die Antriebseite,

Fig. 2 eine Teilansicht gemäß dem Pfeil A in den Fig. 1 und 1a,

Fig. 3 eine Teilansicht entsprechend den Pfeil B in den Fig. 1 und 1a.

In beiden zeichnerisch dargestellten Ausführungsformen besteht der Schalterantrieb aus einem näherungsweise zylindrischen Gehäuse 1, in dessen Stirnwand 2 eine angetriebene Eingangswelle 3 gelagert ist, die über eine Schraube 3 a mit einem Hebel 4 drehfest verbunden ist. Dieser Hebel 4 trägt an seinem einen (oberen) Ende einen Lagerbolzen 5 für ein darauf drehbar gelagertes Ritzel 6, das mit einer mit dem Gehäuse 1 einstückigen Innenverzahnung 7 kämmt, die sich mindestens über einen dem vorgesehenen Schaltwinkel entsprechenden Bogen konzentrisch zu der Eingangs­ welle 3 erstreckt.

Das Ritzel 6 trägt exzentrisch einen Lagerbolzen 8 a für eine Mitnehmerrolle 8. Diese greift in eine Nut 9 a eines Schaltarmes 9, der drehfest mit einer zu der Eingangswelle 3 gleichachsig angeordneten Schalter­ antriebswelle 10 verbunden ist, die in einem Deckel 11 des Gehäuses 1 drehbar gelagert ist.

Der Hebel 4 hat an seinem von dem Ritzel 6 abgewandten Ende einen Nocken 4 a zur Betätigung von Hilfskontakten, die hier durch Mikroschalter 12 symbolisiert werden.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 wird die Eingangs­ welle 3 über einen nur schematisch angedeuteten Dreh­ magneten M angetrieben.

Fig. 1a zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform, bei der der Antrieb durch ein mit der Eingangswelle 3 drehfest verbundenes Schneckenrad 31 erfolgt, das mit einer elektromotorisch angetriebenen Schnecke 32 kämmt. Diese Antriebsart ergibt nicht nur ein hohes Schaltdreh­ moment sondern eignet sich vor allem dann, wenn der Schaltwinkel von 90° verschieden ist und/oder der Schaltarm ohne Drehrichtungsumkehr bewegt werden soll, also über die aufeinanderfolgenden Schaltstellungen einen Vollkreis beschreibt. Das Schneckenrad und die Schnecke sowie deren Antriebsmotor können entweder - wie dargestellt - außerhalb des Schalterantriebs­ gehäuses 1 angeordnet werden oder in das Gehäuse 1 eingebaut werden. Die hierzu erforderlichen konstruk­ tiven Anpassung sind dem Fachmann geläufig. Als zu­ sätzlicher Vorteil wird eine sehr kompakte Bauform er­ zielt.

Die Fig. 2 bzw. 3 zeigen Ansichten entsprechend den in den Fig. 1 und 1a angegebenen Schnittlinien und Pfeilen A bzw. B für eine Ausführungsform des Schalter­ antriebs, die für einen Drehschalter mit einem Schalt­ winkel von 90° bestimmt ist. Die Bewegungsbahn des Mittelpunktes der Mitnehmerrolle 8 ist hierbei strich­ punktiert eingetragen.

Claims (5)

1. Schalterantrieb für einen Drehschalter, vorzugsweise mit einem Schaltwinkel von 90°, mit einer Eingangs­ welle, die über ein Zwischenglied ein Ritzel antreibt, das sich an einer zu der Eingangswelle koaxialen, ortsfesten Innenverzahnung abwälzt und einen exzen­ trisch angeordneten Mitnehmer trägt, der sich in ver­ schieblichem Eingriff mit einem Schaltarm befindet, der drehfest mit einer zu der Eingangswelle gleich­ achsig angeordneten Schalterantriebswelle verbunden ist, wobei der Mitnehmer in bezug auf den von dem Schaltarm beschriebenen Kreisbogen eine Hypozykloide beschreibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischen­ glied ein mit der Eingangswelle drehfest verbundener Hebel (4) ist, der den Lagerzapfen (5) für das Ritzel (6) trägt.

2. Schalterantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hebel mit mindestens einem Nocken (4 a) zur Betätigung je eines Hilfskontaktes (12) in jeder seiner beiden Endlagen versehen ist.

3. Schalterantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Eingangswelle (3) drehfest mit einem vorzugsweise einen Drehwinkel von 90° aufweisen­ den Drehmagneten (M) verbunden ist.

4. Schalterantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Eingangswelle (3) drehfest mit einem Schneckenrad (31) verbunden ist, das mit einer elektromotorisch angetriebenen Schnecke (32) kämmt.

5. Schalterantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad und die Schnecke in dem Gehäuse (1) des Schalteran­ triebs zwischen dem Hebel (4) und dem Schalterarm (9) angeordnet sind.