DE4227685C2 - Nockenschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenschalter gemäß Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Solche Nockenschalter werden insbesondere als Meldeschal­ ter eingesetzt. Eine typische Verwendung ist ein Mel­ deschalter für Hochspannungsschalter, insbesondere Trenn­ schalter, die während ihres Schaltvorganges ein bestimm­ tes Programm (Meldung der Schaltstellungen des Trenn­ schalters) über den Nockenschalter abwickeln.

Es gibt bereits Nockenschalter, deren Nockenscheiben sich stufenlos verstellen lassen. Deren Nockenscheiben sind aus zwei Teilen gebildet (etwa Halbkreise), die getrennt über je eine als Schnecke ausgebildete Schraube sich ver­ stellen lassen. Diese Ausbildung hat Nachteile. Die zu betätigenden Schalter üben über die Nockenscheibe eine Hebelwirkung auf die Schnecke aus, wodurch nach mehrmali­ gen Schalthandlungen die Meldeschaltpunkte sich verän­ dern.

Aus der DE-AS 10 89 039 ist ein Nockenschalter bekannt geworden, bei dem eine verstellbare Nockenscheibe zur Steuerung elektrischer oder mechanischer Vorgänge auf einer Antriebswelle angeordnet ist, die zwischen zwei Feststellelementen angeord­ net und mittels Federwirkung reibschlüssig mit diesen Feststellelementen gekuppelt ist. Zum Verstellen der Nockenscheibe wird entweder ein Hebelarm oder ein Handrad verdreht, in dem das Handrad bzw. der Hebelarm, mit dem die Nockenscheibe fest verbunden ist, unter Überwindung der Reibkraft verstellt wird. Da eine Verstellung ent­ gegen der Bremskraft erfolgen soll, besteht das Problem, daß eine exakte Nachstel­ lung bzw. Verstellung aufgrund von reibungsphysikalischen Einflüssen nicht ohne weiteres möglich ist. Zumindest bedarf es einer recht hohen Verstellkraft.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nockenschalter mit stufenlos verstellbaren Nockenscheiben anzugeben, deren einmal markierte Schaltstellungen sich unter allen denkbaren Umständen stabil halten lassen und bei dem gleichwohl eine möglichst einfache und rasche Verstellmöglichkeit beibehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruches 1 gelöst.

Die um die Welle gewickelte Schlingfeder ist ein preiswertes Kraftschlußelement, das sich durch relatives Bewegen der Federenden in Schlingrichtung in eine Klemmstellung mit der Welle überführen läßt. Zweckmäßigerweise wird nur ein Federende verstellt das in einem von außen zugänglichen, drehbaren, zylindrischen Feststeller eingesetzt ist. Wenn das Federende außerhalb der geometrischen Mitte (also exzentrisch) im Feststeller postiert ist, braucht letzterer lediglich verdreht werden, um das Federende in eine Klemm- oder Losestellung zu überführen. Mit der Schlingfeder läßt sich ein stabiler Kraftschluß mit der Welle im Sinne der gestellten Aufgabe realisieren.

Zwar ist bei einer Ausführungsform der Anordnung nach der DE-AS 10 89 039 eine Schraubenfeder vorhanden, die die Antriebsachse umfaßt. Diese Schraubenfeder al­ lerdings dient nicht als Schlingfeder, sondern als Druckfeder, die die Reibkraft zwi­ schen dem Feststellring und der Nockenscheibe erzeugt.

Der Feststeller enthält eine am Umfang angeformte Nase, mit der er in einer Nut im Nockenscheibeninneren gleitet und durch Gleithemmung bzw. Rastung stabile End­ punkte durch Drehung erreicht.

Die einzelnen Nockenscheiben sind so ausgebildet, daß sie zentrierend ineinander­ greifen; sie können z. B. Ausnehmung sowie Zapfenteile enthalten, die in axialer Richtung ineinander passend einrücken.

Um das Nockenscheibenpaket zusammenzuhalten und die Feststeller gegen Heraus­ fallen aus der einen Endnockenscheibe zu sichern, werden dem Paket beidseitig entsprechende Endstücke zugeordnet. Diese sitzen auf der Welle auf und übernehmen deren Führung.

Weitere Einzelheiten sind den Unteransprüchen bzw. dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung zu entnehmen.

Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf ein Nockenschei­ benpaket eines Nockenschalters,

Fig. 2 ein Schnitt gemäß der Schnittlinie in Fig. 1,

Fig. 3 und 4 zeigen Einzelheiten, nämlich den Feststeller in seinen Betätigungs­ stellungen.

Die einzelnen Nockenscheiben 1 besitzen einen in radialer Richtung außen liegenden Betätigungsnocken 2, der auch mehrteilig ausgebildet sein kann. Mit diesem werden ein­ zelne Meldeschalter (nicht dargestellt) über Schalthebel bzw. -stößel betätigt.

Die zu einem Nockenscheibenpaket zusammengefügten einzel­ nen Nockenscheiben 1 sind kraftschlüssig mit der Welle 3 verbunden. Die einzelnen radialsymmetrischen Scheiben sind zweckmäßigerweise aus geeignetem Kunststoff geformte Spritzgußteile; sie besitzen einerseits ein axial hervor­ stehendes Zapfenteil 4 sowie eine entsprechende Ausneh­ mung 5 andererseits. Im letzteren greifen die Zapfenteile 4 in axialer Richtung zentrierend ein. Endstücke 6 und 7 werden beiderseits des Nockenscheibenpaketes postiert. Das Endstück 6 hat eine Ausnehmung in die das Zapfenteil 4 der benachbarten Nockenscheibe 1 eingreift. Hingegen besitzt das Endstück 7 einen Vorsprung oder ein Zapfen­ teil, das in die Ausnehmung 5 der benachbarten Nocken­ scheibe 1 paßt. Die beiden Endstücke übernehmen die Wel­ lenführung und sitzen daher gleitend auf der Welle 3 auf. Die lösbar auf der Welle 3 befestigten Sicherungselemente 8 fixieren die Endstücke 6, 7 sowie die Nockenscheiben 1 in axialer Richtung.

Wie Fig. 1 entnehmbar, ist die Welle 3 einseitig pro Nockenscheibe, nämlich innerhalb des jeweiligen Zapfen­ teiles 4, gelagert. Pro Nockenscheibe ist eine Schlingfe­ der 9 vorhanden, die um die Welle 3 eng anliegend mit ei­ nigen Windungen gelegt ist. Die Federenden 10, 11 sind tangential zur Welle 3 weggeführt. Das kurze Federende 10 liegt in einer Aussparung der Nockenscheibe 1 und ist mit letzterer fest verbunden. Das andere Federende 11 ist mit dem Feststeller 12 fest verbunden und ragt in eine Boh­ rung 13 desselben. Der Feststeller 12 ist als Zylinder­ körper ausgebildet; sein aus der Nockenscheibe 1 heraus­ ragender Kopfteil besitzt einen in radialer Richtung ver­ laufenden Verstellschlitz 14. Am Fuß des Feststellers 12 ist eine Nase 15 angeformt die in eine Nut 16 der Nocken­ scheibe 1 eingreift und sich dort festsetzen läßt. Das Einlaufende 18 der Bohrung 13 erweitert sich auf einen Teilumfang konisch nach außen. Dadurch wird dem Federende 11 im Feststeller 12 Raum gegeben, um einer Drehbewegung des Feststellers 12 folgen zu können. Der Feststeller 12 wird vom jeweiligen Zapfenteil 4 einer Nockenscheibe bzw. vom Endstück 7 daran gehindert in axialer Richtung her­ aus zufallen.

Wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, braucht die Längsachse des zylinderförmigen Feststellers 12 nicht ra­ dial in der Nockenscheibe 1 verlaufen. Grundsätzlich ist deren Anordnung von der Richtungserstreckung des Federen­ des 11 abhängig. Im vorliegenden Fall hält die Längsachse des Feststellers 12 einen gewissen Abstand vom Wellenmit­ telpunkt ein. Dies ist dadurch bedingt, daß insbesondere das Federende 11 tangential von der Welle 3 weggeführt ist. In jedem Fall muß der Feststeller 12 zur äußeren Mantelfläche der Nockenscheibe 1 geführt werden, um von dort aus bedienbar zu sein.

Soll die aus Rundfederstahl gebildete Schlingfeder 9 eine kraftschlüssige Verbindung mit der Welle 3 eingehen (Klemmstellung), so muß das verstellbare Federende 11 weiter in Schlingrichtung verbracht werden (siehe Stel­ lung gemäß Fig. 4). Um die Nockenscheibe 1 relativ zur Welle 3 für eine geeignete Schaltstellung des Betäti­ gungsnockens 2 stufenlos verdrehen zu können, muß der Kraftschluß zwischen Nockenscheibe und Welle aufgehoben werden, d. h. das Federende 11 wird zu diesem Zwecke ent­ gegen der Schlingrichtung (siehe Fig. 3) der Feder 9 verstellt (Losestellung). Diese Verstellung wird durch Verdrehen des Feststellers 12 vorgenommen, in dessen Verstellschlitz 14 ein Schraubendreher eingesetzt werden kann. Im Vergleich der Fig. 3 und 4 erkennt man, daß die Bohrung 13 in der das Federende 11 befestigt ist, sich beim Verstellen entlang der gemeinsamen Mittellinie 17 bewegt hat. Dies wird durch die exzentrische Befestigung des Federendes 11 innerhalb des Feststellers 12 erreicht, dessen Befestigungsbohrung 13 in einem Abstand Z zum Mittellinienkreuz des Feststellers 12 angeordnet ist. Die Exzenterstellung des Feststellers 12 wirkt unterstützend auf die Funktion der Schlingfeder 9. Typischerweise wird der Feststeller 210° verdreht, um in eine Endstellung zu gelangen und im 15°-Überhub als Totpunktlage zu verhar­ ren. Im festgesetzten Zustand (Klemmstellung der Fig. 4) wirkt der Kraftschluß der Schlingfeder in beide Drehrich­ tungen der Welle 3.

Claims (8)

1. Nockenschalter mit stufenlos verstellbaren, kraftschlüssig mit einer Welle verbundenen Nockenschei­ ben, die Schalthebel bzw. -stößel steuern, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine pro Nockenscheibe (1) vorhandene Schlingfeder (9) um die Welle (3) gewickelt ist, wobei ein Federende (10) in der Nockenscheibe fest verankert, das andere Federende (11) dagegen in einem von der Außen­ seite zugänglichen Feststeller (12) der Nockenscheibe (1) eingesetzt ist, mit dem es entweder in Schlingrichtung derart verstellbar ist, daß die Schlingfeder 9 eine kraftschlüssige Verbindung mit der Welle 3 eingeht (Klemmstellung) oder aber entgegen der Schlingrichtung (Losestellung) verstellbar gemacht ist.

2. Nockenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Feststeller als drehbarer Zylinderkör­ per ausgebildet und in ihm das eine Federende (11) - ex­ zentrisch angeordnet - befestigt ist.

3. Nockenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Feststeller (12) eine aus seiner Mantelfläche hervorstehenden Nase (15) angeformt ist, mit der er in eine Nut (16) im Nockenscheibeninneren einrück- und darin festsetzbar ist.

4. Nockenschalter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das eine Federende (11) in eine Bohrung (13) des Feststellers (12) eingesetzt ist und diese Boh­ rung an ihrem zur Schlingfeder hin weisenden Ende minde­ stens auf einem Teilumfang sich konisch erweiternd ausge­ führt ist.

5. Nockenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seite der Nocken­ scheibe (1) jeweils eine Ausnehmung (5) und die andere Seite einen in diese Ausnehmung passenden Zapfenteil 4 sowie ein oder mehrere die Nockenscheibe (1) im Durchmes­ ser überragenden Betätigungsnocken (2) aufweist.

6. Nockenschalter nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nockenscheibe (1) jeweils an der Seite, an der sich die Ausnehmung (5) befindet, eine Höhlung aufweist, in die der Feststeller (12) in axialer Richtung einsetzbar ist.

7. Nockenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von außen zugängliche Kopf des Feststellers (12) mit einem Verstellschlitz (14) versehen ist.

8. Nockenschalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheiben (1) in axialer Richtung von Endstücken (6, 7) fixiert werden, die je­ weils vor oder hinter einem Nockenscheibenpaket auf der Welle (3) - diese dann beidseitig führend - aufsitzen und daß sie passend ausgebildet sind, um in die Ausnehmungen (5) bzw. die Zapfenteile (4) der Nockenscheiben (1) ein­ rücken zu können.