DE60011328T2

DE60011328T2 - Steuerungsschaltanordnung

Info

Publication number: DE60011328T2
Application number: DE60011328T
Authority: DE
Inventors: Alan D. Ormond Beach Jorczak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2020-03-11
Also published as: ATE268939T1; US20030221941A1; CA2300322C; US6787717B2; EP1037223A2; DE60011328D1; EP1037223B1; US6130386A; US6486418B1; EP1037223A3; CA2300322A1

Description

Diese Erfindung betrifft elektro-mechanische Schalter und insbesondere Steuerungen, die primär in komplexen Signalsystemen für das Überwachen und Steuern des Flusses eines Fahrzeug- oder Eisenbahnverkehrs oder industrieller Verfahren, die elektrische Einrichtungen, petrochemische Systeme, Wasserbehandlungs- und Materialhandhabungssysteme einschließen, verwendet werden.
Konstrukteure und Hersteller von kleinen und großen Schalttafeln bemühen sich ständig, die Menge der Steuerfunktionen, die sie innerhalb des kleinsten Schalttafelplatzes liefern können, zu maximieren. Zusätzlich zu den Kosteneinsparungen, die durch das Verwenden einer geringeren mechanischen Ausrüstung und einer kleineren Grundfläche erzielt werden, ermöglichen Schalttafeln höherer Dichte es einer Bedienperson, mehr Funktionen bei einer gegebenen Raumgröße zu betrachten und zu steuern, was weniger Personal für die Bedienung erforderlich macht.
Die Mehrzahl der Verkehrsflusssteuersysteme bilden mit programmierbaren Logiksteuerungen, die tatsächlich die Verkehrsflusssteuersituationen leiten, eine Schnittstelle aus. Kunden sind im allgemeinen nicht daran interessiert, redundante Ersatzschalter für den Fall eines Fehlers zu haben. Dies ergibt sich daraus, dass es nun mehrere von einem elektrischen/elektronischen System angesteuerte Sicherheitsmaßnahmen gibt, wenn aus irgend einem Grund eine Fehlfunktion einer elektrischen Schaltung auftreten sollte. Auch die Verdrahtung ist sowohl schwer als auch teuer, und Duplikatfunktionsersatzleitungen benötigen zu viel Platz in den Schalttafeln. Da Ersatzleitungen auch einen Platz für einen Verbindungs- und Anschlussblock benötigen, und es Arbeit erfordert, um diese zusammen zu bauen, beinhalten Leitungskabel und Kabelbäume zu diesen Steuerschaltern die kleinste Anzahl einzelner Leitungen, die für die geforderten Signale notwendig sind. Das erneute Verdrahten von Verbindungselementen oder Kabelbäumen, um eine Sicherungsbetriebsart in einem Steuerschalter zu erhalten, ist weder praktikabel noch zuverlässig, wenn ein Steuerpult vor Ort vollständig installiert ist.
Heutzutage sind die Konstrukteure mehr an einer Flexibilität der Schaltung und einer Maximierung der Schaltungsfunktionen, auf die in einem vorgegebenen Schalttafelplatz zugegriffen werden kann, interessiert. Konstrukteure bevorzugen es auch oft, gewisse spezifische Bedienungsbewegungen für eine Schaltungsaktivierung zu identifizieren. Es kann sein, dass als ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal, um eine unbeabsichtigte Betätigung zu verhindern, der Konstrukteur von einer Bedienperson fordert, einen Knopf zu ziehen oder zu drücken und ihn dann schnell zu drehen, bevor eine Schaltung arbeiten kann. Umgekehrt kann es sein, dass der Konstrukteur einen Grad der Drehung spezifiziert, um eine spezifische Schaltung zu aktivieren, oder es erforderlich ist, dass eine Schaltung, die sich aktuell in einer Drehrichtung befindet, in der entgegengesetzten Drehrichtung gehalten oder verriegelt wird.
Die DE 23 42 425 A offenbart einen Mikroschalter, der in einer Kammer eines Gehäuses angeordnet ist. Der Schalter wird durch einen Schaft gedreht, wobei ein Hebelarm, der eine Rolle an seinem distalen Ende aufweist, sich neigen kann, wenn er einer als Nockenspur geformten Umhüllung des Gehäuses mit Modifikationen in der Nockenspur folgt, um so den Hebelarm in Kontakt mit dem Knopf des Schalters zu bringen.
Die US 3 384 727 A offenbart einen Schalter, der eine betätigte Scheibe aufweist, die ausgewählt einen Knopf oder Knöpfe eines Schalters oder einer Schaltergruppe betätigt.
Die US 5 817 996 A beschreibt einen Schalter des Typs, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schalter, der eine Linksdrehung, eine Rechtsdrehung, eine Links- und Rechtsdrehung oder eine Zug-Druck-Linksdrehungs-Rechtsdrehungs-Kombination der Betätigung ausführen kann, bereit zu stellen.
Eine andere Aufgabe besteht darin, einen Schalter, der eine dauernde Schaltbetätigung, eine momentane Schaltbetätigung oder Kombinationen dieser beiden in jedem Schalter mit mehreren Positionen liefern kann, bereit zu stellen.
Eine nochmals andere Aufgabe besteht darin, einen Schalter bereit zu stellen, der mehrere Montagevorrichtungen, mehrere Vorrichtungen eines Signaldrahtabschlusses, eine große Vielzahl von Verschaltungsmöglichkeiten und eine Anordnung einer mehrfachen LED-Beleuchtung, die in die kleinste mögliche Standfläche für einen Steuerschalter, die heute zu erhalten ist, gepackt werden kann, aufweist.
Eine nochmals andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schalttafelschalter, der eine Verbesserung der Schalttafeldichte und eine Erhöhung der Signalfunktionen pro Kubikvolumen des Schalttafelraums liefert, bereit zu stellen, um somit Kunden beispiellose Kosteneinsparungen zu ermöglichen.
Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Abschnitts des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen und weitere Entwicklungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung liefert eine modulare Familie von Mehrfunktionssteuerungen hoher Schaltungsdichte, die einen Bereich spezifischer Typen von Schaltungen und Aktionen, die leicht an die Bedürfnisse spezieller Anwendungen angepasst werden können, verwirklichen können. Die Erfindung kann in einer Familie von Steuerungen verwendet werden, die an eine Vielzahl von Begrenzungen der Tiefe der Schalttafel angepasst werden können, während sie dennoch die maximale Anzahl von diskreten Schaltungen für ein gegebenes Raumvolumen liefert. Die Steuerdichte, die durch die Erfindung geliefert wird, wird durch keine aktuell erhältliche Vorrichtung oder Serien von Vorrichtungen erzielt.
Das modulare Konzept eines Schalters gemäß der Erfindung ermöglicht es, dass sie in einer Schalttafel oder einem Rastersystem durch das Entfernen einer Mutter und das Lösen der Steckverbindung leicht ersetzt werden können. Ein neuer Schalter kann im Raster oder der Schalttafel schnell montiert werden, und die Einheit mit der Fehlfunktion kann an anderer Stelle repariert werden.
Ein Schalter gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt in jedem Schalter mit mehreren Positionen eine Linksdrehung, eine Rechtsdrehung, eine Links- und Rechtsdrehung oder eine Betätigungskombination in Form einer Druck-Zug-Linksdrehung-Rechtsdrehung, wobei die Schalteraktionen gehalten werden oder nur vorübergehend sind oder Kombinationen davon umfassen können. Der Schalter umfasst mehrere Montagevorrichtungen, mehrere Vorrichtungen des Signalleitungsanschlusses, eine ausgedehnte Vielfalt von Verschaltungsmöglichkeiten und eine Anordnung einer Mehrfach-LED-Beleuchtung, die in die kleinste Grundfläche eines Steuerschalters, die heute erhältlich ist, gepackt werden können. Die sich ergebende Verbesserung bei der Schalttafeldichte und den Signalfunktionen pro Raumvolumen bietet den Kunden unübertroffene Kosteneinsparungen.
Die Schalter, die die vorliegende Erfindung beinhalten, sind um eine Einblockbasisstruktur mit einem einfachen "einrastbaren" mechanischen Betätigungsmechanismus, der untereinander austauschbare Montagehülsen und Betätigungsschäfte verschiedener Längen für unterschiedliche Dicken einer Schalttafel oder eines Rasters/einer Kachel ermöglicht, konstruiert. Alle Schalter weisen entweder einen Kabel- oder einen Steckersteuerdrahtanschluss auf, und das "Einrasten" der elektrischen Schaltkontaktelemente kann variiert werden, um eine Anpassung an die Erfordernisse einzelner Steuerschaltungen zu liefern. Die Konstruktion liefert einfache, aber eindeutige, präzise Anschläge für den Betätigungsschaft und die Steueroberfläche, um zu gewährleisten, dass Millionen von Betätigungszyklen unter schwierigen Einsatzbedingungen möglich sind.
Durch das Einbeziehen aller Druck/Zug/Dreh-Formen der Betätigung in ein primäres inneres Schaftstützlager wird die gesamte Länge der Steuerung reduziert, während ein höherer Schutz der Elemente erzielt wird. Das heißt, es werden äußere offene Steuerflächen, die es Staub und Dreck ermöglichen, in die sich bewegenden Teile zu gelangen, durch das Einkapseln des Schafts und seiner damit verbundenen Schaltmodule innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses eliminiert.
Die folgenden detaillierte Beschreibung, die nur beispielhaft angegeben ist, und die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränken soll, wird am besten in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden.
1 ist eine Aufsicht auf eine Schaltanordnung der vorliegenden Erfindung, die in einer offenen Anordnung dargestellt ist.
1A ist eine Vorderansicht der in 1 dargestellten Schaltanordnung.
2 zeigt eine Rasterplatte, die für die Verwendung mit einer Schaltanordnung gemäß der Erfindung geeignet ist.
2A und 2B zeigen eine Aufsicht und eine Seitenansicht eines Deckels, der für die Anordnung der 1 geeignet ist.
3A und 3B umfassen detaillierte Darstellungen der Torsionsfeder-Unteranordnung der in 1 gezeigten Schaltanordnung, wobei die Unteranordnung von zwei Richtungen aus betrachtet wird.
4 ist eine Aufsicht auf eine 14-Modul Schaltanordnung gemäß der Erfindung. Die 4A und 4B zeigen einzelne beziehungsweise doppelte Klemmen in Explosionsdarstellungen.
5 ist eine Aufsicht eine 4-Modul Drehschaltanordnung gemäß der Erfindung.
6 ist eine Aufsicht auf eine 4-Modul Zug-Druck-Schaltanordnung.
7A, 7B und 7C zeigen mehrere Ansichten von Schaltmodulen und Schaltmodulansteuerungen, die für eine Verwendung mit der Erfindung geeignet sind.
7D umfasst mehrere Ansichten von Druckschaltmodulen und Stiften gemäß der Erfindung, um zu zeigen, wie die Druckmodule und Stifte in die Schaltanordnung der Erfindung integriert sind.
8 ist eine Aufsicht auf die Schaltanordnung der 1, in welcher die mit den Schaltmodulen verbundene Verdrahtung gezeigt ist.
9a – 9e zeigen mehrere Betätigungsscheiben, die in den Schaltanordnungen der Erfindung verwendet werden können.
10 ist eine Aufsicht auf eine 8-Modul Druck-Zug-Schaltanordnung.
11A ist eine Aufsicht auf eine LED-Halterung mit LEDs gemäß der Erfindung.
11B zeigt die LED-Halterung der 11A, wie sie an einer Schaltanordnung der Erfindung befestigt ist.
11C und 11D zeigen alternative Ausführungsformen der Schaltanordnungen gemäß der Erfindung, die LED-Halterungen beinhalten.
12A zeigt drei unterschiedliche Typen von Schaltanordnungen und ihre jeweiligen Rasterverbindungen gemäß einem Steuerraster der vorliegenden Erfindung.
12B ist eine detaillierte Darstellung einer am Raster montierten Schaltanordnung der Erfindung.
13A zeigt eine LED-Anzeige, der im Schaft einer Schaltanordnung gemäß der Erfindung eingefügt ist, wobei die LED-Anzeige leicht von der Vorderseite einer Schalttafel, in der die Schaltanordnung eingefügt ist, ersetzbar ist.
13B zeigt eine alternative Technik für das Einschließen einer LED-Anzeige in den Schaft einer Schaltanordnung gemäß der Erfindung, wobei die LED-Anzeige leicht von der Vorderseite einer Schalttafel, in der die Schaltanordnung eingefügt ist, ersetzbar ist.
13C zeigt eine andere alternative Technik für das Einschließen einer LED-Anzeige in den Schaft einer Schaltanordnung gemäß der Erfindung.
13D – 13H zeigen eine LED, die in den Schaft einer Schaltanordnung gemäß der Erfindung eingefügt ist.
14A, 14B und 15 zeigen verschiedenen Typen der Gestaltungen der Beleuchtung, die mit den Schaltanordnungen der Erfindung verwirklicht werden können.
16 zeigt eine alternative Rasterplatte, die für die Verwendung mit einer Schaltanordnung der Erfindung geeignet ist.
17 zeigt eine Aufsicht auf eine Schaltanordnung gemäß der Erfindung, die in einem Raster montiert ist.
Eine Familie von nur Linksdrehschaltern, nur Rechtsdrehschaltern, Links- und Rechtsdrehschaltern, Druckdrehschaltern, Zugdreh- und Druck-Zug-Drehschaltern, wie sie hier beschrieben sind, nimmt 1 bis 14 (aber auf mehr erweiterbar) Schaltmodule der Form C (eines normalerweise offen, eines normalerweise geschlossen) von einer Vielzahl unterschiedlicher Hersteller auf. Die Schaltaktionen können gehalten werden oder nur momentan sein, oder es kann eine Kombination davon in jedem Schalter mit mehreren Positionen geben.
Die Ausführungsformen der Nur-Druck-Schalter, der Nur-Zug-Schalter und der Nur-Druck-Zug-Schalter, die oben erwähnt und detaillierter unter Bezug auf die 6 und 10 beschrieben sind, bilden keinen Teil der Erfindung, aber sie stellen einen Stand der Technik dar, der für ein Verständnis der Erfindung nützlich ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Schaltanordnung 2 der vorliegenden Erfindung umfasst ein rechteckiges Gehäuse 6, das durch das Entfernen eines Deckels 13, der aktuell mit 3 Schrauben befestigt ist (längere Versionen können zwei zusätzliche Deckelschrauben erforderlich machen), zugänglich ist. Das Gehäuse 6 kann spanabhebend hergestellt, geformt oder gegossen sein und es ist gestaltet, um eine Vielzahl von Hülsen unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Länge an einem Ende und eine Vielzahl von Verdrahtungsvorrichtungen am anderen Ende aufzunehmen, wobei Stecker, einzelne Drähte oder Kabelsätze die gebräuchlichsten Anschlüsse sind. Die Gehäuse 6 sind konsistent in der gesamten rechteckigen Schalttafelstirnseite und sie sind für dieselbe Anzahl von Schaltungen um 30 % kleiner im Volumen als jede andere Schaltanordnung, die verkauft wird. Die Gehäuse 6 nehmen einen einstückigen Hauptbetätigungsschaft 8, der horizontal und vertikal im Zentrum angeordnet ist und entlang ungefähr ¾ der Länge des Gehäuses verläuft, auf. Der Betätigungsschaft 8 wird in Drehrichtungsbetriebsarten und/oder Längsrichtungsbetriebsarten mit entweder gehaltenen (eingerasteten) oder vorübergehenden Positionen des Schafts 8 arbeiten. Die Bewegung des Schafts 8 mit seinem integralen Bolzen, daran befestigen Scheiben oder beiden Gegenständen wird Elemente eines einzigen oder von mehreren Einrastschaltmodulen in einer präzisen Weise betätigen. Die Betätigung einiger der Elemente des Einrastschaltmoduls durch ihre direkte Bewegung und die Drehung der Montageposition anderer Module, um eine Variation in den Schaltbetätigungsaktionen zu ermöglichen, liefert einmalige Gestaltungselemente, die eine signifikant breitere Anordnung von Schaltungen und Betätigungsaktionen erlaubt. Das Einschließen eines modularen Einfach- oder Mehrfach-LED-Beleuchtungssystems für eine Vielzahl von Schalttafeldicken oder Raster- und Kachelmontagesysteme führt zu Einsparungen bei der Schalttafeldichte von bis zu 50 %. Das einmalige LED-Beleuchtungssystem ist leicht an Schaltsteuerungen montierbar und ist für Schalter, die auf einer Vielzahl verschieden dicker Schalttafeln montiert sind, anpassbar. Dasselbe einmalige LED-System ist auch gestaltet, um es auf Raster- und Kachelmontagesysteme verschiedener Dicke oder unterschiedlicher Größe und unterschiedlicher Kacheltypen zu montieren, um somit eine universell montierbare Produktfamilie zu liefern. Somit haben nun die Endnutzer (Eisenbahngesellschaften, Elektrizitätsgesellschaften etc.) dieser Schalttafeln die Möglichkeit aus einer Vielzahl miteinander im Wettstreit stehender Schalttafelhersteller auszuwählen, ohne eine Gesamtschalttafelgröße für eine gegebene Fläche der Steuerdichte opfern zu müssen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, dass Steuerschalter (ohne Anzeigen) in einem vertikalen Mittenabstand von 16 mm (0,630") und einem horizontalen Mittenabstand von 24 mm (0,950") gestapelt werden können, was eine unerreichte Schalttafeldichte dieses Typs der Steuerung in der Industrie liefert. Zusätzlich beträgt bei Steuerungen, die mit bis zu 3 LED-Anzeigen ausgerüstet sind, eine Dichte in Bezug auf den Mittenabstand 24 mm (0,950"), was es Konstrukteuren von Raster- und Kachelsystemen ermöglicht, eine Reduktion des Schalttafelplatzes von bis zu 50 % zu erzielen, da alle anderen auf dem Markt befindlichen Raster- und Kachelsysteme mit 24 mm auf 25 mm Beleuchtungsanzeigen erfordern, die einen vollständig getrennten Kachelplatz in der Rasterstruktur verwenden.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Grundkonstruktion eine leichtere Reparatur der Steuerschalter, die vor Ort installiert sind, ermöglicht, sollte ein Schaltelement mechanisch oder elektrisch ausfallen. Alle Einrast-Komponenten sind in einem Gehäuse mit einem Deckel untergebracht. Das einfache Entfernen der drei Schrauben, die den Deckel an seinem Platz halten, liefert einen Zugang zum Mechanismus, und das Schaltelement mit der Fehlfunktion kann leicht ersetzt werden. In vielen anderen Konstruktionen sind die Schaltkontakte oder Elemente permanent zusammengebaut, und die Steuerung muss ausrangiert werden, wenn ein Fehler in irgend einer Schaltung auftritt. Für Kunden, die ihre eigene routinemäßige Wartung bei großen Steuersystemen durchführen, ist dies ein signifikanter Vorteil. Sie können ein viel kleineres und weniger kostspieliges Lager unterhalten, da nur Schaltmodule auf Vorrat gehalten werden müssen. Diese Schalteinheiten sind kompakt und weisen nur einen Bruchteil der Kosten einer ganzen Steuerschaltanordnung auf.
1 ist eine Aufsicht auf eine Schaltanordnung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Schaltanordnung 2 umfasst acht Schaltmodule 4a bis 4h, die sich innerhalb eines Gehäuses befinden, das ein einstückiges kompaktes Gehäuse 6 einschließt, und sie werden durch einen Schaft 8 betätigt. Natürlich liegt die Anzahl der Schaltmodule 4, die in die Anordnung 2 eingeschlossen wird, in der Wahl des Konstrukteurs, was detaillierter unten diskutiert werden wird.
Das Gehäuse umfasst einen Deckel 13, der aus Gründen der Klarheit in 1 nicht gezeigt ist. Die 2A und 2B zeigen eine Aufsicht beziehungsweise eine Seitenansicht des Deckels 13, der für eine Befestigung am Gehäuse 6 geeignet ist, wie das wieder in 1 gezeigt ist. Wie in 2A gezeigt ist, umfasst der Deckel 13 vorzugsweise drei Durchgangslöcher 15a, 15b und 15c, um Schrauben für das Befestigen des Deckels 13 am Gehäuse 6 der 1 über die Abdeckungshalteschraubenpunkte 11a, 11b und 11c aufzunehmen.
Das kompakte Gehäuse 6 ist gestaltet, um das vertikale und horizontale Profil und das Tiefenprofil der Anordnung 2 zu minimieren, um somit die hoch dichte Stapelung mehrerer Anordnungen zu ermöglichen, und eine Steuerung aller kritischen Abmessungen im Hinblick auf eine Ausrichtung der Teile über einen Teil des Aufbaus 2 zu ermöglichen. Die Front des Gehäuses 6 ist mit einem Ausrichtungsschlitz 10 versehen, um eine leichte An bringung einer beliebigen Anzahl von Montagebuchsen 20 variabler Längen und Durchmesser zu liefern. Dies liefert die Möglichkeit, die Schaltanordnung 2 in einer Vielzahl unterschiedlicher Schalttafeltypen und Dickenabmessungen zu montieren, wobei nur zwei einfache Teile ausgetauscht werden müssen (die Art der Buchse und der Durchmesser und die Länge des Schaftes). Wie man in 1A sieht, ermöglichen zwei einander gegenüber liegende Schraubenlöcher 12 in der Seite des Gehäuses 6, die entlang einer Zentrallinie der Buchse 20/des Schafts 8 platziert sind, die Montage mit verschiedenen Konstruktionen von Rasterplatten, was eine leichte Versschaltung der Schaltanordnung 2 mit einem speziellen Typ eines Rasters erlaubt. Ein Typ einer Rasterplatte 14 ist in 2 gezeigt. Die Rasterplatte 14 liegt in einer Ebene parallel zur Seite des Gehäuses 6 und umfasst eine Durchgangsöffnung 16 für den Schaft 8 und eine Öffnung 17 für eine LED-Anzeige (die unten beschrieben wird).
Wenn die Schaltanordnung 2 in einer Schalttafel, bei der es sich nicht um ein Raster handelt, montiert wird, wird ein Führungsdrehblockieranordnungsstift 18 (1 und 1A) an der 90° Position vorgesehen, um zu verhindern, dass die Schaltanordnung 2 sich nach der Installation in der Schalttafel dreht. Obwohl der Drehblockierstift 18 in den Figuren so gezeigt ist, dass er bei 90° angeordnet ist, sollte angemerkt werden, dass der Stift an allen anderen Orten auf der Seite der Schaltanordnung 2 angeordnet sein kann. In jedem Fall befestigen zwei Schrauben von der Unterseite des Gehäuses (nicht gezeigt) die Buchse 20 rechtwinklig am Gehäuse 6, um eine perfekte vordere Ausrichtung des einstückigen Hauptbetätigungsschaftes 8 zu liefern. Alle vorderen Buchsen 20 wurde konstruiert, um die Druck-Zug-Rückstell-Druckfeder 22 in einer Art aufzunehmen, um die Komprimierung der Schaltlänge zu maximieren und eine genaue Ausrichtung des vorderen Hauptschaftlagers zu liefern. Die hintere Fläche des Schlitzes 10 wurde auch so gestaltet, dass sie als hinterer Druckfedersitzhalter 24 dient, um es dem Sitz zu ermöglichen, stationär zu bleiben, während der Schaft durch den hinteren Sitz geschoben wird. Dies ermöglicht es, dass sich die Druckfeder 22 zusammendrückt ("Last"), und sie wird dann den Schaft 8 in eine neutrale Position zurück führen, wenn der Schaft freigegeben wird.
Der C-Ring hinter dem Federsitz 24 wurde gestaltet, um die Druckfeder in einem belasteten (teilweise zusammengedrückten) Zustand am passenden Platz zu halten, um einen Zusammenbau der Schaftkomponenten, die durch den Schaft 8 gehalten werden, zu erlauben, bevor diese in das Gehäuse 6 "eingerastet werden". Der C-Ring 26 wurde gestaltet, um das Gehäuse 6 frei zu machen und den hinteren Federsitz zu halten, wenn er sich mit dem Schaft bewegt, wenn der Schaft gezogen wird. Dies ermöglicht es dem hinteren Sitz, auf dem Schaft 8 zu gleiten, die Hauptdruckfeder 22 in der Zugbetriebsart zusam men zu drücken, um sie bis zu einem Punkt zu belasten, der den Schaft vollständig in die neutrale Position zurück schiebt, wenn der Schaft losgelassen wird. Wie man aus 1 sehen kann, ist auch ein vorderer Federsitzhalter 25 vorgesehen, und er wird durch einen Unterschnitt im Durchmesser des Schafts 8 in der Position gehalten.
Die Gestaltung des Bewegungsvorgangs dieser Komponenten ist so, dass die eingeschlossenen und geschützten Federsitze auch als Lager innerhalb der Buchse 20 wirken, um die Federkräfte präzise relativ zum Schaft 8 auszurichten. Die engen Toleranzen zwischen der Buchsenbohrung und den Durchmessern des Federsitzes dichten die Feder 22 gegen Dreck und andere Verunreinigungen ab, die die Lebensdauer reduzieren und Blockierungsprobleme fördern können, die verhindern, dass der Schaft 8 von der gedrückten oder gezogenen Stellung in die neutrale Position zurückkehrt, wie das beispielsweise wieder unter Bezug auf 1 dargestellt ist. Dies gewährleistet eine dauerhaftere Struktur, die die mechanische Lebensdauer gegenüber anderen Konstruktionen von Druckfedern, die eine weit größere Freilegung der Druckfeder gegenüber Elementen in der Luft erlauben, signifikant verlängert.
Das hintere Schaftlager 28 "rastet auch ein" und weist zwei (nicht gezeigte) Schrauben von der Unterseite des Gehäuses 6 auf, die dieses hintere Lager 28 rechtwinklig zur Basis des Gehäuses und zum vorderen Lager befestigen. Diese Konstruktion erlaubt eine nahezu perfekte Ausrichtung der zwei Schaftlagerpunkte, was eine präzise Steuerung der Schaftbewegung ohne ein Klemmen und ein Minimieren der Abnutzung an den Schnittpunkten des Schaftes 8 und der Lager ergibt. Die Ausrichtung erleichtert die Betätigung der Druck-Zug- und Drehbewegungen des Hauptbetätigungsschaftes 8 über Millionen von Zyklen mit nur einem geringen mechanischen Verschleiß. Das hintere Schaftlager 28 wurde gestaltet, um einen Einschluss einer Serie von Schlitzen oder Kanälen, wie den Schlitz 30 (siehe auch die Schlitze 31a bis 31f in 10) zu erlauben, um verschiedene Bewegungen oder Aktionen der Schaltanordnung 2 zu liefern oder einzuschränken, wenn ein Stift in den Schaft 8 an einem vorgewählten Ort eingeschoben wird, so dass er zu den Schlitzen passt. Ein Teilliste möglicher Schlitzgeometrien zusammen mit kurzen Beschreibungen ist in Tabelle 1 angegeben.
Das Einfügen des Merkmals des Schlitzes 30 direkt in ein kritisches Hauptlager, das hintere Schaftlager 28, ist einmalig. Das Einschließen dieses kritischen Schaftsteuerelements in ein abgedichtetes Gehäuse, der Deckel 13 und das Gehäuse 8, schützt auch dessen Inhalte gegenüber Verunreinigungen, wie Staub und Dreck, die insbesondere bei Steueranwendungen neben der Eisenbahn häufig sind. Heutzutage liefern die Konstrukti onen, die aktuell aus dem Stand der Technik bekannt sind, keine Möglichkeit, eine Vielzahl von Steuerbewegungen und/oder Aktionen leicht auf die Bedürfnisse eines Kunden abzustimmen.
Das hintere Lager 28 wirkt auch mit dem Schaft/Schlitz-Stift 32 als einem dritten redundanten mechanischen Anschlag für die Drückbewegung des Schalters zusammen, was jede Beschädigung der inneren Schalter 4a bis 4h, die durch diese Schaftbewegung betätigt werden, durch eine Überbelastung der Betätigungsschaltanordnung 2 durch die Bedienperson, verhindert. Diese Lager-Schlitz/Stift-Konstruktion dient auch als ein zweiter Sicherheitsanschlag gegenüber einer Zugbetätigung und den Drehbewegungen nach links und rechts. Während die Konfigurationen des Schlitzes 30 solche einschließen, die in der Tabelle 1 gezeigt sind, könnte andere nicht gezeigte Konfigurationen innerhalb dieses Lagers 28 in Abhängigkeit von den Anforderungen des Kunden für spezielle Schaftbewegungen errichtet werden. Die Schlitze und die Rasten in den Schlitzen liefern Punkte, um die Schaltanordnung 2 in einer speziellen Position zu "verriegeln". Die Hauptdruckfeder 22 im vorderen Lager/in der vorderen Buchse liefert eine Vorbelastung, um es somit dem Führungsstift 32 zu ermöglichen, in die Raste mit einer ausreichenden Kraft einzugreifen, um die Drehkraft der Torsionsfeder 23, die den Schaft in die neutrale Position entweder von der linken oder der rechten Drehposition zurück führt, zu überwinden.
Die 3A und 3B liefern eine detailliertere Darstellung der Torsionsfeder-Unteranordnung 23. Wie man aus den 3A und 3B sehen kann, weist die Links- und Rechtsdrehungstorsionsfeder 23, die verwendet wird, um den Schaft 8 in die neutrale Position zurück zu stellen, wie das wieder unter Bezug auf 1 dargestellt ist, einen einzigartigen Gleitschuh 40 auf, um sie an ihren Platz zu halten und der Feder die passende Vorspannung zu liefern. Dieser Schuh 40 eliminiert den Verschleiß auf den inneren Enden dieser Feder 23, der sonst bei anderen Gestaltungen durch das Reiben des Federrandes auf dem Stift 34, der die Anschlagfläche und den Haltepunkt für die Enden der Torsionsfeder während des Druck-Zug-Zyklus auf den Schalthauptschaft 8 liefert, auftritt. Diese Anordnung aus dem einzigartige Schuh 40, den Distanzringen 44 und der Schulter 38 ermöglichen es, dass die Federenden während der linearen Bewegung des Schafts fixiert bleiben, wobei der Schuh jeden Verschleiß der linearen Bewegung absorbiert. Die Wirkung dieser Konstruktion verlängert die Lebensdauer der Feder stark und reduziert die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs des Federendes, was zu einem Verlust der drehenden Rückführfunktion der Feder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn führt. Die Position des Schuhs 40 auf dem Schaft 8 wird durch einen Halte-C-Ring 36 auf einem Ende und die Position der Schulter 38 auf dem anderen Ende fixiert. Die Distanzscheiben und Unterlegringe liefern eine passende Komprimierung und Ausrichtung der Torsionsfeder 23, um zu gewährleisten, dass die Federenden in den Schuh 40 rechtwinklig eingreifen. Dies maximiert die Rückführspannung der Feder und verlängert die Lebensdauer dieser Feder 23 bis zu ihrem vorgesehenen Wert.
Der Schuh 40 ist auch konstruiert, um eine Drehung von 0° +/– bis 110° von jeder Seite der neutralen Zentralposition (0°) zu ermöglichen. Die Konstruktion der Torsionsfederanordnung 23 besteht aus einer Schulter 38 mit einem Kerbstift 34 aus rostfreiem Stahl, der in sie eingepresst ist. Der Stift 34 wird ein Ende der Torsionsfeder drehen (in Abhängigkeit davon, auf welche Weise der Schaft gedreht wird), während das andere Ende durch den Schuh 40 stationär gehalten wird. Dies eliminiert jeden durch das Gleiten verursachten Verschleiß auf die Endränder der Feder. Die Schulter 38 wurde so konstruiert, dass sie auf dem Schaft 8 entweder mit einer Feststellschraube oder einem Stift 42 (1) befestigt werden kann. Ein Federzwischenring 44 gleitet über den Schaft und steuert die Distanz zwischen dem Schuh 40 und der Schulter 38. Ein Federringsitz an beiden Enden des Zwischenrings 44 bildet zusammen mit dem Zwischenring eine präzise Positionierung der Torsionsfeder 23 während ihrer Drehzyklen, während sie die Zugreibung der Feder auf die Federrückführfunktion dieser Anordnung 2 minimiert. Eine Wirkung der Konstruktion dieses Abschnitts der Schaltanordnung 2 besteht darin, dass die Lebensdauer der Drehrückführfeder auf Millionen mechanische Zyklen ausgedehnt wird, was die gesamte Schaltleistung gegenüber anderen aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen verbessert.
In den Schaft ist ein einmaliger langer Keil 46 (1 und 3) integriert, der verwendet wird, um die einmaligen Einschübe, die die Schaltmodule in entweder der rechten oder der linken Drehstellung betätigen, anzusteuern. Der einzelne Keil 46 wird sowohl die rechten (4c, 4d) als auch die linken (4a, 4b) Drehstellungen der Schaltmodule 4 in entweder den gedrückten oder gezogenen Schaftpositionen während der gesamten linearen Bewegung des Hauptschafts 8 betätigen Zusätzliche oder weniger Schaltungen können einfach durch das Erweitern oder Vermindern der Länge des Gehäuses 6 und des Schafts 8 durch das Hinzufügen oder Vermindern der vorgesehenen Anzahl von Schalttaschen und das Erweitern oder Vermindern der Länge des Keils hinzugefügt oder weggenommen werden. Die Anzahl der vorgesehenen Schaltungen kann ebenfalls leicht durch das Hinzufügen oder Eliminieren von Schaltern innerhalb einer spezifischen Gehäusekonstruktion geändert werden. Das Gehäuse, wie es beispielhaft in 1 dargestellt ist, nimmt bis zu zwei (2) unabhängige Schaltkon taktmodule 4 der Form C in der linken Drehstellung 4a, 4b und zwei (2) unabhängige Schaltkontaktmodule 4 in der rechten Drehstellung 4, 4d auf. Es weist auch zwei (2) unabhängige Module 4 für die Druckfunktion 4f, 4h und zwei (2) unabhängige Module 4 für die Zugfunktion 4e, 4g auf. Diese spezifische Gehäuse wird als Beispiel und für eine bequeme Beschreibung bis zu acht (8) Module aufnehmen, wobei jedes eine Kontaktanordnung der Form C aufweist. Ein Beispiel einer Schaltanordnung 48, die 14 Schaltmodule 50a bis 50n aufweist, ist in 4 gezeigt. Die Schaltanordnung 48 weist drei (3) unabhängige Schaltkontaktmodule 50a, 50b, 50c der Form C in der linken Drehstellung und drei (3) unabhängige Module 50d, 50e, 50f in der rechten Drehstellung auf. Sie weist auch vier (4) unabhängige Module 50h, 50j, 50l, 50n für die Druckfunktion und vier (4) unabhängige Module 50g, 50i, 50k, 50m für die Zugfunktion auf.
Beispiele von Schaltanordnungen, die vier Schaltmodule aufweisen, sind in den 5 und 6 gezeigt. Die Schaltanordnung der 5 weist zwei unabhängige Schaltmodule 54a, 54b in der linken Drehstellung und zwei unabhängige Module 54c, 54d in der rechten Drehstellung auf. Die Schaltanordnung der 6 weist zwei unabhängige Schaltmodule 58b, 58d in der Druckposition und zwei unabhängige Module 58a, 58c in der Zugposition auf. Mehrere Ansichten des Kontakts der Form C sind in 7, Teile A und B gezeigt. Der Kontakt weist drei (3) Anschlüsse auf: ein Anschluss ist ein gemeinsamer Kontakt 60, der sich öffnen oder schließen kann, einen zweiten Anschluss (Kontakt) 62, der normalerweise offen ist, und einen dritten Anschluss (Kontakt) 64, der normalerweise geschlossen ist. Neben der Verdrahtung zum gemeinsamen Anschluss ermöglicht die Verdrahtung zu entweder einem oder beiden der anderen Anschlüsse eine große Flexibilität in speziellen Schaltungen, die in verschiedenen Positionen des Schaltschaftes aktiviert werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die hier beschrieben ist, umfasst Antriebe 66, die in Links-Rechts-Drehungs-Schaltmodulen eingeschoben sind. Profile von zwei Typen von Antrieben 66, 70, die mit der Erfindung verwendet werden können, sind in 7, Teil C dargestellt. Der Antrieb 66 weist eine vorspringende Kante 68, die eine 90° Drehung des Schafts ermöglicht, auf. Der Antrieb 70 weist eine vorspringende Kante 72, die eine 45° Drehung des Schafts ermöglicht, auf. Eine einfache Änderung in der Position der vorspringenden Kante 68, 72 auf dem Antrieb 66, 70, der eine Kopplung mit dem langen Keil 46 innerhalb des Schaftes herstellt, wird diese Module bei irgend einem Grad der Drehung des Schaftes von 20° bis 110° der Drehung von jeder Seite des Zentrums von 0° aktivieren. Man beachte auch, dass die Antriebe mit flachen Oberflächen 74 (Teil A) auf ihren benachbarten Seiten konstruiert wurden. Dies minimiert die Drehung dieser Teile nach dem Einbau in das Schaltmodul 4, was gewährleistet, dass sie sich während des Eingriffs des langen Keils 46 selbst ausrichten. Dies gewährleistet eine gleichförmigere Überführung von Drehkräften auf lineare Kräfte, was beim Antrieb beider Schalter (wenn man nochmals 1 betrachtet, beispielsweise 4a, 4b) auf jeder Seite zur selben Zeit hilft. Eine solche Anordnung minimiert auch die Reibung, die zwischen der Seite des Einrastschaltmodulgehäuses und den Taschenwänden erzeugt wird. Ein entsprechendes einmaliges Merkmal dieser Konstruktion ist die Fähigkeit, leicht einen anderen Grad der Drehung zu jeder Seite von der zentralen Position aus zu liefern. Beispielsweise könnte die Drehung nach links 45° betragen, während die Drehung nach rechts 90° beträgt. Der Vorteil für die Benutzer besteht darin, dass die Konstruktion es ermöglicht, eine größere Flexibilität bei der Kodierung vieler unterschiedlicher Grade der Drehung zu unterschiedlichen Steuerfunktionen zu haben, wenn dies gewünscht wird. Nach dem Zusammenbau des Schaltmoduls und dem Einschub des Moduls in die Tasche 76 werden die Antriebe 66, 70 durch den Hauptschaft 8 in der Position gehalten. Die gesamte Steuerung der Schaltanordnung 2 kann in jeder Drehposition in der Schalttafel montiert werden, ohne ihren mechanischen Betrieb zu beeinflussen.
Diese einmaligen Antriebe 66, 70 übertragen eine Drehbewegung wirksam in eine Linearbewegung. Wie in 1 gezeigt ist, so sind die Module 4a bis 4d gleitend beweglich in den Taschen 76a – 76d, die als ein integraler Teil des Gehäuses 6 ausgebildet sind. Keine anderen Typen von Steuerungen, die diese Präzisions-Einrast-Schaltmodule 4 verwenden, bewegen wirklich den gesamten Schalter, um ihn zu aktivieren. Da die Einrast-Schaltmodule 4 präzise Bewegungsbereiche für ihren Betätigungsknopf 82 benötigen, sind beim Stand der Technik diese Module typischerweise in starren Positionen, gewöhnlicherweise auf Pfosten, Stiften, Nieten, Ösen oder Schrauben, befestigt, wenn sie in ihren jeweiligen Rahmenanordnungen montiert werden. Es wird typischerweise ein Nocken verwendet, um den Knopf innerhalb vorgeschriebener Grenzen zu betätigen.
Wenn man es diesen Schaltmodulen 4 ermöglicht, sich frei zu bewegen, würde dieses normalerweise große Probleme beim Betätigen dieser Schalter, ohne eine Beschädigung ihres Mechanismus zu verursachen, erzeugen. Die konstante Betätigung des Knopfes 82 zu seinem maximalen Bewegungspunkt oder über diesen hinaus, würde entweder bewirken, dass sie total ausfallen, dadurch dass der Knopf oder die Feder des inneren Schaltmoduls bricht, oder es würde ihre mechanische Lebensdauer durch eine Überbelastung des Schaltmoduls 4 signifikant reduzieren. Die vorliegende Erfindung jedoch, die die Schaltmodulhaltetaschen 76 in der hier beschriebenen Ausführungsform einschließt, verhindert, dass so etwas passiert. Eine Vorrichtung zur Steuerung der Größe der Bewegung der Schaltmodule 4, die durch den langen Keil 46 während der Schaftdrehung gedreht werden, ist vorgesehen. Die Antriebe 66, 70 sind konstruiert, um in den Schlitzen 78 (7, Teil A) in den Innenwänden der Taschen 76 aufzusitzen, um so die primäre Kraft des Rotationsdruckes zu absorbieren. Zusätzlich wurde der Boden der Tasche 76 als eine zweiter Sicherheitsersatzanschlag konstruiert. Das äußere Gehäuse des Schaltmoduls 4 wird auf dem erhabenen Abschnitt des Taschenbodens 80 aufsitzen, bevor der das Modul betätigende Knopf 82 seine Bewegungsgrenze überschreitet.
Es wird auch, wie das früher erwähnt wurde, die dritte Sicherung gegen eine übermäßige Bewegung des Knopfes durch den Führungsstift 32 im Hauptschaft 8, der sich in den Schlitzen 30 im hinteren Schaftlager 28 bewegt, geliefert. Dieser Stift 32 stoppt die Drehbewegung, indem er in die Schlitzwand eingreift, bevor der Betätigungsknopf 82 des Moduls 4 sein Bewegungsmaximum erreicht.
Die Schaltanordnung 2 ermöglicht es den inneren Modulknopffederkräften in den Schaltmodulen 4, jedes Links- und Rechts-Schaltmodul (4a, 4b und 4c, 4d) in seine neutrale Position 3 zurück zu führen, wenn der Hauptschaft 8 von einer Drehbewegung frei gegeben wird. Ein niedergedrückter Knopf 82 entlastet sich und drückt das Modul 4, bis der Knopf einen unbelasteten Zustand erreicht. Da der Knopf 82 im Schaltmodul 4 gegenüber dem Zentrum des Moduls 4 versetzt ist, liefert das Hinzufügen einer zweiten Druckfeder 84 (7, Teil A) am Boden der Taschen 76 eine Gegengewichtskraft zum Schaltmodul 4. Dies reduziert die Möglichkeit einer Verkantung des Moduls 4 während seiner Bewegung, es erleichtert eine glättere Bewegung des Moduls und minimiert den mechanischen Verschleiß zwischen dem Gehäuse des Schaltmoduls und den Seitenwänden der Tasche. Während diese zweite Druckfeder 84 konstruiert ist, um zu den Kräften des Schaltknopfes 82 in diesem spezifischen Schaltmodul 4 zu passen, können durch das Erhöhen oder Vermindern der Tiefe dieser Tasche 76, die Federkräfte leicht so eingestellt werden, dass sie zu den Kräften des Knopfes der Einrast-Schaltmodule einer Anzahl verschiedener Hersteller dieser Vorrichtungen passen. Dieses Gegengewicht der Feder 84 wird auch das Modul 4 in seinen Ruhezustand zurück führen, sollte die interne Feder des Knopfes des Schaltmoduls aus irgend einem Grund versagen.
Die Druck-Einrast-Schaltmodule 4e bis 4h weisen spezielle Montagestifte 86 (7, Teil B), die in die Modulmontageöffnungen eingeschoben werden, auf. Diese Stifte fallen in Presspassungsschlitze 88 (1) im Gehäuse 6, die die Module 4e bis 4h am gewünschten Ort halten, um zu gewährleisten, dass ihre Betätigungsknöpfe 82 in die Betätigungsscheibe 90 (1), die am Hauptschaft 8 befestigt ist, greifen. Diese Schaltmodule 4e bis 4h bewegen sich nicht und werden durch Wände auf beiden Seiten abgestützt.
Da die Köpfe der Montagestifte einen Presssitz mit den Seitenwänden aufweisen, können sie nicht aus den Schaltmodulen heraus fallen.
Die Stifte 91, die verwendet werden, um die Druckschaltmodule ineinander zu schieben (beispielsweise Stift 91 der 1), sind in einer solchen Größe ausgebildet, dass sie zwischen die inneren Gehäusewände (beispielsweise die Wände 93a und 93b der 1) des Gehäuses 6 der Schaltanordnung passen und einen Presssitze in einem hinteren Abdeckungspunkt- Montageschlitz (beispielsweise Schlitz 95 der 1) der Anordnung haben. 7A umfasst mehrere Ansichten der Druckschaltmodule und Stifte, um zu zeigen, wie die Druckmodule und Stifte in die Anordnung integriert werden. Die Schaltmodule 4f und 4h und der Stift 91 der 1 sind in einer Ansicht A der 7A wiedergegeben. Wie man aus der Ansicht B sieht, so umfasst der Stift 91 reduzierte Durchmesser 91a und 91b auf seinen beiden Enden, wobei die reduzierten Durchmesser eine solche Größe aufweisen, dass sie in die Montageöffnungen der Schaltmodule 4f und 4h passen. In einer bevorzugten Ausführungsform, die in der Ansicht C gezeigt ist, wird ein zusätzlicher Stift 97 verwendet, um die Module sicherer zu verankern. In der Ansicht D ist eine Seitenansicht des Schalters 4f beispielhaft gezeigt, um beispielhafte Montageöffnungen 99a und 99b für die Stifte 91 und 97 zu zeigen. Wenn die Schaltmodule passend in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, so können die Stifte leicht in den Schlitz eingeschoben werden, wenn die Betätigungsknöpfe des Druckschaltmoduls exakt positioniert sind. Sollte eines der Druckschaltmodule 4f eliminiert werden, so wird sich die Position des einen Moduls 4h auf der anderen Seite (beispielsweise 4f v. 4h) nicht ändern, da die Stifte 91 eine ausreichende Länge aufweisen, um in die Gehäusewände (93a, 93b) auf der anderen Seite einzugreifen, bevor sie sich aus den Montageöffnungen im anderen Schaltmodul lösen.
Der Deckel 13 (2A) liefert einen zusätzlichen Halt aller Schaltmodule 4. Zusätzlich werden Schaltungsdrähte 92 (8), die durch Kanäle entlang den Innenwänden des Gehäuses 6 hindurch gehen, jede Auswärtsbewegung der Stifte 91 verhindern, um somit die Zug-Schaltmodule 4e bis 4h zu befestigen. Die Position der Schlitze im Gehäuse 6, die diese Stiftköpfe aufnehmen, ist in Bezug auf eine passende Positionierung der Module kritisch. Ihre Position ist zum gesamten Zughub so eingestellt, dass sie gewährleistet, dass die Köpfe auf den Einrast-Schaltmodulen innerhalb ihrer vorgesehenen Parameter arbeiten. Die primäre Anschlagsteuerung, um eine übermäßige Ansteuerung dieser Modulknöpfe 82 zu verhindern, ist die Knopfbetätigungsscheibe 90 oder die Scheiben, die entlang oder auf der Rückseite des Hauptschaftes 8 montiert sind. Als ein primärer Sicherheitsanschlag ist diese Scheibe 90 so gestaltet, dass sie auf die inneren Gehäuse wände 94 (1) aufschlägt und eine Stütze bildet, bevor sie eine Position erreicht, der die Knöpfe in den Druck- oder Zug-Betriebsarten zum Aufschlagen führt. Ein zweiter Sicherheitsanschlag gegenüber der Zugbewegung des Hauptschaftes 8 ist der Führungs/Schlitz-Stift 32 im Schlitz 30 im hinteren Hauptschaftlager 28. Er wird im Schlitz 30, in dem er sich bewegt, anschlagen, bevor der Knopf 82 des Druck-Schaltmoduls seine Bewegungsgrenzen für 4e bis 4h überschreitet.
Die einmalige Betätigungsscheibe 90 kann ohne Unterbrechungen in ihrem Umfang geliefert werden. Diese Scheiben 90 werden alle Druck-Zug-Schaltmodule 4e bis 4h betätigen, wenn der Hauptschaft 8 im Zentrum oder irgend einer Links-Rechts-Drehstellung in einem beliebigen Drehwinkel betätigt wird. Umgekehrt können durch das ausgewählte Entfernen kleiner Abschnitte des Umfangs der Scheiben 90 an spezifischen Orten auf den Umfängen der Scheiben ausgewählte Druck-Zug-Schaltungen bei speziellen Drehstellungen des Hauptschaftes aktiviert oder nicht aktiviert werden. Einige repräsentative Scheiben 90 sind in den 9a bis 9e gezeigt. Betrachtet man die 9a, so ist die Scheibe 96 eine nicht indizierte Scheibe, in 9B ist die Scheibe 98 eine 30° Scheibe, in 9c ist die Scheibe 100 eine 45° Scheibe, in 9d ist die Scheibe 102 eine 90° Scheibe, und in 9e ist die Scheibe 105 eine wechselnde 30° Scheibe. Der Pfeil 104 zeigt die Drehposition des Schaftes 8 und Punkte zum Boden des Gehäuses der Anordnung an, wenn sich der Schaft 8 in der neutralen Stellung befindet.
Eine zusätzliche Flexibilität der Schaltungsauswahl ist möglich, da die vorliegende Erfindung das Montieren der Druck-Zug-Schaltmodule 4e bis 4h in ihren jeweiligen Schlitzpositionen, wobei die Modulbetätigungsknöpfe entweder nach oben oder unten angeordnet sind, ermöglicht. Dies liefert eine Vielzahl von Kombinationen, welche Druck-Zug-Schalter ausgewählt an verschiedenen Graden der Links-Rechts-Drehung des Hauptschaftes betätigt werden. Der praktische Vorteil davon, dass man die spezifische Modulbetätigung an unterschiedliche Grade der Schaftdrehung anpassen und diese mischen kann, ist der, dass dem Schaltungskonstrukteur ein viel größerer Spielraum ermöglicht wird, wenn er die Systemsteuerfunktionen gestaltet. Mit dieser Konstruktion kann der Konstrukteur nun eine viel höhere Dichte der Steuerfunktion pro Fläche in einer Hülle des Schalttafelraums liefern als das mit Schaltern anderer Konstruktion erzielt werden kann.
Die Grundkonstruktion liefert eine lineare Trennung der Links-Rechts-Drehfunktionen von den Druck-Zug-Funktionen. Dies ermöglicht die Länge des Gehäuses 6 für die Schaltanordnung 56 zu verkürzen, um entweder die Druck-Zug-Schaltmodule 58a bis 58d, wie sie unter Bezug auf die 5 und 6 dargestellt sind, von den Links-Rechts-Dreh- Schaltmodulen 54a bis 54d (siehe 6) zu eliminieren, wenn nur die Druck-Zug-Version der Schaltanordnung 56 auf dem kürzeren Gehäuse 6 vorgesehen wird, wie das unter Bezug auf die 5 und 6 dargestellt ist. Beide Lagerpunkte für den Hauptschaft sind in der vorderen Einrast-Buchse angeordnet, wenn die Version dieser Familie mit kürzerem Gehäuse gebaut wird. Im Falle einer Druck-Zug-Vorrichtung mit 8 Schaltmodulen (Anordnung 106, 10) ist ein zweites hinteres Einrast-Lager 108 vorgesehen.
Unter Bezug auf die 11A bis 11D werden nun die Aspekte der LED-Beleuchtung der Erfindung diskutiert. Die Verfahren der LED-Beleuchtung für die Vielzahl der Schalttafeltypen und Dicken oder der erhältlichen Raster- und Kachelsysteme, erfordern eine neue aber flexible Lösung, damit diese im verbleibenden verfügbaren Platz montiert werden können. Vor dieser Erfindung wurden Glühlampen- oder LED-Anzeigen durch Einrastmodule, die typischerweise einen kompletten Kachelplatz benötigten, im Raster montiert. Im Falle von Schalttafeln aus Metall oder Phenol müssen die Lampenträger durch Schrauben oder Klemmvorrichtungen, die an der Rückseite der Schalttafel verschraubt werden, befestigt werden. Diese Verfahren belegten wertvollen Schalttafelraum und erlauben nicht die Maximierung der Verwendung des verfügbaren Raums der Vorderseite der Schalttafel. Anzeigelampen wurden, im Falle von LEDs, als permanente Anordnungen verdraht, was einen Austausch des gesamten Moduls erforderlich machte, wenn eine LED ausgebrannt war. In anderen Fällen waren die LED- oder Glühlampenanordnungen in Telephon-Gleit-Basiselementen (telephone slide bases) verfügbar, wobei sie aber nur von der Rückseite der Schalttafel ersetzt werden konnten. Ein Aspekt dieser Erfindung wird beispielhaft drei Ausführungsformen von LED-Montageanordnungen zeigen, die einen Austausch einzelner LEDs von der Schalttafelvorderseite ermöglichen.
Wie in den 11A und 11B gezeigt ist, umfasst eine Ausführungsform einen speziell einstellbaren LED-Halter mit niedrigem Profil, der 1, 2 oder 3 LEDs 112a bis 112c der Größe T1 oder der Größe ¾ T1 aufnimmt. Der Halter ist konstruiert, um einen Stecker eines speziellen Herstellers aufzunehmen, aber er kann leicht geändert werden, um Stecker verschiedener anderer Hersteller zu verwenden. Der Halter weist zwei Schlitze 114a, 114b auf jeder Seite auf, die eine lineare Einstellung ermöglichen. Dies erlaubt die Verwendung mit Schalttafeln 111 verschiedener Dicke und die Option des Austausches einer LED von der Vorderseite oder der Rückseite der Schalttafel. Der Halter 110 weist einen vertikalen Abschnitt 116 mit 1, 2 oder 3 Gewindeöffnungen 118a bis 118c, die Seite an Seite angeordnet sind, die bis zu drei zylindrische, mit einem Gewinde versehene Kunststoffbasisstücke 120a bis 120c aufnehmen, auf. Jedes Basisstück 120 weist zwei Metall sockel 122a bis 122c, die angeordnet sind, um die LED-Drähte aufzunehmen, auf. Die Seite des Basisstücks 120 weist eine Polaritätsanzeige auf, um zu zeigen, welcher Sockel 122 für den Kathodendraht verwendet werden muss. Die Position des Basisstücks kann dadurch eingestellt werden, wie weit das Basisstück 120 in den Halter 110 eingeschraubt wird. Ein Abschnitt des mit einem Gewinde versehenen Basisstücks wird freigelassen, so dass eine Kappe 119 befestigt werden kann, nachdem die LED in das Basisstück eingeschoben wurde. Das Basisstück 120 weist eine Mutter 124 auf, die nach unten auf den Halter 110 oder die Platten 111 geschraubt wird, um zu gewährleisten, dass das Basisstück an seiner passenden Position verbleibt und jeglicher Bewegung des Basisstücks widersteht, wenn die Kappe abgeschraubt wird. Die Kappe befestigt die LED am Basisstück.
In auf Schalttafeln montierten Vorrichtungen kann die Öffnung 118 für die Anzeigelampe 112 groß genug sein, um es zu ermöglichen, dass sich die Kappe 119 teilweise durch die Schalttafel 111 erstreckt (dies ist der Fall in 11B), um somit einen ausreichenden Zugang für die Finger zu gewähren, um die Kappe abzuschrauben. Somit kann durch die Einstellung des Halters 110 oder der Plattenposition und der Position des mit einem Gewinde versehenen Basisstücks die LED-Anordnung bewegt werden, um einen Bereich von unterschiedlichen Schalttafeldicken zu berücksichtigen und auch um eine leichte Positionierung und einen leichten Austausch der LED von der Schalttafelvorderseite oder der Rückseite zu gewähren. Um Beispiele von LED-Anordnungen, die eine alternative Positionierung des Halters und/oder des Basisstücks aufweisen, zu zeigen, sind die 11C und 11D vorgesehen. Für die Zwecke der Beschreibung wird bei den Ausführungsformen der 11C und 11D angenommen, dass es Ausführungsformen mit drei LEDs sind, wie bei den 11A und 11B. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass die Erfindung nicht auf diese LED-Ausführungsformen beschränkt ist, und dass Ausführungsformen, wie solche, die 1 oder 4 LEDs einschließen, gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert werden können.
In der Konfiguration der 11C sind der Halter 110 und/oder die Basisstücke 120a–c so positioniert, dass die LEDs 112a–c hinter der vorderen Wand 111 angeordnet sind. Zusätzlich sind in der Konfiguration der 11C rechteckige Einpresslinsen (beispielsweise die Linse 121) in der Wand 111 installiert, um in Verbindung mit den LEDs 112 zu arbeiten. Die Konfiguration der 11D ist ähnlich der Konfiguration der 11C mit der Ausnahme, dass runde Linsen (beispielsweise die Linse 12) in der Wand 111 installiert sind, um in Verbindung mit den LEDs 112 zu arbeiten.
Eine Beleuchtung in Bezug auf Raster- und Kachelsysteme 130 wird nun unter Bezug auf die 12A und 12B diskutiert, wobei 12A drei verschiedene Typen 132, 134 und 136 von Schaltanordnungen, die in einem einigen Rastersystem 130 installiert sind, zeigt, und wobei 12B einen detaillierten Abschnitt einer in einem Raster montierten Anordnung 138 mit einer vorstehenden LED 140 zeigt. Im Falle des Raster- und Kachelsystems 130 wird die Basis- und Sockelanordnung statt der Halteranordnung verwendet. Es werden jedoch unterschiedliche Platten verwendet, um die LEDs in Abhängigkeit von der Gesamtdicke des speziell verwendeten Rastersystems zu positionieren und zu bestimmen, ob die LED durch die Kachel vorstehen soll oder hinter der Kachel verbleibt und eine Linse (beispielsweise die Linse 126 oder 128 der 12A) beleuchtet. Wenn die LEDs durch die Kachel vorstehen sollen, was es erlaubt, dass die Spitzen der LEDs ohne Abdeckung sind, so wird eine mit einem Gewinde versehene Klammer 131 verwendet, um bis zu drei LEDs der Größe T1 oder der Größe 2/4 T1 zu montieren. Die Klammer 131 ist konstruiert, um die LEDs passend zu positionieren, so dass sie in einen typischen Rasterplatz von 24 bis 25 mm passen. Die Konstruktion ist so, dass LEDs in der Fabrik speziell für das spezifische Raster 130 des Herstellers und das Erscheinungsbild der Anzeigen, das durch den Kunden spezifiziert wurde, positioniert werden.
Nachdem die Schaltanordnung am Raster 130 mit Rasterplatten 145, einer Mutter und einem Sprengring montiert und befestigt ist, wird die Platte 146 über den Schaft und die Buchse gezogen und in ihrer Position mit einer anderen Mutter 142 befestigt. Die isolierten Leiter 144 (12B), die an jedem Basisstück befestigt sind, wurden mit Steckerverbindungsstiften abgeschlossen. Die Leiter passen durch Öffnungen, die in der hinteren Rasterplatte 146 (12A), die den Steuerschalter an der Rasteranordnung befestigt, vorgesehen sind. Der Deckel 13 oder die Abdeckung der Schaltanordnung weist einen schmalen Kanal 148, der in seine Oberfläche geschnitten ist, um das LED-Verbindungsstück 150 aufzunehmen und es mit der Schaltanordnung auszurichten, auf. Das Verbindungsstück 150 ist weiter am Schalterdeckel 13 mit einer kleinen Schraube 152, die jegliche Bewegung verhindert, befestigt. Die Leiterdrähte der LEDs werden in die passenden Öffnungen auf der Steckerverbindungsseite eingeschoben, und das Verbindungsstück wird dann am Schalterdeckel 13 befestigt. Der Kabelbaum mit dem passenden Buchsenverbindungsstück 154 kann dann mit dem Steckerteil verbunden werden, um die Leitungsverbindungen vollends herzustellen. Schließlich wird die Frontkachel angebaut, um das Systemschaubild zu vollenden.
LEDs und Kacheln werden im allgemeinen nur ersetzt, wenn Schaubild- und Schalttafelfunktionen geändert werden oder wenn LEDs ausgebrannt sind. In jedem Fall ist es ein fach, die Kachel 130 zu entfernen, die LED-Kappe 119 abzuschrauben und die LED 112 zu ersetzten, ohne dass man Zugriff auf die Rückseite des Rasters/der Kachel 130 haben muss. Sollte ein Abschnitt des Rasters 130 in dem Maß neu konfiguriert werden, dass sowohl die Schaltanordnung als auch die LED-Anordnung nicht erforderlich sind, so können diese wiederum leicht bewegt werden. Die Kachel wird entfernt, die Mutter, die die LED-Platte hält, wird entfernt. Die Schraube, die das Verbindungsstück am Deckel hält, wird entfernt, und das Verbindungsstück gleitet weit genug nach vorne, dass sich die LED-Platte von der Vorderseite des Betätigungsschaftes lösen kann. Die Schaltermontagemutter wird entfernt, was es ermöglicht, den Schalter von der Hinterseite des Rasters heraus zu ziehen. Die LED-Platte oder die LED-Rasterplatte kann dann durch die Rückseite der Rasteranordnung entfernt werden. Alle Teile können dann in einem anderen Abschnitt des Rasters erneut verwendet werden.
In einer alternativen Ausführungsform, die hier in Verbindung mit den 13A bis 13D diskutiert wird, wird eine austauschbare LED direkt im Ende des Betätigungsschaftes gehalten. Früherer Steuerschalter konnten nur eine permanente LED, die mit Epoxidharz an ihren Platz geklebt war, anbieten. Wenn die LED ausbrannte, musste der gesamte Schalter ersetzt werden. Sie mussten in die Fabrik zurück gebracht werden, und die Reparatur war sehr teuer.
Durch das Vorsehen eines einschraubbaren Basisstücks mit Sockeln, die in den Betätigungsschaft des Steuerschalters passen, können Kunden nun leicht die Beleuchtungsfarben ändern oder beschädigte oder ausgebrannte Anzeigen ersetzen. Betrachtet man die 13A, so werden zwei Feststellschrauben (es ist nur eine Feststellschraube 156 gezeigt), die den Knopf am Schaft halten, gelockert, und der Betätigungsknopf 158 wird entfernt. Die Schraube auf der Kappe 160, die die LED am Basisstück hält, wird entfernt und die LED wird ersetzt. Der ganze Vorgang kann in Sekunden von der Vorderseite der Schalttafel oder des Rasters und der Kachel durchgeführt werden, was einen großen Vorteil darstellt, der den Konstrukteuren eine überragende Maximierung der Schalttafeldichte ermöglicht. Als Alternative können die Knöpfe mit einer leicht vertieften LED (wie in 13B), so dass eine Linse verwendet werden kann, um die Spitze der LED zu bedecken, oder so, dass gerade die Spitze der LED vorsteht (wie in 13C) geliefert werden.
13D zeigt im Detail eine beispielhafte Ausführungsform einer im Schaft montierten austauschbaren LED gemäß der Erfindung. Teil A der 13C zeigt eine vollständige Schaft/LED-Unteranordnung. Wie man aus Teil A sieht, so umfasst die Unteranordnung eine LED 162, ein LED-Basisstück 164, eine aufschraubbare Kappe 160, Sockelstifte 166a und 166b, LED-Leitungsdrähte 168, eine Isolation 170a und 170b für die LED-Leitungen und einen Schaft 8. Das LED-Basisstück kann in gezeigter Weise mit einem Gewinde versehen sein, oder es kann mit einer teilweise glatten äußeren Oberfläche ausgeformt werden, um eine Presssitzverbindung mit dem Schaft zu ermöglichen. Wie man aus Teil B sieht, so umfasst der Schaft ein mit einem Innengewinde versehenes Ende 172, um das Basisstück 164 aufzunehmen und er umfasst eine Öffnung 174 entlang seiner Länge, um es den LED-Leitungen zu ermöglichen, vom Inneren des Schaftes zu seinem Äußeren zu gelangen, wo auf sie leichter zugegriffen werden kann. Wenn ein Pressitz-LED-Basisstück verwendet wird, würde das Schaftende 172 glatt sein, um den glatten Abschnitt des Basisstücks aufzunehmen. Teil C zeigt Vorder- und Seitenansichten der Schraube im Basisstück 164, und Teil D zeigt Vorder- und Seitenansichten einer aufschraubbaren Kappe 160. Wie man aus Teil C sehen kann, umfasst die Schraube im Basisstück zwei Öffnungen 164a und 164b, um die Sockelstifte aufzunehmen, und eine Kerbe 165, die als eine Polaritätsanzeige für die LED dient. Wie man aus Teil D sieht, so umfasst die aufschraubbare Kappe eine Durchgangsöffnung 161, um die LED 162 aufzunehmen. Teil E zeigt, wie die LED, die Sockelstifte, das Basisstück, die Leiter und die Isolation zusammen passen. Wie man aus Teil E sieht, so werden die Sockelstifte in das Basisstück eingeschoben, und die LED wird wiederum in die Sockelstifte eingeschoben. Eine elektrische Verbindung zur LED wird durch die Sockelstifte durch das Verbinden der LED-Leitungen mit den Stiften, wobei die Leitungen und die Stifte beispielsweise durch Wärmeschrumpfisolationshülsen 170a und 170b verbunden werden, erzielt.
Wenn die Konstrukteure nur eine einzige LED-Anzeige benötigen, so ermöglicht eine vollständig eingeschlossene Schaltanordnung mit einer austauschbaren Frontplattenanzeige und einer vollständig eingeschlossenen Verdrahtung ein Stapeln und eine Einsparung bei der Frontplatte von bis zu 70 % gegenüber anderen Produkten. Wenn die Konstrukteure eine mehrfache Anzeigemöglichkeit benötigen, so können sie das Licht im Knopf plus die 3-Licht-Anordnung oben auf der Umhüllung verwenden. Diese gesamte Anzeige kann innerhalb eines Quadrats von 24 mm (0,950") erfolgen.
Die 14A und 14B zeigen verschiedene Typen von Gestaltungen der Beleuchtung, die mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden können, und sie zeigen auch, wie Schalter, die solche Gestaltungen einschließen, in Raster- und Kachelsysteme eingefügt werden können. 14A zeigt ein 4 × 2 Raster aus Schaltanordnungen, wobei jede Anordnung eine quadratische Fläche von 24 mm (0,950") des Rasters belegt (die Knöpfe der Schalter sind für eine übersichtlichere Darstellung nicht gezeigt). Die Anordnungen 172a und 172b weisen jeweils drei LEDs auf und sie sind vom Typ, bei dem die Spitzen der LEDs von der Rastertafel vorstehen (siehe beispielsweise 12A, Anordnung 132). Die Anordnungen 174a und 174b weisen jeweils eine LED auf und sie sind vom Typ, bei dem die LED hinter der Tafel angeordnet ist, und die Tafel eine rechteckige Linse für einen Betrieb mit der LED einschließt (siehe beispielsweise 12A, Anordnung 134). Die Anordnungen 176a und 176b weisen jeweils eine LED auf und sie sind vom Typ, bei dem die LED hinter der Tafel angeordnet ist, und die Tafel eine runde Linse für den Betrieb mit der LED aufweist (siehe beispielsweise 12A, Anordnung 136). Die Anordnungen 178a und 178b weisen jeweils eine LED auf und sie sind vom Typ, bei dem die Spitze der LED von der Rastertafel vorsteht und die LED von der Vorderseite der Tafel austauschbar ist (siehe beispielsweise 11B).
14B zeigt ein 3 × 2 Raster aus Schaltanordnungen, bei denen die Schaltknöpfe gezeigt sind. Wie man aus 14B sieht, so umfasst die Anordnung zwei LEDs des vorstehenden Typs, die um einen "Pfeil"-Knopf montiert sind. Die Anordnung 182 umfasst eine vorstehende LED, die über einem runden Knopf montiert ist. Die Anordnung 184 umfasst eine erste LED, die im Zentrum des Knopfes und hinter der Vorderseite des Knopfs montiert ist, wobei eine rechteckige Linse in der Tafel für einen Betrieb mit der ersten LED angeordnet ist, und wobei eine runde Linse in der Vorderseite des Knopfs für einen Betrieb mit der zweite LED angeordnet ist (siehe beispielsweise 13B). Die Anordnung 186 umfasst eine LED, die über einem runden Knopf und hinter der vorderen Tafel montiert ist, wobei eine runde Linse in der Tafel für einen Betrieb mit der LED angeordnet ist. Die Anordnung 188 umfasst eine erste LED, die über einem runden Knopf und hinter der vorderen Tafel montiert ist, und eine zweite LED, die im Zentrum des Knopfes montiert ist, und von der Vorderseite des Knopfes vorsteht (siehe beispielsweise 13C), wobei eine rechteckige Linse in der Tafel für einen Betrieb mit der ersten LED angeordnet ist. Die Anordnung 190 umfasst eine erste LED, die über einem runden Knopf und hinter der vorderen Tafel montiert ist, und eine zweit LED, die im Zentrum des Knopfes montiert ist, wobei eine runde Linse in der Tafel für einen Betrieb mit der ersten LED angeordnet ist, und die zweite LED für ein leichtes Austauschen von der vorderen Tafel aus, angeordnet ist (siehe beispielsweise 13A).
15 zeigt eine zusätzliche Schaltanordnung 192 gemäß der Erfindung, die für die Verwendung in einem Rastersystem geeignet ist. Die Anordnung der 15 umfasst eine LED, die im Zentrum eines Pfeilknopfes montiert ist und von der Vorderseite des Knopfes vorsteht.
16 zeigt eine beispielhafte Rasterplatte, die in einem Rastersystem, wie es in 14B dargestellt ist, verwendet werden kann. Die dargestellte Rasterplatte umfasst eine Durchgangsöffnung 196 für den Schaft einer Schaltanordnung und zwei Durchgangsöffnungen 198a und 198b, um LEDs, die von einer vorderen Tafel vorstehen, aufzunehmen. Die Rasterplatte der 16 kann beispielsweise mit der Schaltanordnung 180 der 14B verwendet werden.
17 ist eine Aufsicht auf eine Schaltanordnung 180, wobei die Anordnung in einem Raster 100 montiert ist. Wie in 17 gezeigt ist und in Bezug auf 16 erwähnt wurde, ist die Rasterplatte 194 für das Montieren der Anordnung 180 im Raster geeignet. Der Knopf der Anordnung 180 ist in 17 nicht gezeigt.
Zwei der vielen möglichen Verfahren für die Verbindung der Schaltanordnungen der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Steuervorrichtungen sind im Teil X der 4 gezeigt. Die Konstruktion ist flexibel, um eine Stecker/Buchsen-Verbindungsanordnung 162, einfache Kabelverbindungen oder Doppelkabelverbindungen zu ermöglichen. Im Falle der Stecker- und Buchsenverbindungsanordnung ist die Rückseite des Gehäuses gestaltet, um bis zu 15 Stifte mit #22 GA. Draht aufzunehmen. Bei reduzierten Stromanforderungen und/oder Drähten kleinerer Stärke kann man die Anzahl der Stifte (Schaltungen) auf 24 für einen integrales Verbindungsstück innerhalb der Aufstandsfläche der Breite 24 mm (0,950") und der Höhe 16 mm (0,640") erhöhen. Der Buchsenabschnitt des Verbindungsstücks ist konstruiert, um in eine Aufnahme an der Rückseite des Gehäuses "einzurasten (drop-in)". Bei der endgültigen Befestigung des Deckels wird das Verbindungsstück vollständig eingefangen und kann nicht herausgezogen werden.
Wenn Kabel oder einzelne Leiter verwendet werden, ist die untere Rückseite des Gehäuses so konstruiert, dass sie entweder eine Tülle 164 oder zwei Tüllen 166 aufnimmt, die im Durchmesser dem Kabel oder den Kabeln, die in die Rückseite des Schalters eingebracht werden, entsprechen. Ein einzelner Anpressbalken 168 oder ein doppelter Anpressbalken 170 wird dann unter Verwendung von zwei Schrauben 172 für den einzelnen und einer Schraube 175 für den doppelten Balken befestigt. Die Schrauben schrauben sich in die Basis hinein und pressen die Tülle/die Tüllen für einen sicheren Halt der Leiter. Der Schalterdeckel wird dann befestigt. Der Deckel bedeckt die Klemmplattenschrauben, um somit jede Möglichkeit eines Herausdrückens durch eine Vibration, die an vielen Orten, wo diese Schalter verwendet werden, auftritt, zu verhindern. Das Ende des Kabels, das nicht direkt mit dem Schalter verbunden ist, kann dann mit einem anderen Verbin dungsstück oder einem Anschlussverbindungsstreifen, der irgendwo anders in der Steuerkonsole angeordnet ist, abgeschlossen werden.
Ein anderes Merkmal unserer Gestaltung des Leitungsabschlusses besteht darin, dass wir die Möglichkeit behalten, die Gehäuse aus verschiedenen Materialien und mit verschiedenen Verfahren leicht herstellen zu können. Wir früher erwähnt wurde, können die Gehäuse aus Metall oder Plastik gefertigt werden. Mit einfachen Einsätzen im Werkzeug für den hinteren Kabel/Verbindungs-Abschnitt können die Teile entweder mittels Spritzguss aus Metall oder Kunststoff hergestellt werden oder sie können unter Verwendung eines Zinkdruckgussverfahrens gefertigt werden. Die Einsätze können auch für Änderungen in den Taschen für die Druck-Zug- oder Drehschalter, um eine Vielzahl von Einrastmodulen, die von verschiedenen Herstellern erhältlich sind, aufzunehmen, verwendet werden. Diese Merkmale verhindern, dass man sich in einer Position befindet, in der man sich für kritische funktionelle Komponenten, die in diesen Schaltanordnungen verwendet werden, auf einen einzigen Händler verlassen muss.
Die Konstruktionen anderer Hersteller, die Nocken verwenden, um Schaltmodule zu betätigen, weisen im allgemeinen einen Mechanismus auf, der an der maximalen Bewegungsgrenze den Betätigungsknopf konstant "nach außen drückt", und die Hersteller von Einrastmodulen sind sich darüber einig, dass dies die mechanische Lebensdauer ihrer Produkt vermindern wird. Unsere Erfindung gewährleistet, dass wir die maximale mechanische Lebensdauer, für die diese Produkte ausgelegt sind, erhalten. Zusätzlich ermöglicht das Wesen der grundsätzlichen Konstruktion des Gehäuses bei anderen Herstellern, dass sich diese leicht verdrehen oder zerbrechen, nachdem sie in einer Schalttafel oder in einem Raster- und Kachselsystem montiert sind. Dies wird im allgemeinen durch Kräfte, die von den Kabeln oder Kabelbündeln, die an Gruppen von Steuerungen, die in großer Nähe montiert sind, befestigt sind, ausgeübt werden, verursacht. Die Zerstörung durch diese Kräfte kann die Bewegung des Betätigungsschafts behindern und somit die Schaltleistung beeinflussen. Die Konstruktion des Gehäuses der Steuerschalter der Erfindung ist wesentlich dauerhafter und kann eine viel härtere Handhabung ohne einen Leistungsverlust aushalten.

Claims

Schaltanordnung (2) – mit einem hohlen Gehäuse (6), – mit einem oder mehreren in dem Gehäuse (6) angeordneten Schaltmodulen (4), von denen jedes einen von einem Körper aus nach außen in einer Schaltneutralstellung vorgespannten Knopf (82) zum Aktivieren des einen oder von mehreren Schaltmodulen (4) durch sein nach unten Drücken hat, – mit einem Schaft (8), der – sich in ein Ende des Gehäuses (6) längs einer Längsachse in dessen Innenraum erstreckt, – für eine Drehung um die Längsachse betätigbar ist, – außerhalb des Gehäuses ein proximales Ende für eine Handbetätigung durch einen Benutzer aufweist, – ein innerhalb des Gehäuses (6) gehaltenes distales Ende hat, sowie – einen sich radial erstreckenden Abschnitt (46) aufweist, der den Knopf wenigstens eines der Schaltmodule (4) während einer Drehung aus einer Schaftneutralstellung in eine Kontaktposition aktiviert, und – mit einer von dem Gehäuse (6) gehaltenen Feder (23) zum Vorspannen des Schaftes (8) in die Neutralstellung und zum automatischen Rückführen des Schafts (8) dorthin aus der Kontaktstellung, dadurch gekennzeichnet, – dass das wenigstens eine Schaltmodul (4) in einer Tasche des Gehäuses (6) gleitend verschiebbar ist, – wobei eine Drehung des Schaftes (8) aus der Neutralstellung, in der kein Kontakt mit dem wenigstens einen Schaltmodul (4) besteht, in die Kontaktstellung den sich radial erstreckenden Abschnitt des Schaftes dazu bringt, dass er gegen das wenigstens eine Schaltmodul (4) vorgespannt ist, um das wenigstens eine Schaltmodul (4) so zu bewegen, dass der Knopf (82) dazu veranlasst wird, dass er gegen eine Innenfläche des Gehäuses (6) für das nach unten Drücken des Knopfs (82) und somit für eine Aktivierung des wenigstens einen Schaltmoduls und ferner weg von dem Kontakt mit dem wenigstens einen Schaltmodul (4) vorgespannt wird, damit der Knopf in die Schaltneutralstellung zurückkehren kann, wenn der Schaft in eine Schaftneutralstellung zurückgeführt ist.
Schaltanordnung (2) nach Anspruch 1, bei welcher das wenigstens eine Schaltmodul (4) ein erstes Schaltmodul (4a), das in einer ersten Tasche (76a) gleitend verschiebbar ist, und ein zweites Schaltmodul (4c) aufweist, das in einer zweiten Tasche (76c) des Gehäuses (6) gleitend verschiebbar ist, wobei die zweite Tasche für ein Platzieren des zweiten Schaltmoduls (4c) für einen Kontakt durch den sich radial erstreckenden Abschnitt des Schaftes während seiner Drehung im Uhrzeigersinn angeordnet und das erste Schaltmodul (4a) während einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn kontaktiert wird, wenn der Schaft aus der Schaftneutralstellung in eine rechte Kontaktierposition beziehungsweise eine linke Kontaktierposition gedreht wird.
Schaltanordnung nach Anspruch 1, bei welchem das eine Schaltmodul (4) oder mehrere Schaltmodule (4), die in dem Gehäuse (6) angeordnet sind, weiterhin eines oder mehrere an dem Gehäuse festgelegte zweite Schaltmodule (4), wobei der Schaft (8) in eine Längsrichtung für eine Bewegung in das Gehäuse (6) hinein und aus ihm heraus durch ein an dem Gehäuse (6) befestigtes Schaftlager (28) hindurch bewegbar ist und das Schaftlager (28) in sich den Schaft (8) für eine Längs- und Drehbewegung des Schaftes (8) gleitend verschiebbar aufnimmt, sowie eine Scheibe (90) aufweist, die von dem Schaft (8) an seinem distalen Ende gehalten wird und für eine Bewegung aus einer Schaftneutral-Längsposition, in der sie in einer Abstandsbeziehung zu einem Knopf eines oder mehrer zweiter Schaltmodule (42) steht, in eine Kontaktierposition angeordnet ist, die sich aus der Längsbewegung des Schaftes (8) zur Aktivierung des einen oder von mehreren zweiten Schaltmodulen (48) ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schaftlager ein Schlitz zur Begrenzung wenigstens eines Drehbewegungsbereichs und optional wenigstens eines Längsbewegungsbereichs vorgesehen ist, wobei der Schaft (8) weiterhin einen Schaftzapfen (32) aufweist, der sich von ihm aus für den Eingriff in den Schlitz (30) erstreckt, um die Längs- und Drehbewegung des Schafts (8) einzuschränken.
Schaltanordnung (2) nach Anspruch 2, welche weiterhin eine Druckfeder (22) aufweist, die zum Vorspannen des Schafts (8) in die Neutrallängsposition mit dem Schaft (8) betätigbar ist.
Schaltanordnung (2) nach Anspruch 3, bei welcher der Schlitz (30) von wenigstens einem Drehschlitzabschnitt und optional von wenigstens einem Längsschlitzabschnitt und einem radialen Schlitzabschnitt begrenzt wird und bei welcher der Längsschlitzabschnitt den Bereich der Längsbewegung des Schafts (8) und somit der Scheibe (90) beschränkt, während der Radialschlitzabschnitt den Bereich der Radialbewegung des Schafts (8) und somit der Drehung der Scheibe (90) begrenzt.
Schaltanordnung (2) nach Anspruch 3, bei welcher das eine zweite Schaltmodul oder mehrere zweite Schaltmodule Mehrfachschaltmodule (4e, 4f, 4g, 4h) aufweisen, die für ihre Betätigung durch die Scheibe (90) angeordnet sind.
Schaltanordnung (2) nach Anspruch 6, bei welcher ein Schaltmodul (4g) der Mehrfachschaltmodule (4e, 4f, 4g, 4h) von einem anderen Schaltmodul (4h) aus für eine Betätigung durch die Scheibe (90) in einer Längszugbewegung des Schafts (8) oder einer Längsdrückbewegung des Schafts (8) längsverschiebbar ist, wobei die Zugbewegung das eine Schaltmodul (4g) und die Drückbewegung das andere Schaltmodul (4h) aktiviert.
Schaltanordnung (2) nach Anspruch 3, bei welcher die Scheibe (90) aus einer Gruppe von Scheiben ausgewählt wird, die keine Umfangsunterbrechungen (96), wenigstens eine Umfangsunterbrechung (98) oder eine Vielzahl von Umfangsunterbrechungen (106) haben.
Schaltanordnung (2) nach Anspruch 3, bei welcher die Scheibe (90) an einem distalen Außenende des Schafts (8) gehalten ist.
Schaltanordnung (2) nach Anspruch 3, welche weiterhin eine zweite Scheibe aufweist, die an einer Zwischenstelle an dem Schaft (8) in dem Gehäuse (6) gehalten ist.
Schaltanordnung (2) nach Anspruch 1, welche weiterhin ein Antriebselement (66) aufweist, das von dem Schaltmodul (4) gehalten ist und das einen Brettabschnitt (68) für die Aufnahme des distalen Endes des Schafts während seiner Drehung aufweist, wobei der Brettabschnitt (68) eine Breitenabmessung zur Begrenzung einer Bewegung des Schaltmoduls (4) aufweist.