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Elektrischer Drehschalter mit zwei radial zur Schalterachse beweglichen
Sperriegeln und einem einzigen daumenförmigen Auslöseglied für das Sprungwerk Für
elektrische Drehschalter verwendet man oft Sprungwerke mit radial zur Schalterachse
beweglichem Sperrglied. Zu diesen Sprungwerken gehören die Exzentersprungwerke und
die Daumensprungwerke. Während bei den Exzentersprungwerken der Exzenter formschlüssig
mit dem radial beweglichen Sperrglied gekuppelt ist, erfolgt bei den Daumensprungwerken
die Kupplung zwischen dem daumenförmigen Auslöseglied und dem radial beweglichen
Sperrglied kraftschlüssig. Die Daumensprungwerke haben gegenüber den Exzentersprungwerken
-den Vorzug, daß sie nicht eine so genaue Herstellung der Einzelteile erfordern
wie die Exzentersprungwerke und im Laufe der Betriebszeit eintretende Abnutzungen
an ihren Teilen durch die kraftschlüssige Kupplung überbrückt werden.
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Es sind Daumensprungwerke für Rechts- und Linksschaltung bekannt,
die als radial bewegliches Sperrglied einen einzigen Sperriegel besitzen, der gabelförmig
mit je einem ortsfesten Anschlagnocken des Schalters zusammenwirkt. Zur kraftschlüssigen
Kupplung zwischen dem daumenförmigen Auslöseglied und dem Sperriegel dient eine
Riegelfeder. Diese Sprungwerke haben keine praktische Bedeutung erlangt, weil der
Sperriegel sich nicht zuverlässig an den Anschlagnocken bei dem Schalten des Schalters
in den beiden Drehrichtunge
_i fängt. Wenn die Verriegelung gut
passend hergestellt ist, springt sie leicht über. Außerdem macht sich bei einem
Spielraum zwischen dem Sperriegel und den Anschlagnocken ein toter Gang bemerkbar.
Die bekannten Daumensprungwerkemit einem einzigen Sperriegel sind praktisch für
Schalter mit nur einer Drehrichtung verwendbar.
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Ferner ist es bereits bekannt, an Daumensprungwerken für Rechts- und
Linksschaltung als radial bewegliches Sperrglied zwei in Richtung der Schalterachse
übereinanderliegende Sperriegel zu verwenden, die durch ein einziges daumenförmiges
Auslöseglied der Schalterachse gesteuert werden. Bei den bekannten Daumensprungwerken
dieser Art sind die beiden Sperriegel S-förmig gestaltet und sich überkreuzend übereinandergelegt.
Jeder Sperriegel steht unter der Wirkung von je einer Riegelfeder. Die Führung der
beiden Sperriegel und ihre Abstützung bei ihrem Zusammenwirken mit den Anschlagnocken
bereitet Schwierigkeiten. Infolge der S-förmigen Gestalt der Sperriegel und der
Verwendung zweier Riegelfedern ist die bekannte Bauart nur für Sprungwerke brauchbar,
die genügend große Abmessungen haben. Die Erfindung befaßt sich mit der Ausbildung
eines Daumensprungwerkes für elektrische Drehschalter, das zwei in Richtung der
Schalterachse übereinanderliegende, radial zur Schalterachse bewegliche Sperriegel
und zur Steuerung der Sperriegel ein einziges daumenförmiges Auslöseglied der Schalterachse
hat. Erfindungsgemäß sind die beiden Sperrriegel von ebenen, an gegenüberliegenderx
Längsseiten geführten Platten gebildet und mit dem Auslöseglied durch eine einzige
Feder (Riegelfeder) kraftschlüssig gekuppelt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung
wird ein Daumensprungwerk mit radial zur Schalterachse beweglichen Sperrriegeln
geschaffen, das die Vorteile, die bisher nur einzeln an bekannten Sprungwerken mit
radial beweglichem Sperrglied vorhanden gewesen sind, in ihrer Gesamtheit vereinigt.
Das Sprungwerk gemäß der Erfindung läßt sich ebenso weich wie ein Exzentersprungwerk
schalten, stellt aber im Gegensatz zu den Exzentersprungwerken keine so großen Anforderungen
an die Genauigkeit der Herstellung der Einzelteile. Auch neigt es durch eine durch
langes Schalten eintretende Abnutzung nicht zu Störungen, da die Riegelfeder diese
Störungen ausgleicht. Das Sprungwerk der Erfindung schaltet auch nach langer Betriebszeit
einwandfrei sowohl in der einen als auch in der anderen Drehrichtung der Schaltachse.
Es läßt sich auch in räumlich kleinen Abmessungen herstellen, wie sie für neuzeitliche
elektrische Drehschalter gefordert werden, wozu nicht nur die leichte Führungsmöglichkeit
der beiden Sperriegel, sondern auch die Verwendung einer einzigen Riegelfeder beiträgt.
Auch zeichnet sich das Sprungwerk durch einen leichten Zusammenbau der Einzelteile
aus. Schließlich ist beim Sprungwerk gemäß der Erfindung das Auffangen der an den
Einzelteilen wirkenden Kräfte günstig, so daß es beim Schalten nicht ein so großes
Geräusch wie die bekannten Sprungwerke verursacht. Infolge der günstigen Kräfteverhältnisse
in dem Sprungwerk ist es auch möglich, mit ungehärteten Teilen des Sprungwerkes
auszukommen.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind bei der Erläuterung
der Ausführungsbeispiele der Zeichnung'hervorgehoben.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung,
wiedergegeben. Von dem elektrischen Drehschalter ist in der Zeichnung nur das Sprungwerk
wiedergegeben, mit dessen Ausbildung sich die Erfindung befaßt. Die Fig. r bis 3
zeigen das erste Ausführungsl)eispiel, wobei das Sprungwerk weitgehend in schematischer
Darstellung wiedergegeben ist. Die Fig. 4 bis 7 geben ein weiteres Ausführungsbeispiel
wieder, wobei diese Figuren eine vorteilhafte konstruktive Ausbildung des Sprungwerkes
zeigen. Ein drittes Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 8 ersichtlich.
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In dem Ausführungsbeispiel der Fig. i bis 3 ist i ein Aufnahmekörper,
der um die Schalterachse 2 drehbar ist. Dieser Aufnahmekörper, der weiter unten
kurz mit Riegelgehäuse bezeichnet wird, ist mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten
Schaltorgan des Drehschalters gekuppelt. Der Aufnahmekörper i (Riegelgehäuse) enthält
zwei radial zur Schalterachse bewegliche Sperriegel 3 und 4, die einander gleich,
jedoch spiegelbildlich übereinandergelegt sind. Die beiden Sperriegel haben je eine
innenliegende Aussparung 5, durch die die Schalterachse 2 tritt. In diesen beiden
Aussparungen wirkt ein einziges daumenförmiges Auslöseglied 6 der Schalterachse,
das z. B. durch Herstellung aus Spritzguß mit der Schalterachse aus einem Stück
besteht. Die beiden Sperriegel 3 und 4 sind von, ebenen Platten gebildet uiid finden
an ihren beiden gegenüberliegenden äußeren Längsseiten ihre Führung in der Kammer
7 des Riegelgehäuses i. Um eine besondere Verminderung des Schaltgeräusches zu erreichen,
können vorzugsweise die beiden Sperriegel aus Kunststoff, z. B. Preßstoff, bestehen.
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An den Sperriegeln des in den Fig. i bis 3 dargestellten Sprungwerkes
ist die innenliegende Aussparung 5 so gestaltet, daß die Sperriegel eine U-Form
besitzen. Dabei ist an jedem Sperriegel der eine Schenkel 3' und 4' länger
als der andere, 3" und 4'. Die beiden Sperriegel wirken lediglich an ihrem längeren
Schenkel 3' und mit einem der ortsfesten Anschlagnocken 8 zusammen in der Weise,
daß sie jeweils einen Anschlagnocken beidseitig umfassen. Während der längere Schenkel
3' und 4 die doppelte Aufgabe hat, einerseits mit den Anschlagnocken 8 zusammenzuarbeiten,
andererseits den Sperriegel in der Kammer 7 zu führen, hat der 'kürzere Schenkel
3" und 4" lediglich den Zweck, den Sperriegel in der Kammer zu führen.
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In der innenliegenden Aussparung 5 jedes Sperrriegels 3 und 4 ist
ein Vorsprung 3"' und 4... an den Sperriegeln vorgesehen, mit dem das daumenförmige
Auslöseglied 6 der Schalterachse 2 zusammenwirkt. Zur kraftschlüssigen Kupplung
der beiden Sperriegel mit dein daumenförmigen Auslöseglied dient eine Riegelfeder
g, die die beiden
Sperriegel in Richtung auf die Schalterachse preßt.
Diese Riegelfeder kann von einer Blattfeder gebildet sein, die mit je einem Ende
auf je einen Sperriegel einwirkt. Vorzugsweise ist, wie in der Zeichnung dargestellt,
die Riegelfeder von einer Schraubenfeder gebildet, die mit ihrer Windungsachse parallel
zur Schalterachse 2 liegt und sich mit je einem Ende g', g' gegen je einen Sperriegel
abstützt. Die Riegelfeder g findet zweckmäßig ihre Führung in der Kammer 7 des Riegelgehäuses
i durch Einbettung in eine Einbuchtung io der Kammerwand. Damit die einzelnen Enden
der Riegelfeder ordnungsgemäß mit den dazugehörigen Sperriegeln zusammenwirken,
hat jeder Sperriegel 3, 4 an der der Riegelfeder zugewandten Seite einen Lappen
3"", 4"", der das sich an den anderen Sperriegel legende Ende der Riegelfeder g
führt.
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Das in den Fig. i bis 3 dargestellte Sprungwerk hat folgende Bauweise:
Inder Fig: i ist das Sprungwerk in der Ruhestellung dargestellt. Durch die Riegelfeder
g sind beide Sperriegel 3 und 4 in Richtung auf die Schalterachse 2 bewegt, so daß
ihre langen Schenkel 3' und 4' einen der Anschlagnocken 8 beidseitig umfassen. Wenn
die Schalterachse 2 im Uhrzeigersinn gedreht wird, so verbleiben zunächst die beiden
Sperriegel in dieser Ruhestellung. Es wird lediglich durch die Schalterachse eine
nicht gezeigte Sprungfeder gespannt. Hat die Schalterachse einen Schaltwinkel von
etwa 8o° erreicht, so stößt das daumenförmige Auslöseglied 6 gegen den Vorsprung
3"' des Sperriegels 3 und bewegt ihn entgegen der Wirkung der Riegelfeder g, wodurch
er von dem Anschlagnocken 8 weggezogen wird. Ist der Sperriegel von dem Anschlagnocken
abgeglitten (Fig.2), so schnellt das Riegelgehäuse i unter Wirkung der Sprungwerksfeder
in die um go° entfernte nächstliegende Schaltstellung, wohei der Schenkel 3' des
Sperriegels, der zuvor vom Anschlagnocken abgezogen worden ist, gegen den nächstliegenden
Anschlagnocken schlägt und dadurch die Bewegung des Riegelgehäuses begrenzt. Der
längere Schenkel . des anderen Sperrriegels .I behindert nicht die Bewegung des
Riegelgehäuses, da er an seiner Außenseite eine Kurvenfläche besitzt, die ihn an
den Anschlagnocken vorbeigleiten läßt. Ist die nächste Schaltstellung erreicht,
so schiebt die Riegelfeder g beide Sperrriegel,, 4 wieder in Richtung auf die Schalterachse
2, wodurch hie langen Schenkel der beiden Sperriegel den Anschlagnocken beidseitig
umfassen.
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Wird die Schalterachse im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so nimmt das
daumenförmige Auslöseglied 6 an dem Vorsprung 4"' den Sperriegel 4 mit, bis der
Sperriegel von dem Anschlagnocken 8 abgleitet (Fig.3). Alsdann springt das Riegelgehäuse
i mit dem daransitzenden Schaltorgan im Gegenuhrzeigersinn in die um go° entfernt
liegende Schaltstellung.
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An dem Sprungwerk gemäß der Erfindung lassen sich das daumenförmige
Auslöseglied oder die Sperriegel oder auch beide Teile so formen, daß die Auslösung
des Sprungwerkes bei verschiedenen Schaltwinkeln der Schalterachse erfolgt. Das
Auslösen des Sprungwerkes kann bei Schaltwinkeln der Schalterachse erfolgen, die
größer oder gleich oder kleiner als go° sind. Insbesondere für Drehschalter, die
mit mechanischem Antrieb zusammenarbeiten, ist es unter Umständen erforderlich,
daß sie bei Schaltwinkeln von go° oder weniger auslösen. Diese Forderung läßt sich
an dem Sprungwerk gemäß der Erfindung im Gegenatz zu den bekannten Sprungwerken
leicht erfüllen. Das Sprungwerk gemäß der Erfindung kann auch so ausgebildet werden,
daß die Auslösung beim Schalten in verschiedenen Drehrichtungen bei verschiedenen
Schaltwinkeln der Schalterachse erfolgt. Dies geschieht ebenfalls durch entsprechende
Gestaltung des daumenförmigen Auslösegliedes oder der Sperrriegel oder beider Teile.
Soll das Auslösen des Sprungwerkes nur nach einer Seite erfolgen, so kann in die
die Sperriegel aufnehmende Kammer 7 des Riegelgehäuses i ein Einlegestück eingesetzt
werden, das die Drehung des Schalters in einer Drehrichtung sperrt. Dieses Einlegestück
wird zweckmäßig in dem Raum untergebracht, der sich zwischen dem Sperriegel und
der die Riegelfeder abstützenden Kammerwand befindet und so angeordnet, daß es nur
auf einem der beiden Sperriegel wirkt.
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Die beiden Ausführungsbeispiele der Fig. 4 bis 8 beruhen im wesentlichen
auf dem gleichen Erfindungsgedanken wie das Ausführungsbeispiel der Fig. i bis 3.
Insbesondere zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis 7 eine vorteilhafte konstruktive
Abbildung des Sprungwerkes gemäß der Erfindung.
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Wie die Fig.4 erkennen läßt, sind die beiden Sperriegel so gestanzt,
daß sie eine geschlossene innenliegende Aussparung 5 besitzen, in der das daumenförmige
Auslöseglied 6 der Schalterachse 2 wirkt. Das daumenförmige Auslöseglied ist hier
sektorförmig gestaltet. Die Vorsprünge 3"', 4...
mit denen das daumenförmige
Auslöseglied zusammenwirkt sind so gestaltet, daß ihre von dem daumenförmigen Auslöseglied
berührten Flächen sich senkrecht zur Bewegungsrichtung der -Sperrriegel 3 und 4
erstrecken. Durch diese Gestaltung des Sperriegels und des daumenförmigen Auslösegliedes
wird erreicht, daß beim Auslösen der Sperrung die Berührungsstelle zwischen dem
Auslösedaumen und den Vorsprüngen des Sperriegels etwa auf einem zur Bewegungsrichtung
der Sperrriegel senkrecht stehenden Radius der Schalterachse 2 erfolgt. In diesem
Falle ist die günstigste Einwirkung des Auslösedaumens auf die Sperriegel vorhanden,
weil der Daumen unmittelbar in Bewegungsrichtung des Sperriegels schiebt und keine
wesentlichen Ouerkomponenten beim Einwirken des Daumens auf die Sperriegel entstehen.
Bei dem Sprungwerk der Fig. 8 sind an dem Auslösedaumen 6 die Flächen, an denen
er mit den Sperrriegeln 3 und 4 zusammenwirkt, parallel zueinander angeordnet. Die
Sperriegel haben in diesem Falle Vorsprünge 3"', 4"', deren von dem Auslösedaurmen
berührte Flächen schräg zur Bewegungsrichtung der Sperriegel liegen.
Bei
dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bis 7 ist das Sprungwerk gemäß der Erfindung
in einem Gehäuse i i, z. B. aus Spritzguß, Preßstoff, untergebracht, das haubenförmig
sämtliche Einzelteile des Sprungwerkes aufnimmt und zugleich als Lagerbrücke für
die Schalterachse 2 dient. In diesem haubenförmigen Gehäuse (Lagergehäuse) ist nicht
nur das Riegelgehäuse i, das die beiden Sperrriegel 3 und 4 und die Riegelfeder
9 enthält, sondern auch das die Sprungwerksfeder 12 aufnehmende Gehäuse 13 (Sprungfedergehäuse)
enthalten. Während das Riegelgehäuse i gegenüber der Schalterachse 2 drehbar ist,
ist das Sprungfedergehäuse 13 gegenüber der Schalterachse undrehbar. Das Riegelgehäuse
i ist durch eine Welle 14 mit dem nicht gezeichneten Schaltorgan des Schalters gekuppelt.
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Das Riegelgehäuse i hat in dem Ausführungsbeispiel der Fig.5 bis 7
vorzugsweise folgende Ausbildung: Es besteht aus einer U-förmig gebogenen Platte
i', deren Schenkel i" die Längsseiten der Sperriegel 3 und 4 führen. Die U-förmige
Platte wird durch eine Platte i"' abgedeckt, die mit der U-förmig gebogenen Platte
i' in geeigneter Weise verbunden ist. Zweckmäßig erfolgt (lies durch zwei parallel
zur Schalterachse 2 liegende, also axiale Lappen 15, 16 der U-förmigen Platte i'.
Der eine Lappen 15 dient lediglich zur Befestigung der ebenen Platte i"'. Der andere
Lappen 16 hat nicht nur die Aufgabe, die ebene Platte i` zu befestigen, sondern
dient vorzugsweise zur Halterung der Riegelfeder 9 sowie zum Spannen der Enden der
Sprungwerksfeder 12. Die Halterung der Riegelfeder 9 erfolgt in der Weise, daß in
dem Lappen 16 eine Ausnehmung 17 vorgesehen ist, in der die Schraubenwindungen der
Riegelfeder Halt finden. Die Riegelfeder, die aus dünnem Stahldraht hergestellt
sein kann, ist vorzugsweise an ihren Enden 9', 9" abgebogen, so daß die dünnen Stahldrähte
sich nicht zwischen den Sperriegeln und dem Riegelgehäuse verklemmen (Fig.7). Zum
Zusammenwirken mit der Sprungwerksfeder 12 ist der axiale Lappen 16 der U-förmigen
Platte verlängert und reicht in den Bereich des Sprungfedergehäuses 13. Das Sprungfedergehäuse
13 hat einen an sich bekannten, parallel zu dem Spannlappen 16 des Riegelgehäuses
i liegenden Spannlappen 18. Beide Spannlappen wirken auf die Enden der Sprungwerksfeder
ein.
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Das in den Fig. 4,1)is 7 dargestellte Sprungwerk hat im wesentlichen
die gleiche Wirkungsweise wie (las Sprungwerk der Fig. i bis 3.
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Die Daumensprungwerke gemäß der Erfindung zeichnen sich nicht nur
durch eine besonders einfache Ilerstellbarkeit der Einzelteile aus, sondern können
in einer einheitlichen Konstruktion für verschieden große Drehschalter Verwendung
finden, so daß die Drehschalter durch verschieden große Abmessungen einen einheitlichen
Aufbau erhalten.