EP0168648B1 - Schaltwalze - Google Patents

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EP0168648B1
EP0168648B1 EP85107416A EP85107416A EP0168648B1 EP 0168648 B1 EP0168648 B1 EP 0168648B1 EP 85107416 A EP85107416 A EP 85107416A EP 85107416 A EP85107416 A EP 85107416A EP 0168648 B1 EP0168648 B1 EP 0168648B1
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EP
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cylinder
spring
fine
switching
ratcheting
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Werner Haake
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Individual
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/60—Angularly-movable actuating part carrying no contacts
    • H01H19/62—Contacts actuated by radial cams
    • H01H19/623—Adjustable cams

Definitions

  • the invention relates to a shift drum according to the preamble of claim 1.
  • Switching drums of this type are widely used in technology and are used to trigger certain switching processes as a function of a moving part.
  • Such devices can, for example, with roller shutters or the like. be connected to control the end position of the gate in one position or another.
  • the actual shift cylinder is connected to the drive part by means of a fine catch, which enables the shift cylinder to be adjusted by hand, but ensures safe driving of the shift cylinder when driven by the drive part.
  • the connection between the drive part and the switching cylinder is made by external small compression springs which press the actual switching cylinder with its fine pitch into the fine pitch of the drive part. The frictional resistance achieved in this way can be overcome by hand, but guarantees that the shift cylinder is carried along perfectly from the drive part.
  • a generic shift drum is described in DE-A-19 58 681, in which a hood-shaped part is rotatably connected to a drive part, wherein spring-loaded balls are arranged in the hood-shaped part, which have a fine pitch on the end of the shift cylinder facing the hood-shaped part stay in contact.
  • the hood-shaped part is held by an external thrust washer. This exposed limiting disc preventing axial movement of the hood has the disadvantage that it can be lost, i.e. can come loose and the entire function of the entire shift cylinder becomes unusable.
  • the invention has for its object to provide a shift drum which is actuated via a simple normal fine-pitching and in which a single compression spring ensures the contact of the fine-pitching, it also being necessary to ensure that this compression spring can be installed as simply as possible, and can be produced economically is and still does not lose its functionality over a long period of use.
  • a rotary switch for alternating current is known, which is not comparable in its operation and function with a shift drum.
  • the known rotary switches are fixed in their switching position, with the switch known from DE-C-817 318 this being achieved in that a locking cam on the rotating part can snap into a fixed locking cam on a bearing plate, the locking cam on the rotating part opposing the Restoring force of a spring can move.
  • a shift drum is fundamentally constructed differently, because a driven shift drum is rotatable in itself, this rotatability and the shift transmission taking place by means of a fine engagement of two mutually movable components.
  • the installation of a compression spring in a cylindrical housing of a rotary switch has been known since 1951, but has not given any suggestion regarding the structural design of a shift drum, since the basic structure of the two devices is very different.
  • a further shift cylinder can be connected in the simplest manner to the first shift cylinder in the axial direction of the drive shaft.
  • a first shift cylinder controls a switching contact, which switches the drive motor on and off.
  • the switching cam attached to the second switching cylinder can be used as a safety switching cam, so that if the first switching cam - for whatever reason - did not work, the switching cam mounted on the second switching cylinder takes over the function.
  • An additional safety unit can then be arranged on a third switching cylinder or, for example, additional functions can be controlled, such as warning displays or the like. Due to the basic structure of the shift drum according to the main claim, everyone is these nested switching cylinders are securely connected to each other and their functionality is ensured.
  • the switch cam which is arranged on the first switch drum for the working current, does not lead to the system being switched off, the second switch cam comes into contact with a safety contactor, which ensures that the current is fully interrupted.
  • connection between the first cylinder part 3 and the drive part 1 takes place via a fine grid 5, which is provided both at the front end of the first cylinder part 3 and on the associated surface of the drive part 1, here this fine grid is designed in the form of a crown ring.
  • the axis 2 passes through the first cylinder part 3 and can theoretically rotate freely within the cylinder part 3.
  • the actual switching cylinder 4 is formed by a hood part 6, which is connected in a rotationally fixed manner to the first cylinder part via a tongue and groove arrangement 7 which can be seen in the drawing, the tongue and groove arrangement 7 extending in the longitudinal axis of the switching cylinder 4 .
  • the hood part receives in its interior an abutment part 9 connected to the axis 2, which serves to support a spring 10, which is supported at the other end on the front ends of the first cylinder part 3 and thus causes the first cylinder part 3 with its fine engagement into the Fine engagement of the drive part 1 is pressed.
  • the spring can be equipped with a slot opening, which is then pushed onto the pin 11 of the abutment part 9 or the spring 10 can be provided with a bore through which the pin 11 of the abutment part 9 is inserted, the abutment part 9 then being inserted in the center after insertion the axis 2 is fixed material and / or non-positive.
  • a double shift drum 4, 4a is shown in FIG. 2 using the same reference numerals.
  • a second cylinder part 3a of a second shift drum 4a is connected to the hood part 6 of the shift drum 4 with the interposition of a fine pitch 5a, which in the same way as described with reference to FIG Abutment part 9a is pressed onto the cylinder part 3a.
  • the hood part 6a opens into a setting cam 12a which rotatably surrounds the setting cam 12, one or more switching cams also being attached to the outside of the cylinder part 3a and used for the safety circuit.
  • the cylinder part 3 or 3a can be adjusted accordingly, independently of one another, so that the switching cams provided on the cylinder parts 3 and 3a can be adjusted relative to one another.
  • the switching cam arranged on the cylinder part 3a in the direction of the circular movement of the overall arrangement, e.g. is set backwards, so that it forms a safety switch cam, which then comes into action when the switch cam arranged on the cylinder part 3, for whatever reason, has not led to the device being switched off.

Landscapes

  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltwalze gemäss dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.
  • Derartige Schaltwalzen sind in der Technik in weiten Bereichen im Einsatz und dienen dazu, in Abhängigkeit eines sich bewegenden Teiles bestimmte Schaltvorgänge auszulösen. So können solche Einrichtungen beispielsweise mit Rolltoren od.dgl. verbunden sein um damit die Endstellung des Tores in der einen oder anderen Lage zu steuern.
  • Der eigentliche Schaltzylinder ist dabei mit dem Antriebsteil über eine Feinrasterung verbunden, die von Hand ein Verstellen des Schaltzylinders ermöglicht, aber bei Antrieb durch das Antriebsteil eine sichere Mitnahme des Schaltzylinders sicherstellt. Die Verbindung zwischen Antriebsteil und Schaltzylinder erfolgt im Stand der Technik durch aussenliegende kleine Druckfedern, die den eigentlichen Schaltzylinder mit seiner Feinrasterung in die Feinrasterung des Antriebsteiles einpressen. Der hierdurch erzielte Reibwiderstand kann von Hand überwunden werden, garantiert aber eine einwandfreie Mitnahme des Schaltzylinders vom Antriebsteil her.
  • Im Stand der Technik kam es immer wieder vor, dass die für die Funktion des Schaltzylinders wichtigen Druckfedern verlorengingen, da sie freilagen und sich bei längerer Betriebszeit der eigentlichen Schaltwalze lösen konnten.
  • Eine gattungsbildende Schaltwalze wird in der DE-A-19 58 681 beschrieben, bei welcher mit einem Antriebsteil ein haubenförmiges Teil drehfest verbunden ist, wobei in dem haubenförmigen Teil federbeaufschlagt Kugeln angeordnet sind, die mit einer Feinrasterung an der dem haubenförmigen Teil zugewandten Stirnende des Schaltzylinders in Verbindung stehen. Die Halterung des haubenförmiges Teiles erfolgt über eine aussenliegende Druckscheibe. Diese freiliegende, eine axiale Bewegung der Haube verhindernde Begrenzungsscheibe hat den Nachteil, dass sie verlorengehen kann, d.h. sich lösen kann und damit die gesamte Funktion des gesamten Schaltzylinders unbrauchbar wird.
  • Der Kontakt zwischen der mit dem Antriebsteil drehfest verbundenen Scheibe mit dem Schaltzylinder, d.h. also die eigentliche Feinrasterung, benötigt bei dieser bekannten Einrichtung eine Vielzahl kleiner Wendelfedern, die die Vielzahl von Kugeln beaufschlagen, so dass damit die gesamte Vorrichtung sehr aufwendig ist und die Funktionsfähigkeit von der Funktionsfähigkeit jeder einzelnen Wendelfeder abhängig ist.
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Schaltwalze zu schaffen, die über eine einfache normale Feinrasterung betätigt wird und bei der eine einzige Druckfeder den Kontakt der Feinrasterung sicherstellt, wobei weiterhin sichergestellt werden muss, dass diese Druckfeder möglichst einfach eingebaut werden kann, kostengünstig herstellbar ist und trotzdem ihre Funktionsfähigkeit über einen langen Gebrauchszeitraum hinweg nicht verliert.
  • Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruches 1 gelöst.
  • Aus der DE-C-817 318 ist ein Drehschalter für Wechselstrom bekannt, der nicht mit einer Schaltwalze in seiner Arbeitsweise und Funktion vergleichbar ist. Die bekannten Drehschalter stehen in ihrer Schaltposition fest, wobei bei dem aus der DE-C-817 318 bekannten Schalter dies dadurch erreicht wird, dass ein Rastnocken am Drehteil in eine feststehende Rastnocke an einem Lagerschild einrasten kann, wobei die Rastnocke am Drehteil sich entgegen der Rückstellkraft einer Feder bewegen kann. Demgegenüber ist eine Schaltwalze grundsätzlich anders aufgebaut, denn eine angetriebene Schaltwalze ist in sich verdrehbar, wobei diese Verdrehbarkeit und die Schaltübertragung durch eine Feinrasterung zweier gegeneinander beweglicher Bauteile erfolgt. Der Einbau einer Druckfeder in einem zylinderförmigen Gehäuse eines Drehschalters war zwar seit 1951 bekannt, hat aber keine Anregung hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung einer Schaltwalze gegeben, da die Arbeitsweise der beiden Geräte in ihrem Grundaufbau ganz unterschiedlich ist.
  • Im grundsätzlichen Unterschied zu der gattungsbildenden Einrichtung wird als Feinrasterung bei der erfindungsgemässen Schaltwalze eine ganz einfache übliche Verzahnung eingesetzt und der Druck der Verzahnung ineinander wird durch eine kleine Tellerfeder sichergestellt, die sich an einem Widerlager der Antriebsachse abstützt.
  • Da diese Tellerfeder durch das Haubenteil umschlossen ist, ist die Tellerfeder einmal jeden Korrosionsbeanspruchungen entzogen, zum andern kann selbst dann, wenn die Tellerfeder sich lösen sollte, die Tellerfeder nicht wegfallen, sondern wird im haubenförmigen Teil gehalten. Hiermit wird eine ausserordentlich einfach aufgebaute, aber eine sehr hohe Funktionstüchtigkeit aufweisende Schaltwalze geschaffen.
  • Die grundsätzliche Lehre gemäss der Erfindung ermöglicht dann den weiteren Vorschlag gemäss Anspruch 2, nämlich dass ein weiterer Schaltzylinder in einfachster Weise an den ersten Schaltzylinder in axialer Richtung der Antriebswelle angeschlossen werden kann. Es ist ersichtlich, dass eine beliebige Verlängerung der Schaltwalze durch weitere Schaltzylinder möglich ist, so dass beispielsweise ein erster Schaltzylinder einen Schaltkontakt steuert, der Ein- und Ausschaltungen des Antriebsmotors bewirkt. Der auf dem zweiten Schaltzylinder angebrachte Schaltnokken kann als Sicherheitsschaltnocken benutzt werden, so dass, wenn der erste Schaltnocken - aus welchem Grund auch immer - nicht zur Funktion geführt hat, der auf dem zweiten Schaltzylinder angebrachte Schaltnocken die Funktion übernimmt. Auf einem dritten Schaltzylinder kann dann ein zusätzliches Sicherheitsaggregat angeordnet werden oder beispielsweise zusätzliche Funktionen gesteuert werden, wie Warnanzeigen od.dgl. Durch den grundsätzlichen Aufbau der Schaltwalze gemäss dem Hauptanspruch sind alle diese ineinander geschachtelten Schaltzylinder sicher fest aneinander angeschlossen und ihre Funktionsfähigkeit sichergestellt.
  • Sollte also der Schaltnocken, der auf der ersten Schaltwalze für den Arbeitsstrom angeordnet ist, nicht zum Abschalten der Anlage führen, kommt der zweite Schaltnocken mit einem Sicherheitsschütz in Kontakt, der für eine volle Unterbrechung des Stromes Sorge trägt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen erläutert.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen dabei in
    • Fig. 1 teilweise geschnitten eine Ansicht eines Schaltnockens mit eingebauter Feder, aber einer Schaltwalze und in
    • Fig. 2 eine Anordnung mit eingebauter Feder, aber zwei Schaltwalzen.
    • Fig. 1 zeigt dabei eine Schaltwalze mit einem Antriebsteil 1, das einteilig eine Achse 2 aufweist, die von einem ersten Zylinderteil 3 des eigentlichen Schaltzylinders 4 übergriffen wird. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind der oder die über die äussere Umfangsfläche des Schaltzylinders vorstehenden Schaltnocken nicht dargestellt. Bei 12 ist ein Einstellnocken für die Einstellung des Schaltnockens erkennbar.
  • Die Verbindung zwischen dem ersten Zylinderteil 3 und dem Antriebsteil 1 erfolgt über eine Feinrasterung 5, die sowohl an dem stirnseitigen Ende des ersten Zylinderteiles 3 als auch an der zugeordneten Fläche des Antriebsteiles 1 vorgesehen ist, wobei hier diese Feinrasterung in Form eines Kranzringes ausgebildet ist.
  • Die Achse 2 durchgreift den ersten Zylinderteil 3 und kann sich innerhalb des Zylinderteiles 3 theoretisch frei drehen.
  • Zusätzlich zum ersten Zylinderteil 3 wird der eigentliche Schaltzylinder 4 durch ein Haubenteil 6 gebildet, das über eine in der Zeichnung erkennbare Nut- und Federanordnung 7 mit dem ersten Zylinderteil drehfest verbunden ist, wobei sich die Nut- und Federanordnung 7 in Längsachse des Schaltzylinders 4 erstreckt. Nach Aufsetzen des Haubenteiles 6 auf und an den ersten Zylinderteil 3, kann bei 8 eine materialschlüssige Verbindung der beiden Bauteile erfolgen.
  • Das Haubenteil nimmt in seinem Inneren ein mit der Achse 2 verbundenes Widerlagerteil 9 auf, das zur Abstützung einer Feder 10 dient, die sich anderenendes an den Stirnenden des ersten Zylinderteiles 3 abstützt und damit bewirkt, dass das erste Zylinderteil 3 fest mit seiner Feinrasterung in die Feinrasterung des Antriebsteiles 1 eingepresst wird.
  • Schon aus der Darstellung ist ersichtlich, dass ein Wegfallen der Feder nicht mehr möglich ist, sondern das Haubenteil 6 umgreift die Feder und selbst bei einem Lockern der Feder kann diese nicht aus dem Haubenteil herausfallen.
  • Die Feder kann mit einer Schlitzöffnung ausgerüstet sein, die dann auf den Zapfen 11 des Widerlagerteiles9 aufgeschoben wird oder die Feder 10 kann mit einer Bohrung versehen sein, durch die der Zapfen 11 des Widerlagerteiles 9 eingesetzt wird, wobei dann nach Einsetzen das Widerlagerteil 9 im Zentrum der Achse 2 materialschlüssig und/oder kraftschlüssig festgelegt wird.
  • In Fig. 2 ist unter Benutzung der gleichen Bezugszeichen eine Doppelschaltwalze 4, 4a dargestellt. An das Haubenteil 6 der Schaltwalze 4 schliesst dabei unter Zwischenschaltung einer Feinrasterung 5a ein zweites Zylinderteil 3a einer zweiten Schaltwalze 4a an, das in gleicher Weise wie anhand von Fig. 1 beschrieben, ein Haubenteil 6a trägt, das eine Feder 10a umschliesst, die durch ein Widerlagerteil 9a auf das Zylinderteil 3a aufgepresst wird. Das Haubenteil 6a mündet in einem den Einstellnocken 12 drehbar umgebenden Einstellnocken 12a, wobei auf der Aussenseite des Zylinderteiles 3a ebenfalls ein oder mehrere Schaltnocken angebracht sind, die zur Sicherheitsschaltung benutzt werden.
  • Es ist erkennbar, dass durch Betätigen entweder des Einstellnockens 12 oder 12a das Zylinderteil 3 oder 3a entsprechend einreguliert werden kann, und zwar unabhängig voneinander, so dass eine Verstellung der auf den Zylinderteilen 3 und 3a vorgesehenen Schaltnocken gegeneinander möglich ist.
  • Hierdurch ist erreichbar, dass der auf dem Zylinderteil 3a angeordnete, in der Zeichnung nicht dargestellte Schaltnocken in Richtung der Umlaufbewegung der Gesamtanordnung z.B. rückwärts versetzt ist, so dass er einen Sicherheitsschaltnocken bildet, der dann in Tätigkeit tritt, wenn der auf dem Zylinderteil 3 angeordnete Schaltnocken aus welchen Gründen auch immer nicht zur Abschaltung der Vorrichtung geführt hat.

Claims (6)

1. Schaltwalze mit einem Antriebsteil (1) und einem mit dem Antriebsteil (1) hinsichtlich Drehbewegungen über eine Feinrasterung (5) in Achsrichtung federbeaufschlagt verbundenen Schaltzylinder (4), der eine Achse (2) des Antriebsteiles (1) umgreift und einen Endes stirnseitig an der Feinrasterung (5) des Antriebsteiles (1) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltzylinder (4) in Achsrichtung gesehen zweiteilig (Zylinderteil (3) und Haubenteil (6)) ausgebildet ist, derart, dass am der Feinrasterung (5) gegenüberliegenden Stirnteil das erste Zylinderteil (3) ein Haubenteil (6) trägt, das am ersten Zylinderteil (3) drehfest festgelegt ist, wobei im Inneren des Haubenteiles (6) eine sich an dem der Feinrasterung (5) gegenüberliegenden Stirnende des ersten Zylinderteiles (3) abstützende Feder (10) angeordnet ist, deren Widerlager durch ein Widerlagerteil (9) der Achse (2) des Antriebsteiles (1 ) gebildet ist.
2. Schaltwalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Schaltzylinder (4a), der über eine Feinrasterung (5a) an das Haubenteil (6) anschliesst, eine eigene Feder (10a) aufweist und einen eigenen Einstellnocken (12a) besitzt.
3. Schaltwalze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haubenteile (6, 6a) über sich in Längsachse der Schaltzylinder (3, 3a) ersteckende Nut- und Federverbindungen (7, 7a) mit den Zylinderteilen (3, 3a) drehfest verbunden sind.
4. Schaltwalze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Antriebsteil (1) zugewandte Stirnende des Haubenteiles (6 und 6a) materialschlüssig mit dem ersten Zylinderteil (3 und 3a) verbunden ist.
5. Schaltwalze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Feder eine Tellerfeder (10) eingesetzt ist.
6. Schaltwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlagerteile (9, 9a) mit der Achse (2, 2a) nach Einsetzen der Feder (10, 10a) materialschlüssig verbunden sind.
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