EP0617446B1 - Control apparatus, particularly power control apparatus for electric heating apparatus - Google Patents
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- EP0617446B1 EP0617446B1 EP94103750A EP94103750A EP0617446B1 EP 0617446 B1 EP0617446 B1 EP 0617446B1 EP 94103750 A EP94103750 A EP 94103750A EP 94103750 A EP94103750 A EP 94103750A EP 0617446 B1 EP0617446 B1 EP 0617446B1
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/02—Details
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- 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
- H01H19/02—Details
- H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
- H01H19/11—Movable parts; Contacts mounted thereon with indexing means
Definitions
- the invention relates to a control device according to the preamble of claim 1. It is useful for adjustment electrical and / or similar power consumers different operating levels.
- a Actuator directly and / or via an intermediate gear or the like. indirectly by hand at different performance levels or the like can be adjustable, at least one possibly largest part of the associated travel is essentially one infinitely variable or almost continuous adjustment enables.
- a second, also from the actuator for all-pole shutdown contact to be actuated or its switching arm can be in Area of the side of the actuator facing away from it in parallel or according to the German patent application DE-A-2 625 716 lie obliquely to the first mentioned arms.
- the control heating with associated work expansion rod can instead of strip or plate-shaped, also in accordance with DE-A-2 422 686 can be rod-shaped.
- the control unit to control at least one heating resistor use that for heating a relatively high thermal capacity, such as an electric hot plate, one Oven heating or the like.
- the control unit according to European patent application EP-A-0 339 269 also for the operation of devices with much less Capacity or essentially capacity-free devices, such as microwave heating or the like.
- control Control device also designed according to DE-A-3 844 472 as a controller be the one with a hydraulic if necessary Expansion system belonging sensor operating values of the consumer records and with the actuator to different Operating values can be limited, the actuator if necessary, in addition to the rotary movement, an axial adjusting movement executes.
- the control device can furthermore accordingly EP-A-0 177 811 only for actuating one Signal device or the like.
- Electrical Have conductor tracks with a sliding contact interact or it can be designed as a switch be, if necessary, on the outside of the housing of a control unit to arrange for the operating states and with it Actuator must be coupled at the same time.
- the control unit can also according to DE-A-4 124 668 essentially free of Supply lines and / or breakers or one Interconnection between two separate switching devices or similar units, if necessary with associated coupling connection form for actuators.
- the actuator can be used as Slider and / or control shaft may be provided, its actuating movement due to stop limitation only back and forth is possible or in the same direction of movement over the entire operating range can be continued like that the case with an actuator that can be rotated through more than 360 ° is.
- US-A-3 083 282 shows a control device in which the various intermediate positions by snapping the Snap devices are marked marked, but all have snap recesses provided on the same circumference are the same To form. This also applies to the control unit according to the FR-A-2 597 997.
- DE-A-3 702 819 shows a control device with notches, the flanks of each notch and all notches same pitch angle but different heights.
- the control unit is a rotary switch for a program circuit, which can only be turned in one direction.
- US-A-2 813 173 shows a control device in which also the cam recesses and the cam followers are symmetrical have mutually flanks with the same slopes.
- the invention has for its object to a control unit create the disadvantages of known training or of the type described are avoided and in particular a simple determination of the size of each adjustment travel and / or preferred intermediate positions enables, if necessary with structurally simple training and high functional reliability.
- Means can be provided with which when reaching, overflowing or leaving one or more Intermediate positions by the operator without a look emitted perceptible signal on the actuating handle is, which is preferably independent of the movement or Standstill of the operating handle is very short. Instead of an optical, acoustic or similar signal or in addition, at least one signal is useful the operator perceivable by tactile signal that Appropriately on the operating handle on this touching hand of the operator is transferred. Thereby the operator can, despite the fact that the setting is basically infinitely variable determine on the basis of signal pulses how many intermediate positions they have during an adjustment process reached, left or run over and what setting thereafter available.
- the signal could go back and forth across the actuating direction
- the handle with regard to the information provided by the reporting device Signals in this transverse direction and at least during this setting rigidly mounted, or essentially is kept free of play and the signal pulse in and / or acts in the opposite direction, e.g. by a corresponding one Snap pulse.
- This can be used for reaching, leaving or Passing the respective intermediate position an increase or a reduction in the counteracting activity Moment of resistance, by a factor of two up to six times, in particular about four times, larger than this Moment of resistance is.
- the Snap force is so low that the actuator not moving even if it is very minor is outside the associated intermediate position and the snap links, possibly over inclined surfaces, are already in one another to grab.
- the pulse generator of the signaling device is suitably within a housing of the control unit, which with the Actuator or the operating handle moving working member this pulse generator rigid with the actuator and / or the handle can be connected.
- This working member can by a pulse cam, but in general Course essentially increasing cam curve to Power control or the like. Be formed while doing so cooperating further working member by the on this Curved runner is formed, which is the desired one Taps performance level and adjusting to one Power contact or the like.
- This cam curve can be one Sheath and / or forehead curve, the pulse cams so are trained that they have no on the power setting or at most have a negligible influence.
- the first-mentioned working member can but also immediately afterwards or at a distance provided adjacent to the control curve for the operating states and in the manner described on the basis of this control curve be provided with pulse cams.
- the signaling device directly as an actuator for another Switching function of the control device is provided, e.g. to the Opening and closing a contact pair for the all-pole Shutdown.
- This switching function is useful by Reaching, leaving or overflowing the respective intermediate position unaffected.
- a certain intermediate position especially in the off position of the Control unit, can at least here via the reporting device a switching process are triggered, then the signaling device a snap fixing due to the spring catch the control cam or the control element for the operating states causes that even through his runner or the like. is not exposed to an immediate rest, but from this position in both opposite directions could be moved out without rest.
- an intermediate position which immediately follows this off position and e.g.
- setting to the lowest power level represents, however, the control element both immediately by his runner and additionally by the reporting device to rest.
- the signal when reaching, leaving and / or passing over the off position or the like appropriate from the corresponding signal at least one other intermediate position, being advantageous the change in the section modulus associated with this signal larger than at least one other intermediate position is. This makes the off-intermediate position with regard to the Signals compared to the other intermediate positions highlighted, and it can only be based on the signal as Reference basis for setting processes can be used.
- the respective cam of the control element or with this moving working member of the reporting device can by a depression and / or an elevation may be formed.
- At least one cam flank of one or most of preferably a total of four to eighteen, in particular approximately seven intermediate positions is very flat or at a large obtuse angle of more than 90 or 100 to 150 or 170 ° in the subsequent, essentially resting or slope-free curve sections over, this slope to the apex of the respective locking cam expediently towards zero decreases, e.g. due to arcuate curvature.
- the apex height of the respective cam can be below one or half a millimeter Cam width compared to the cam depth or cam height 4- to 6 times bigger.
- the off position associated cam height advantageously significantly or repeatedly, e.g. 8 to 15 times larger. Also one or both flank angles this cam are compared to those of the other intermediate positions steeper.
- the flank that has an intermediate position belonging directly to the off-cam can under one smaller or larger angle than flanks of the rest Intermediate positions and in relation to these also over a increase greater or lesser height, so that even when Transfer from the last intermediate position to the off position a different signal is given.
- the control unit 1 has a housing-shaped base body 2 with an approximately rectangular housing shell 3 and two approximately parallel end walls 4, 5, of which one wall 4 as a separate plate-shaped cover or as a mounting plate for essentially all functional parts of the control unit is trained. 2 can be used as the mounting board but also a one-piece with the housing shell 3 Wall 4 may be provided. To one to the end walls 4, 5 transverse actuator axis is essentially within of the housing lying actuator 6 with two bearing or Spigot 7, 8 rotatably mounted in the bearing openings of the Engage end walls 4, 5.
- the end wall 5 is with fasteners for fastening the control unit to the Provide the inside of a device board so that over its The front of a stub shaft 9 protrudes into an opening the associated plug pin 8 or the actuator 6 is used in a rotationally locking manner and also in a rotationally locking manner Attachment of an outside of the housing Handle 11 in the form of a rotary knob lying in the axis 10 serves.
- a connection shaft which e.g. an actuator one to the Base body 2 to be flanged connection or additional device can form that also accommodate a notification device can.
- existing actuator 6 forms immediately following the plug-in pin 8 or on the inside of the end wall 5 an actuator 13 in Form of a slope curve on which a on the base body 2 separately mounted rotor 14 under resilient contact pressure is led.
- the arranged around the axis 10 and on this Axis 10 related curve of the actuator 13 has a highest cam 15 and following its two flanks each have a cam 16, 17 and between them over the most of its circumference is a stepless incline 18 on. This determines the by adjusting the rotor 14 respective operating level of a control device, e.g. one Circuit breaker 20, an area adjacent to the Depression the recess 16 the lowest and the Locking recess 17 determines the highest operating level, while the cam 15 the shutdown of the consumer to be connected causes.
- a control device e.g. one Circuit breaker 20
- a movable contact of the trained as a snap switch Circuit breaker 20 is fixed on the end wall 4 arranged switch base 19 mounted and one also correspondingly arranged fixed contact assigned.
- the control unit 1 When the control unit 1 is in the on position Circuit breaker 20 via a working bimetal 21 and one Control heating 22 controlled clocked, the relative Duty cycle depending on the position of the control element 13 changes in that with the working bimetal 21st about an axis approximately parallel to axis 10 on end wall 4 stored rotor 14 a transfer member of the thermoplastic Link 21 or the like. More or less against one Spring arm of the movable contact presses and this thereby more or less close to its switching point.
- a signal contact 24 provided that e.g. to control a signaling device or the like.
- the movable contact of the signal contact 24 is a driver 25 of the movable contact of the Disconnect contact 23 taken away, which in turn via one of the Actuator 13 separate control curve is controlled so that he like the signal contact 24 when all curve sections are effective 16 to 18 in its one, e.g. closed Operational position is while he is effective Curve section 15 in its other operating position stands.
- the movable contact of the isolating contact 23 is similar to the movable contact of the signal contact 24 via a movable support member attached to the end wall 4 Base 26 stored.
- the base 26 has an additional one Transmission part in the form of a spring 27, an arm or the like., which is moved with the support member and the Driver 25 moves.
- Relating to an outside of the Housing shell 3 is parallel to the axial plane 28 of the axis 10 the control arrangement including switch 20 one side and the contacts 23, 24 including Control arrangement on the other hand.
- the above Sockets 19, 26 and further sockets are each in through openings the end wall 4 used so she sat on the outside of which connecting members 29, e.g. Tabs, form for device and supply lines.
- the notification device 30 has two continuously Spring elements in engagement with each other 31, 32, namely a rigid or one-piece with the adjusting element 13 formed working member 31 in the form of a control curve and a working member mounted separately on the end wall 4 thereof 32 in the form of a sliding on curve 31 Runner 32, which is spring-loaded against the axis 10.
- the respective intermediate cam 34 is curved or part-circular and extends opposite to its axis of curvature over an arc angle of less than 90 ° or between 70 ° and 80 °.
- Each of the intermediate cams of the same design 34 borders on both sides of its deepest apex 37 lying flanks 38 at a sharp angle to the Circumferential curve 33, their blunt in the transition area Flank slope 53 larger than this circumferential curve 33 than 120 ° or 130 °.
- the obtuse flank angle 54 between their two flanks 38 also lie approximately in this Order of magnitude, with the intermediate cam 34 being approximately symmetrical is the median plane going to its apex 37.
- the intermediate cams 34 form flat, cow-shaped depressions, where the rotor 32 each across the entire cam width over the whole area or up to the transitions into the circumferential curve 33 can apply.
- the flanks 43, 44 adjacent to the resting cam 35 are around the Axis 10 is significantly longer than the flanks 38, the Edge 43 associated limit cam 36 the highest operating level and the limit cam 36 associated with edge 44 is the lowest Operation level determined.
- the slope of the to Circumferential curve 33 adjacent flank of the limit cam 36 as well their crown formation also corresponds to that of Intermediate cam 34.
- the slope 56 of the boundary edge 44 is about 150 ° flatter than that of the flank 38, while the corresponding slope of the shorter one Boundary flank 43 at its extreme end opposite the respective one Flank 38, 44 can be smaller.
- the on axis 10 related, approximately equal flank height of the boundary flanks 43, 44 is greater than the cam height of the circumferential curve 33, wherein the boundary edge 43 with the associated edge 41 and the Boundary flank 44 with the associated flank 42 of the resting cam 35 an approximately acute-angled cam bump 39 and 40, respectively limited.
- the flanks 41, 43 go over an approximately pointed cusp apex 45 and the flanks 42, 44 over a more rounded Cusp crest 46 into each other, both of them Hump crests 45, 46 roughly the same and opposite the circumferential curve 33 have higher cams.
- the on the cusp parting 46 adjacent slope 55 of the degressively increasing Flank 42 is steeper than that of the degressively rising Edge 41, the progressively rising edge 38 or 43 and the approximately linearly rising edge 44, the Flank slopes of the two flanks 41, 43 are approximately the same size could be.
- the cams 35, 36 and the cam bumps 39, 40 in contrast to the intermediate cams 34 each formed asymmetrically to their apex or median plane.
- the flank angle 57 of the cam bump 39, 40 is below 90 ° in a range between 65 ° and 80 °, with a cam bump 39 be more acute than the other cam bump 40 can.
- the smallest flank angle of the limit cam 36 can be smaller or larger than the flank angle 54 and so on both sides of the resting cam 35 e.g. distinguish by that the flank angle belonging to the cam hump 39 Limit cam 36 is smaller than the flank angle of at least one Intermediate cam 34 and the other limit cam 36; corresponding also applies to the largest flank angle of the Rest cam 35.
- Its cam apex is including the subsequent flank sections similar to that of Intermediate cam 34 formed, whereby the flank 41, 42nd between this cam apex and the cusp apex 45, 46 Is S-shaped.
- the rotor 32 has a close to the cam apex and one or both adjoining flanks 38, convex or partly circular tread and is marked by a approximately U-shaped from a strip-shaped swivel or Signal arm 50 protrusion formed transversely to the strip plane formed, the U-legs less than a quarter circle curved in one piece in the adjoining arm section pass over.
- Both arm sections form together or Independently acting or movable spiral springs, one of which extends from the base 26 to the rotor 32 and serves to press it while the other of the rotor 32 extends to the isolating contact 23 and for the resilient contact pressure from its movable contact.
- the runner 32 leading arm section can thereby opposite the isolating contact 23 leading arm section despite otherwise about same cross sections or length a much larger
- Have spring force that is essentially rigid or over a resilient intermediate member is supported on the spring 27, e.g. in the area in which this spring 27 on the driver 25th works.
- the rotor 32 As soon as the rotor 32 has the respective cusp apex 45, 46 has overflowed, it resiliently presses against the associated one Flank 41, 42 that the actuator 6 in its exact off position rotated and held in the adjustment direction without play becomes.
- the rotor 32 is in the limit cam of the Cam hump 40 suitably lies approximately in the runner 14 Locking cam 16 while engaging the rotor crown in the Cusp crest 46 of the runners 14 expediently on the associated one Start of the slope-free section of the off cam 15 lies.
- the spring arms of the switch 20, the switch base 19 and the Runner 32 or the signal arm 50, which is in a compared to the Actuator 13 to the end wall 4 axially offset plane are overlapped by the control element 13. Between this and the smaller working member with the largest diameter 31, the actuator 6 forms an intermediate section 52, the half the diameter is smaller than the smallest radial extent of the actuator 13 and larger than the largest radial extent of the working member 31.
- the plug directly adjoining the working member 31 7 has compared to the smallest radial extent of the Working member 31 in the area of the intermediate cam 34 a smaller half a diameter, so that between all mentioned sections each have an approximately annular Forehead shoulder results.
- This is between the cam humps 39, 40 interrupted by an axial insertion surface 47, which is practically an approximately axial continuation of the resting cam 35 forms and to the face away from the working member 31 49 of the plug pin 7 in an inclined insertion surface 48 passes in axial view to the associated end of the Actuator 6 is exposed.
- the training according to the invention enables a very precise and between the limit cams 36 on the circumferential curve 33 in essentially continuous adjustment, the contacts 23, 24 approximately between half the height of the flanks 41, 42 and over the peak 45, 46 as well as over all the others Circumferential sections 33, 34, 36 of the working member 31 in their if necessary, closed, operating position transferred and uninterrupted are held in this position.
- the Intermediate positions 34 on the handle 11 are lighter and 36 stronger snapshots when crossing the limit positions palpable.
- the control device is particularly suitable for thermal relatively low-mass consumers 58, such as radiant heaters intended.
- the tax heating is according to Fig. 8 parallel to the consumer 58, or between the fixed contact the isolating contact 23 and the spring arm of the switch 20, namely via the actuator 21, switched and actuates the switch 20 between opening and closing clocking.
- the consumer has 58 preferably only a single heating circuit or heating resistor on.
- Control units combined to form a control unit assembly be, of which at least one each no reporting device may have, while separately operable control devices have different or the same signaling devices can.
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Zweckmäßig dient es zur Einstellung elektrischer und/oder ähnlicher Leistungsverbraucher auf unterschiedliche Betriebsstufen. Zu diesem Zweck kann ein Stellglied unmittelbar und/oder über ein Zwischengetriebe oder dgl. mittelbar von Hand auf unterschiedliche Leistungsstufen oder dgl. einstellbar sein, wobei wenigstens ein ggf. größter Teilweg des zugehörigen Stellweges eine im wesentliche stufenlose bzw. annähernd kontinuierliche Einstellung ermöglicht.The invention relates to a control device according to the preamble of claim 1. It is useful for adjustment electrical and / or similar power consumers different operating levels. For this purpose, a Actuator directly and / or via an intermediate gear or the like. indirectly by hand at different performance levels or the like can be adjustable, at least one possibly largest part of the associated travel is essentially one infinitely variable or almost continuous adjustment enables.
Ein solches Steuergerät kann z.B. nach der EP-A-0 057 460 ausgebildet sein und etwa parallel frei ausragende sowie im wesentlichen fest miteinander verbundene Arme aufweisen, von denen einer an einem Stellelement des Stellgliedes läuft und der andere mindestens einen bewegbaren Schaltkontakt trägt, wobei eine langgestreckte Steuerbeheizung oder dgl. schräg bis rechtwinklig zu diesen Armen und wie diese benachbart zum Umfang des Stellelementes liegen kann. Die Steuerbeheizung oder dgl. kann aber auch nach der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 268 098 bzw. der EP-A-0 194 512 etwa parallel zu den Armen, auf deren vom Stellelement abgekehrten Seite und/oder auf der vom Arm abgekehrten Seite des Stellgliedes liegen.Such a control device can e.g. according to EP-A-0 057 460 be trained and approximately parallel protruding as well as in have substantially firmly connected arms, of which one runs on an actuator of the actuator and the other carries at least one movable switch contact, elongated control heating or the like until perpendicular to these arms and how these are adjacent to the The scope of the control element can be. The tax heating or the like. But can also after the European patent application EP-A-0 268 098 and EP-A-0 194 512 approximately parallel to the arms, on their side facing away from the control element and / or on the side of the actuator facing away from the arm lie.
Ein zweiter, ebenfalls vom Stellglied zur allpoligen Abschaltung zu betätigender Kontakt bzw. dessen Schaltarm kann im Bereich der davon abgekehrten Seite des Stellgliedes etwa parallel oder gemäß der deutschen Patentanmeldung DE-A-2 625 716 schräg zu den zuerst genannten Armen liegen. Die Steuerbeheizung mit zugehörigem Arbeits-Dehnstab kann statt streifen- bzw. plattenförmig auch entsprechend der DE-A-2 422 686 stabförmig ausgebildet sein. Anstatt das Steuergerät zur Steuerung mindestens eines Heizwiderstandes zu verwenden, der zur Beheizung einer verhältnismäßig hohen thermischen Kapazität, wie einer Elektrokochplatte, einer Backofenbeheizung oder dgl., vorgesehen ist, kann das Steuergerät gemäß der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 339 269 auch zum Betrieb von Geräten mit wesentlich geringerer Kapazität oder von im wesentlichen kapazitätslosen Geräten, wie einer Microwellenbeheizung oder dgl. verwendet werden.A second, also from the actuator for all-pole shutdown contact to be actuated or its switching arm can be in Area of the side of the actuator facing away from it in parallel or according to the German patent application DE-A-2 625 716 lie obliquely to the first mentioned arms. The control heating with associated work expansion rod can instead of strip or plate-shaped, also in accordance with DE-A-2 422 686 can be rod-shaped. Instead of the control unit to control at least one heating resistor use that for heating a relatively high thermal capacity, such as an electric hot plate, one Oven heating or the like. Is provided, the control unit according to European patent application EP-A-0 339 269 also for the operation of devices with much less Capacity or essentially capacity-free devices, such as microwave heating or the like.
Statt zur Leistungssteuerung bzw. zusätzlich dazu kann das Steuergerät auch gemäß der DE-A-3 844 472 als Regler ausgebildet sein, der mit einem ggf. zu einem hydraulischen Ausdehnungssystem gehörenden Fühler Betriebswerte des Verbrauchers aufnimmt und mit dem Stellglied auf unterschiedliche Betriebswerte begrenzt werden kann, wobei das Stellglied ggf. zusätzlich zur Drehbewegung eine axiale Stellbewegung ausführt. Eine ähnliche Ausbildung zeigt auch die DE-A-3 619 243. Das Steuergerät kann des weiteren entsprechend der EP-A-0 177 811 lediglich zur Betätigung einer Signaleinrichtung oder dgl. unmittelbar am Stellglied elektrische Leiterbahnen aufweisen, die mit einem Schleifkontakt zusammenwirken bzw. kann es als Vorsatzschalter ausgebildet sein, der ggf. an der Außenseite des Gehäuses eines Steuergerätes für die Betriebszustände anzuordnen und mit dessen Stellglied mitlaufend zu kuppeln ist. Auch kann das Steuergerät entsprechend der DE-A-4 124 668 im wesentlichen frei von Versorgungsleitungen und/oder Unterbrechern sein bzw. eine Zwischenverbindung zwischen zwei gesonderten Schaltgeräten oder ähnlichen Baueinheiten ggf. mit zugehöriger Kupplungsverbindung für Stellglieder bilden. Das Stellglied kann als Schieber und/oder Stellwelle vorgesehen sein, dessen Stellbewegung durch Anschlagbegrenzung nur hin- und hergehend möglich ist oder in gleicher Bewegungsrichtung über den gesamten Stellbereich hinaus fortgeführt werden kann, wie das bei einem über mehr als 360° drehbaren Stellglied der Fall ist. Auf die Merkmale und Wirkungen der obengenannten Schriften wird zur Einbeziehung in die vorliegende Erfindung Bezug genommen.Instead of, or in addition to, power control Control device also designed according to DE-A-3 844 472 as a controller be the one with a hydraulic if necessary Expansion system belonging sensor operating values of the consumer records and with the actuator to different Operating values can be limited, the actuator if necessary, in addition to the rotary movement, an axial adjusting movement executes. A similar training is also shown by DE-A-3 619 243. The control device can furthermore accordingly EP-A-0 177 811 only for actuating one Signal device or the like. Directly on the actuator electrical Have conductor tracks with a sliding contact interact or it can be designed as a switch be, if necessary, on the outside of the housing of a control unit to arrange for the operating states and with it Actuator must be coupled at the same time. The control unit can also according to DE-A-4 124 668 essentially free of Supply lines and / or breakers or one Interconnection between two separate switching devices or similar units, if necessary with associated coupling connection form for actuators. The actuator can be used as Slider and / or control shaft may be provided, its actuating movement due to stop limitation only back and forth is possible or in the same direction of movement over the entire operating range can be continued like that the case with an actuator that can be rotated through more than 360 ° is. On the features and effects of the above writings is incorporated by reference into the present invention taken.
Bei derartigen Steuergeräten kann die jeweilige Zwischenstellung wegen der stufenlosen Einstellbarkeit meist nur anhand einer der Betätigungshandhabe zugehörigen Skala bestimmt werden, was umständlich sein und zu Ablesefehlern führen kann. Die US-A-3 083 282 zeigt ein Steuergerät, bei welchem die verschiedenen Zwischenstellungen durch Einschnappen der Schnappeinrichtung fühlbar markiert sind, jedoch haben alle auf demselben Umfang vorgesehene Schnappvertiefungen gleiche Formen. Dies gilt auch für das Steuergerät nach der FR-A-2 597 997.With such control units, the respective intermediate position can because of the infinitely variable adjustability, mostly only on the basis of determined on a scale associated with the actuating handle become cumbersome and lead to reading errors can. US-A-3 083 282 shows a control device in which the various intermediate positions by snapping the Snap devices are marked marked, but all have snap recesses provided on the same circumference are the same To form. This also applies to the control unit according to the FR-A-2 597 997.
Die DE-A-3 702 819 zeigt ein Steuergerät mit Rastkerben, wobei die Flanken jeder Rastkerbe sowie aller Rastkerben gleiche Steigungswinkel, jedoch unterschiedliche Höhen haben. Das Steuergerät ist ein Drehschalter für eine Programmschaltung, der nur in eine Richtung zu drehen ist. DE-A-3 702 819 shows a control device with notches, the flanks of each notch and all notches same pitch angle but different heights. The control unit is a rotary switch for a program circuit, which can only be turned in one direction.
Die US-A-2 813 173 zeigt ein Steuergerät, bei dem ebenfalls die Nockenvertiefungen und die Nockenläufer symmetrisch zueinander liegende Flanken mit gleichen Steigungen haben.US-A-2 813 173 shows a control device in which also the cam recesses and the cam followers are symmetrical have mutually flanks with the same slopes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät zu schaffen, bei welchem Nachteile bekannter Ausbildungen bzw. der beschriebenen Art vermieden sind und das insbesondere eine einfache Bestimmung der Größe des bei jedem Einstellvorgang zurückgelegten Stellweges und/oder bevorzugter Zwischenstellungen ermöglicht, ggf. bei baulich einfacher Ausbildung und hoher Funktionssicherheit.The invention has for its object to a control unit create the disadvantages of known training or of the type described are avoided and in particular a simple determination of the size of each adjustment travel and / or preferred intermediate positions enables, if necessary with structurally simple training and high functional reliability.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Patentanspruches 1 geeignet. Es können Mittel vorgesehen sein, mit denen beim Erreichen, Überlaufen bzw. Verlassen einer oder mehrerer Zwischenstellungen ein durch die Bedienungsperson ohne Blick auf die Betätigungshandhabe wahrnehmbares Signal abgegeben wird, das vorzugsweise unabhängig von der Bewegung bzw. vom Stillstand der Betätigungshandhabe sehr kurzzeitig ist. Statt eines optischen, akustischen oder ähnlichen Signales bzw. zusätzlich dazu ist zweckmäßig mindestens ein Signal ein von der Bedienungsperson durch Tastsinn wahrnehmbares Signal, das zweckmäßig über die Betätigungshandhabe auf die dieses berührende Hand der Bedienungsperson übertragen wird. Dadurch kann die Bedienungsperson trotz im Grunde stufenloser Einstellmöglichkeit anhand von Signalimpulsen feststellen, wieviel Zwischenstellungen sie bei einem Einstellvorgang erreicht, verlassen bzw. überfahren hat und welche Einstellung danach jeweils vorliegt.To solve this problem, the features of the claim 1 suitable. Means can be provided with which when reaching, overflowing or leaving one or more Intermediate positions by the operator without a look emitted perceptible signal on the actuating handle is, which is preferably independent of the movement or Standstill of the operating handle is very short. Instead of an optical, acoustic or similar signal or In addition, at least one signal is useful the operator perceivable by tactile signal that Appropriately on the operating handle on this touching hand of the operator is transferred. Thereby the operator can, despite the fact that the setting is basically infinitely variable determine on the basis of signal pulses how many intermediate positions they have during an adjustment process reached, left or run over and what setting thereafter available.
Das Signal könnte zwar eine quer zur Stellrichtung hin- und hergehende, ggf. axiale, Bewegung der Betätigungshandhabe oder ein entsprechend auf die Handhabe wirkender Schnappimpuls sein, jedoch ist es vorteilhaft, wenn die Handhabe hinsichtlich des durch die Meldeeinrichtung abgegebenen Signales in dieser Querrichtung sowie wenigstens während dieser Einstellung starr gelagert, bzw. im wesentlichen spielfrei gehalten ist und der Signalimpuls in und/oder entgegen Stellrichtung wirkt, z.B. durch einen entsprechenden Schnappimpuls. Dieser kann für das Erreichen, Verlassen bzw. Überfahren der jeweiligen Zwischenstellung eine Erhöhung oder eine Verringerung des der Betätigung entgegenwirkenden Widerstandsmomentes sein, und zwar um einen Faktor, der zwei bis sechsfach, insbesondere etwa vierfach, größer als dieses Widerstandsmoment ist. Zweckmäßig unterscheiden sich dabei die Signale bei den drei Vorgängen, ggf. durch Wechsel des Vorzeichens der Veränderung des Widerstandsmomentes beim Erreichen und Verlassen einer Zwischenstellung sowie beim Überfahren der Zwischenstellung dadurch, daß zwei Signalimpulse der zuletzt genannten Art unmittelbar aneinander anschließend zu einem Wechselsignal zusammengefaßt sind. The signal could go back and forth across the actuating direction Hereby, possibly axial, movement of the actuating handle or a snap impulse corresponding to the handle be, however, it is advantageous if the handle with regard to the information provided by the reporting device Signals in this transverse direction and at least during this setting rigidly mounted, or essentially is kept free of play and the signal pulse in and / or acts in the opposite direction, e.g. by a corresponding one Snap pulse. This can be used for reaching, leaving or Passing the respective intermediate position an increase or a reduction in the counteracting activity Moment of resistance, by a factor of two up to six times, in particular about four times, larger than this Moment of resistance is. Appropriately differ the signals for the three processes, possibly by changing the Sign of the change in section modulus at Reaching and leaving an intermediate position and when Driving over the intermediate position in that two signal pulses of the last-mentioned type directly to one another are then combined into an alternating signal.
Insbesondere wenn die Meldeeinrichtung nach Art einer Rast-bzw. Schnappeinrichtung arbeitet, ist es zweckmäßig, wenn die Schnappkraft so gering ist, daß durch sie das Stellglied selbst dann nicht bewegt wird, wenn es sich nur sehr geringfügig außerhalb der zugehörigen Zwischenstellung befindet und die Schnappglieder, ggf. über Schrägflächen, bereits ineinander greifen. Dadurch ist auch in diesem Bereich eine stufenlose Verstellung und eine sichere Selbsthaltung im jeweils eingestellten Zustand möglich, obwohl z.B. bei einem drehbaren Stellglied die Anordnung auch so vorgesehen sein kann, daß bei Annäherung an die genaue Zwischenstellung um wenige Winkelgrade eine selbsttätige Überführung des Stellgliedes in diese genaue Zwischenstellung durch die Schnapp- bzw. Rastkraft erfolgt.In particular if the signaling device in the manner of a rest or Snap device works, it is appropriate if the Snap force is so low that the actuator not moving even if it is very minor is outside the associated intermediate position and the snap links, possibly over inclined surfaces, are already in one another to grab. This means that there is also one in this area stepless adjustment and a secure self-retention in the set state possible, although e.g. at a rotatable actuator the arrangement can also be provided can that when approaching the exact intermediate position a few degrees of an automatic transfer of the actuator into this exact intermediate position by the snap or locking force.
Der Impulsgeber der Meldeeinrichtung liegt zweckmäßig innerhalb eines Gehäuses des Steuergerätes, wobei das mit dem Stellglied bzw. der Betätigungshandhabe mitlaufende Arbeitsglied dieses Impulsgebers starr mit dem Stellglied und/oder der Handhabe verbunden sein kann. Dieses Arbeitsglied kann durch eine mit Impulsnocken versehene, jedoch im generellen Verlauf im wesentlichen stetig ansteigende Nockenkurve zur Leistungssteuerung oder dgl. gebildet sein, während das damit zusammenwirkende weitere Arbeitsglied durch den an dieser Kurve laufenden Läufer gebildet ist, der die jeweils gewünschte Leistungsstufe abgreift und verstellend auf einen Leistungskontakt oder dgl. wirkt. Diese Nockenkurve kann eine Mantel- und/oder Stirnkurve sein, wobei die Impulsnocken so ausgebildet sind, daß sie auf die Leistungseinstellung keinen oder allenfalls einen vernachlässigbar kleinen Einfluß haben. Zusätzlich oder stattdessen kann das erstgenannte Arbeitsglied aber auch unmittelbar anschließend bzw. im Abstand benachbart zur Steuerkurve für die Betriebszustände vorgesehen und in der anhand dieser Steuerkurve beschriebenen Weise mit Impulsnocken versehen sein.The pulse generator of the signaling device is suitably within a housing of the control unit, which with the Actuator or the operating handle moving working member this pulse generator rigid with the actuator and / or the handle can be connected. This working member can by a pulse cam, but in general Course essentially increasing cam curve to Power control or the like. Be formed while doing so cooperating further working member by the on this Curved runner is formed, which is the desired one Taps performance level and adjusting to one Power contact or the like. This cam curve can be one Sheath and / or forehead curve, the pulse cams so are trained that they have no on the power setting or at most have a negligible influence. In addition or instead, the first-mentioned working member can but also immediately afterwards or at a distance provided adjacent to the control curve for the operating states and in the manner described on the basis of this control curve be provided with pulse cams.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Meldeeinrichtung unmittelbar auch als Betätigungseinrichtung für eine weitere Schaltfunktion des Steuergerätes vorgesehen ist, z.B. zum Öffnen und Schließen eines Kontaktpaares für die allpolige Abschaltung. Diese Schaltfunktion wird zweckmäßig durch das Erreichen, Verlassen bzw. Überlaufen der jeweiligen Zwischenstellung nicht beeinflußt. In einer bestimmten Zwischenstellung jedoch, insbesondere in der Aus-Stellung des Steuergerätes, kann hier über die Meldeeinrichtung mindestens ein Schaltvorgang ausgelöst werden, wobei dann die Meldeeinrichtung durch federnde Rastung eine schnappende Festsetzung der Steuerkurve bzw. des Stellelementes für die Betriebszustände bewirkt, das selbst über seinen Läufer oder dgl. keiner unmittelbaren Rastung ausgesetzt ist, sondern aus dieser Stellung in beiden entgegengesetzten Stellrichtungen rastfrei herausbewegt werden könnte. In einer Zwischenstellung, die unmittelbar an diese Aus-Stellung anschließt und z.B. die Einstellung auf die niedrigste Leistungsstufe darstellt, kann jedoch das Stellelement sowohl unmittelbar durch seinen Läufer als auch zusätzlich durch die Meldeeinrichtung gerastet sein. Das Signal beim Erreichen, Verlassen und/oder Überfahren der Aus-Stellung oder dgl. unterscheidet sich zweckmäßig von dem entsprechenden Signal bezüglich mindestens einer weiteren Zwischenstellung, wobei vorteilhaft die diesem Signal zugehörige Änderung des Widerstandsmomentes größer als bei mindestens einer weiteren Zwischenstellung ist. Dadurch ist die Aus-Zwischenstellung hinsichtlich des Signales gegenüber den übrigen Zwischenstellungen hervorgehoben, und sie kann lediglich anhand des Signales als Bezugsbasis für Einstellvorgänge herangezogen werden. It is particularly advantageous if the signaling device directly as an actuator for another Switching function of the control device is provided, e.g. to the Opening and closing a contact pair for the all-pole Shutdown. This switching function is useful by Reaching, leaving or overflowing the respective intermediate position unaffected. In a certain intermediate position however, especially in the off position of the Control unit, can at least here via the reporting device a switching process are triggered, then the signaling device a snap fixing due to the spring catch the control cam or the control element for the operating states causes that even through his runner or the like. is not exposed to an immediate rest, but from this position in both opposite directions could be moved out without rest. In an intermediate position, which immediately follows this off position and e.g. setting to the lowest power level represents, however, the control element both immediately by his runner and additionally by the reporting device to rest. The signal when reaching, leaving and / or passing over the off position or the like appropriate from the corresponding signal at least one other intermediate position, being advantageous the change in the section modulus associated with this signal larger than at least one other intermediate position is. This makes the off-intermediate position with regard to the Signals compared to the other intermediate positions highlighted, and it can only be based on the signal as Reference basis for setting processes can be used.
Der jeweilige Nocken des Stellelementes bzw. des mit diesem mitlaufenden Arbeitsgliedes der Meldeeinrichtung kann durch eine Vertiefung und/oder eine Erhöhung gebildet sein. Um den jeweils zugehörigen Läufer am Grundkörper vormontieren und erst danach das Arbeitsglied, das Stellelement bzw. das Stellglied im wesentlichen ungehindert montieren zu können, geht zweckmäßig ein Nocken, insbesondere der der Aus-Stellung oder dgl. zugehörige Nocken, bis zu einer quer zu ihm liegenden Stirnfläche durch, an der er eine ggf. schräge Einführfläche bildet, um den zugehörigen Läufer bei der Montage dadurch in Eingriff mit diesem Nocken zu bringen, daß der Läufer entgegen seiner gegen den Nocken gerichteten Federkraft selbsttätig zurückgedrückt wird.The respective cam of the control element or with this moving working member of the reporting device can by a depression and / or an elevation may be formed. To the Pre-assemble the respective runner on the base body and only then the working element, the control element or the To be able to mount the actuator essentially unhindered, expediently a cam, especially the off position or the like. Associated cams up to one lying transversely to it End face through which he has a possibly inclined insertion surface forms to the associated runner during assembly to bring into engagement with this cam that the Runner against its spring force against the cam is pushed back automatically.
Wenigstens eine Nockenflanke einer oder der meisten von vorzugsweise insgesamt vier bis achtzehn, insbesondere etwa sieben Zwischenstellungen geht vorteilhaft sehr flach bzw. unter großem stumpfem Winkel von mehr als 90 bzw. 100 bis 150 bzw. 170° in die anschließenden, im wesentlichen rast- bzw. steigungsfreien Kurvenabschnitte über, wobei diese Steigung zum Scheitel des jeweiligen Rastnockens zweckmäßig gegen Null abnimmt, z.B. durch bogenförmige Krümmung. Dadurch kann die auf das Stellglied durch die Meldeeinrichtung verstellend wirkende Kraft auch dann unterhalb der entgegenwirkenden Reibungskraft gehalten werden, wenn der Läufer der Meldeeinrichtung bereits in Eingriff mit einer solchen Flanke steht. Die Scheitelhöhe des jeweiligen Nockens kann dabei unter einem bzw. einem halben Millimeter liegen bzw. kann die Nockenbreite gegenüber der Nockentiefe oder Nockenhöhe 4- bis 6-mal größer sein. Demgegenüber ist die der Aus-Stellung zugehörige Nockenhöhe vorteilhaft wesentlich bzw. mehrfach, z.B. 8- bis 15-fach größer. Auch ein oder beide Flankenwinkel dieses Nockens sind gegenüber denen der übrigen Zwischenstellungen steiler. Diejenige Flanke, die einer Zwischenstellung zugehörig unmittelbar zum Aus-Nocken führt, kann unter einem kleineren oder einem größeren Winkel als Flanken der übrigen Zwischenstellungen und gegenüber diesen auch über eine größere oder kleinere Höhe ansteigen, so daß auch beim Überführen von der letzten Zwischenstellung in die Aus-Stellung ein unterscheidbar anderes Signal abgegeben wird.At least one cam flank of one or most of preferably a total of four to eighteen, in particular approximately seven intermediate positions is very flat or at a large obtuse angle of more than 90 or 100 to 150 or 170 ° in the subsequent, essentially resting or slope-free curve sections over, this slope to the apex of the respective locking cam expediently towards zero decreases, e.g. due to arcuate curvature. This allows the adjusting the actuator by the signaling device acting force even below the counteracting Frictional force can be maintained when the runner of the signaling device is already engaged with such a flank. The apex height of the respective cam can be below one or half a millimeter Cam width compared to the cam depth or cam height 4- to 6 times bigger. In contrast, it is the off position associated cam height advantageously significantly or repeatedly, e.g. 8 to 15 times larger. Also one or both flank angles this cam are compared to those of the other intermediate positions steeper. The flank that has an intermediate position belonging directly to the off-cam can under one smaller or larger angle than flanks of the rest Intermediate positions and in relation to these also over a increase greater or lesser height, so that even when Transfer from the last intermediate position to the off position a different signal is given.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die Schutz beansprucht wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Steuergerätes in perspektivischer Darstellung,
- Fig. 2
- das Steuergerät gemäß Fig. 1 in einer weiteren perspektivischen Ansicht und geringfügig abgewandelter Ausbildung,
- Fig. 3
- einen Ausschnitt der Fig. 2 im Schnitt,
- Fig. 4
- das Stellglied des Steuergerätes gemäß den Figuren 1 bis 3 in teilweise geschnittener Ansicht,
- Fig. 5
- das Stellglied gemäß Fig. 3 in Ansicht von unten,
- Fig. 6
- das Stellglied gemäß Fig. 3 in Ansicht von oben,
- Fig. 7
- einen Ausschnitt der Meldeeinrichtung gemäß Fig. 1 in Axialansicht und
- Fig. 8
- das Schaltbild des Steuergerätes gemäß den Figuren
1
bis 7.
- Fig. 1
- a section of a control device according to the invention in a perspective view,
- Fig. 2
- 1 in a further perspective view and a slightly modified design,
- Fig. 3
- a section of Fig. 2 in section,
- Fig. 4
- the actuator of the control device according to Figures 1 to 3 in a partially sectioned view,
- Fig. 5
- 3 in bottom view,
- Fig. 6
- 3 in top view,
- Fig. 7
- a section of the signaling device according to FIG. 1 in axial view and
- Fig. 8
- the circuit diagram of the control device according to Figures 1 to 7.
Das Steuergerät 1 weist einen gehäuseförmigen Grundkörper 2
mit einem annähernd rechteckigen Gehäusemantel 3 und zwei
etwa parallelen Stirnwänden 4, 5 auf, von denen eine Wandung
4 als gesonderter plattenförmiger Deckel bzw. als Montageplatine
für im wesentlichen alle Funktionsteile des Steuergerätes
ausgebildet ist. Als Montageplatine kann gemäß Fig. 2
aber auch eine einteilig mit dem Gehäusemantel 3 ausgebildete
Wandung 4 vorgesehen sein. Um eine zu den Stirnwänden 4, 5
quer liegende Stellachse ist ein im wesentlichen innerhalb
des Gehäuses liegende Stellglied 6 mit zwei Lager- bzw.
Steckzapfen 7, 8 drehbar gelagert, die in Lageröffnungen der
Stirnwände 4, 5 eingreifen. Die Stirnwand 5 ist mit Befestigungsgliedern
zur Befestigung des Steuergerätes an der
Innenseite einer Geräteplatine so versehen, daß über deren
Vorderseite eine Steckwelle 9 vorsteht, die in eine Öffnung
des zugehörigen Steckzapfens 8 bzw. des Stellgliedes 6
drehschlüssig eingesetzt ist und zur ebenfalls drehschlüssigen
Befestigung einer außerhalb des Gehäuses liegenden
Handhabe 11 in Form eines in der Achse 10 liegenden Drehknopfes
dient. Über den anderen Steckzapfen 7 steht ein über
die Außenseite der zugehörigen Stirnwand 4 vorstehendes
Kupplungsglied 12 zur drehschlüssigen Verbindung mit einer
Anschlußwelle vor, die z.B. ein Stellglied eines an den
Grundkörper 2 anzuflanschenden Verbindungs- bzw. Zusatzgerätes
bilden kann, das auch eine Meldeeinrichtung aufnehmen
kann. The control unit 1 has a housing-shaped base body 2
with an approximately rectangular housing shell 3 and two
approximately parallel end walls 4, 5, of which one wall
4 as a separate plate-shaped cover or as a mounting plate
for essentially all functional parts of the control unit
is trained. 2 can be used as the mounting board
but also a one-piece with the housing shell 3
Wall 4 may be provided. To one to the end walls 4, 5
transverse actuator axis is essentially within
of the
Das im wesentlichen bzw. bis auf die Steckwelle 9 wenigstens
an den Außenflächen aus einem nichtmetallischen Werkstoff mit
guten Gleiteigenschaften, z.B. Kunststoff, bestehende Stellglied
6 bildet unmittelbar im Anschluß an den Steckzapfen 8
bzw. an die Innenseite der Stirnwand 5 ein Stellelement 13 in
Form einer Steigungskurve, an der ein am Grundkörper 2
gesondert gelagerter Läufer 14 unter federnder Anpreßkraft
geführt ist. Die um die Achse 10 angeordnete und auf diese
Achse 10 bezogene Kurve des Stellelementes 13 weist einen
höchsten Nocken 15 und im Anschluß an dessen beide Flanken
jeweils einen Nocken 16, 17 und zwischen diesen über den
größten Teil ihres Umfanges eine stufenlose Steigungsbahn 18
auf. Diese bestimmt durch Verstellung des Läufers 14 die
jeweilige Betriebsstufe einer Steuereinrichtung, z.B. eines
Leistungsschalters 20, wobei ein Bereich benachbart zur
Vertiefung die Rastvertiefung 16 die niedrigste und die
Rastvertiefung 17 die höchste Betriebsstufe bestimmt, während
der Nocken 15 die Abschaltung des anzuschließenden Verbrauchers
bewirkt.That essentially or at least except for the
Ein bewegbarer Kontakt des als Schnappschalter ausgebildeten
Leistungsschalters 20 ist an einem feststehend an der Stirnwand
4 angeordneten Schaltersockel 19 gelagert und einem
ebenfalls entsprechend feststehend angeordneten Festkontakt
zugeordnet. In Einschaltstellung des Steuergerätes 1 wird der
Leistungsschalter 20 über ein Arbeitsbimetall 21 und eine
Steuerbeheizung 22 taktend gesteuert, wobei sich die relative
Einschaltdauer in Abhängigkeit von der Stellung des Stellelementes
13 dadurch ändert, daß der mit dem Arbeitsbimetall 21
um eine zur Achse 10 etwa parallele Achse an der Stirnwand 4
gelagerte Läufer 14 ein Übertragungsglied des thermoplastischen
Gliedes 21 oder dgl. mehr oder weniger gegen einen
Federarm des bewegbaren Kontaktes andrückt und diesen dadurch
mehr oder weniger nahe an seinen Schaltpunkt heranführt. A movable contact of the trained as a snap
Auf der vom Leistungsschalter 20 abgekehrten Seite des Stellgliedes
6 sind Kontaktanordnungen eines Trennkontaktes 23 für
eine zweite Zuleitung oder dgl. und eines Signalkontaktes 24
vorgesehen, der z.B. zur Steuerung einer Signaleinrichtung
oder dgl. dient. Der bewegbare Kontakt des Signalkontaktes 24
wird über einen Mitnehmer 25 vom bewegbaren Kontakt des
Trennkontaktes 23 mitgenommen, der seinerseits über eine vom
Stellelement 13 gesonderte Steuerkurve so gesteuert wird, daß
er wie der Signalkontakt 24 bei Wirksamkeit aller Kurvenabschnitte
16 bis 18 in seiner einen, z.B. geschlossenen,
Betriebsstellung steht, während er bei Wirksamkeit des
Kurvenabschnittes 15 in seiner anderen Betriebsstellung
steht. Der bewegbare Kontakt des Trennkontaktes 23 ist
ähnlich wie der bewegbare Kontakt des Signalkontaktes 24 über
einen bewegbaren Tragteil an einem an der Stirnwand 4 befestigten
Sockel 26 gelagert. Der Sockel 26 weist einen zusätzlichen
Übertragungsteil in Form einer Feder 27, eines Armes
oder dgl. auf, der mit dem Tragteil bewegt wird und den
Mitnehmer 25 bewegt. Bezogen auf eine zu einer Außenseite des
Gehäusemantels 3 parallele Axialebene 28 der Achse 10 liegt
die den Schalter 20 einschließende Steuerungsanordnung auf
der einen Seite und die die Kontakte 23, 24 einschließende
Steuerungsanordnung auf der anderen Seite. Die genannten
Sockel 19, 26 sowie weitere Sockel sind jeweils in Durchgangsöffnungen
der Stirnwand 4 so eingesetzt, saß sie an
deren Außenseite Anschlußglieder 29, z.B. Flachsteckzungen,
für Geräte- und Zuführleitungen bilden.On the side of the actuator facing away from the
Mit der Kontaktanordnung für den Trennkontakt 23 ist eine
Meldeeinrichtung 30 integriert, deren Signale über das
Stellglied 6 und den Steckzapfen 7 in Drehrichtung auf die
Handhabe 11 nach Art von Schnappimpulsen mechanisch wirken.
Die Meldeeinrichtung 30 weist zwei ununterbrochen unter
Federkraft in Eingriff miteinander stehende Arbeitsglieder
31, 32, nämlich ein starr bzw. einteilig mit dem Stellelement
13 ausgebildetes Arbeitsglied 31 in Form einer Steuerkurve
und ein gesondert davon an der Stirnwand 4 gelagertes Arbeitsglied
32 in Form eines an der Kurve 31 gleitend laufenden
Läufers 32 auf, der gegen die Achse 10 federbelastet ist.With the contact arrangement for the isolating
Das Arbeitsglied 31 ist über einen etwa dem gemeinsamen
Bogenwinkel der Kurvenabschnitte 16 bis 18 entsprechenden
Bogenwinkel im wesentlichen als steigungsfreie bzw. zylindrische
Umfangskurve 33 ausgebildet, die allerdings von im wesentlichen
gleichen Zwischennocken 34 unterbrochen ist und
an ihren Enden an Grenznocken 36 anschließt, zwischen denen
eine Ruhenocke 35 liegt. Die nach Art von Mikrorasten wirkenden
Nocken 34, 36 sind hier Vertiefungen, während der Läufer
32 ein entsprechender Vorsprung ist, jedoch könnten auch
beide einander zugehörigen Schnapp- bzw. Rastglieder jeweils
die Negativform der dargestellten Form haben. Die ebenfalls
als Vertiefung ausgebildete Ruhenocke 35 hat eine wesentlich
größere Nockentiefe als die übrigen Nocken und bestimmt daher
eine nur durch vielfach höhere Kraft zu überwindende Raststellung.
Das Arbeitsglied 31 kann mit dem Stellglied 6 aus
jeder Stellung in beiden entgegengesetzten Richtungen gedreht
werden, so daß jeweils beide Flanken jeder Nocke den Läufer
32 überlaufen können.The working
Die jeweilige Zwischennocke 34 ist im Querschnitt bogen- bzw.
teilkreisförmig und erstreckt sich gegenüber ihrer Krümmungsachse
über einen Bogenwinkel von weniger als 90° bzw. zwischen
70° und 80°. Jede der gleich ausgebildeten Zwischennocken
34 grenzt mit zwei beiderseits ihres tiefsten Scheitels
37 liegenden Flanken 38 scharfwinklig flach an die
Umfangskurve 33 an, wobei im Übergangsbereich ihre stumpfe
Flankensteigung 53 gegenüber dieser Umfangskurve 33 größer
als 120° bzw. 130° ist. Der stumpfe Flankenwinkel 54 zwischen
ihren beiden Flanken 38 liegt ebenfalls etwa in dieser
Größenordnung, wobei die Zwischennocke 34 etwa symmetrisch zu
der zu ihrem Scheitel 37 gehenden Mittelebene ist. Dadurch
bilden die Zwischennocken 34 flach kuhlenförmige Vertiefungen,
an denen der Läufer 32 jeweils über die gesamte Nockenbreite
ganzflächig bzw. bis an die Übergänge in die Umfangskurve
33 anliegen kann.The respective
Die zur Ruhenocke 35 benachbarten Flanken 43, 44 sind um die
Achse 10 wesentlich länger als die Flanken 38, wobei die der
Flanke 43 zugehörige Grenznocke 36 die höchste Betriebsstufe
und die der Flanke 44 zugehörige Grenznocke 36 die niedrigste
Betriebsstufe bestimmt. Die Flankensteigung der an die
Umfangskurve 33 anschließenden Flanke der Grenznocke 36 sowie
auch deren Scheitelausbildung entspricht derjenigen der
Zwischennocke 34. Die Flankensteigung 56 der Grenzflanke 44
ist mit etwa 150° flacher als die der Flanke 38, während die
entsprechende Flankensteigung der demgegenüber kürzeren
Grenzflanke 43 an ihrem äußersten Ende gegenüber der jeweiligen
Flanke 38, 44 kleiner sein kann. Die auf die Achse 10
bezogene, etwa gleich große Flankenhöhe der Grenzflanken 43,
44 ist größer als die Nockenhöhe der Umfangskurve 33, wobei
die Grenzflanke 43 mit der zugehörigen Flanke 41 und die
Grenzflanke 44 mit der zugehörigen Flanke 42 der Ruhenocke 35
jeweils einen etwa spitzwinkligen Nockenhöcker 39 bzw. 40
begrenzt.The
Die Flanken 41, 43 gehen über einen annähernd spitzen Höckerscheitel
45 und die Flanken 42, 44 über einen stärker abgerundeten
Höckerscheitel 46 ineinander über, wobei beide
Höckerscheitel 45, 46 etwa gleiche und gegenüber der Umfangskurve
33 größere Nockenhöhe haben. Die an den Höckerscheitel
46 angrenzende Flankensteigung 55 der degressiv ansteigenden
Flanke 42 ist steiler als die der degressiv ansteigenden
Flanke 41, der progressiv ansteigenden Flanke 38 bzw. 43 und
der annähernd linear ansteigenden Flanke 44, wobei die
Flankensteigungen der beiden Flanken 41, 43 etwa gleich groß
sein können. Dadurch sind die Nocken 35, 36 und die Nockenhöcker
39, 40 im Gegensatz zu den Zwischennocken 34 jeweils
assymetrisch zu ihrer Scheitel- bzw. Mittelebene ausgebildet.The
Der Flankenwinkel 57 des Nockenhöckers 39, 40 liegt unter
90° in einem Bereich zwischen 65° und 80°, wobei ein Nockenhöcker
39 spitzwinkliger als der andere Nockenhöcker 40 sein
kann. Der kleinste Flankenwinkel der Grenznocke 36 kann
kleiner oder größer als der Flankenwinkel 54 sein und sich so
auf beiden Seiten der Ruhenocke 35 z.B. dadurch unterscheiden,
daß der Flankenwinkel der zum Nockenhöcker 39 gehörenden
Grenznocke 36 kleiner als der Flankenwinkel mindestens einer
Zwischennocke 34 sowie der anderen Grenznocke 36 ist; entsprechendes
gilt auch für den größten Flankenwinkel der
Ruhenocke 35. Deren Nockenscheitel ist einschließlich der
anschließenden Flankenabschnitte ähnlich wie anhand der
Zwischennocke 34 ausgebildet, wodurch die Flanke 41, 42
zwischen diesem Nockenscheitel und dem Höckerscheitel 45, 46
S-förmig geschwungen ist. In Stellrichtung ist die dem
Abstand zwischen den Nockenhöckern 45, 46 entsprechende
wirksame Breite der Nocke 35 mindestens zwei- oder drei- bis
vierfach größer als die Nockenbreite der Nocke 34. Die
entsprechenden Nockenbreiten der Nocken 36 sind etwa um die
Hälfte kleiner als die der Nocke 35, jedoch etwa um ein
Drittel größer als die Nocke 34, wobei die zur Flanke 43
gehörende Nocke 36 schmaler als die andere Grenznocke 36 ist.The
Der Läufer 32 weist eine eng an den Nockenscheitel sowie eine
oder beide anschließenden Flanken 38 angepaßte, konvex bzw.
teilkreisförmig gekrümmte Lauffläche auf und ist durch einen
annähernd U-förmig aus einem streifenförmigen Schwenk- bzw.
Signalarm 50 quer zur Streifenebene herausgeformten Vorsprung
gebildet, dessen U-Schenkel weniger als viertelkreisförmig
gekrümmt einteilig in den jeweils anschließenden Armabschnitt
übergehen. Beide Armabschnitte bilden jeweils gemeinsam oder
unabhängig voneinander wirkende bzw. bewegbare Biegefedern,
von denen die eine vom Sockel 26 bis zum Läufer 32 reicht und
zu dessen Anpressung dient, während die andere vom Läufer 32
bis zum Trennkontakt 23 reicht und für den federnden Kontaktdruck
von dessen bewegbaren Kontakt dient. Der den Läufer 32
führende Armabschnitt kann dadurch gegenüber dem den Trennkontakt
23 führenden Armabschnitt trotz ansonsten etwa
gleicher Querschnitte bzw. Länge eine wesentlich größere
Federkraft haben, daß er im wesentlichen starr oder über ein
federndes Zwischenglied an der Feder 27 abgestützt ist, z.B.
in dem Bereich, in dem diese Feder 27 auf den Mitnehmer 25
wirkt.The
In der Aus-Stellung gemäß Fig. 7 liegt der Nockenhöcker 45,
46 mit geringstem Spaltabstand unmittelbar benachbart zur
zugehörigen Flachseite des wie der Läufer 32 aus einem
federnden Metall bestehenden Signalarmes 50 und zu den
konkaven Übergangsflächen zum Läufer 32. Durch die unterschiedliche
Ausbildung der Flanken 41, 42 kann entweder die
wirksame unterschiedliche Hebellänge des Signalarmes 50 so
berücksichtigt werden, daß bei Stellbewegungen in beiden
Stellrichtungen etwa der gleiche Signalimpuls abgegeben wird
oder es können hierfür unterschiedliche Signalimpulse vorgesehen
sein. Zum Beispiel ist aus der Ruhe- bzw. Aus-Stellung
ein kleinerer Stellweg mit einem höheren Widerstandsmoment
zur Erreichung des Höckerscheitels 46 als zur Erreichung
des Höckerscheitels 45 erforderlich. Die Überwindung
des Höckerscheitels 45 gibt einen stärkeren Schnappimpuls als
die des Höckerscheitels 46. Beim Überführen zur Aus-Stellung
von der jeweiligen Grenznocke 36 bedarf die Überwindung der
Grenzflanke 44 eines größeren Stellweges mit etwa gleichbleibend
geringerem Widerstandsmoment als die Überwindung der
Grenzflanke 43, die ein zunehmendes Widerstandsmoment bewirkt.7 is the
Sobald der Läufer 32 den jeweiligen Höckerscheitel 45, 46
überlaufen hat, drückt er federnd so gegen die zugehörige
Flanke 41, 42, daß das Stellglied 6 in seine genaue Aus-Stellung
gedreht und darin in Stellrichtung spielfrei gehalten
wird. Bei Lage des Läufers 32 in der Grenznocke des
Nockenhöckers 40 liegt zweckmäßig der Läufer 14 etwa in der
Rastnocke 16, während bei Eingriff des Läuferscheitels in den
Höckerscheitel 46 der Läufer 14 zweckmäßig am zugehörigen
Anfang des steigungsfreien Abschnittes der Aus-Nocke 15
liegt. Bei Lage des Läufers 32 in der anderen Grenznocke 36
dagegen kann der Läufer 14 bereits benachbart zur Nocke 17 an
der Steigungsbahn 18 liegen, während beim Entlanggleiten des
Läufers 32 an der Flanke 41 die Nocke 17 durchlaufen wird, so
daß diese Nocke 17 keine Rastnocke darstellt. Nach Überlaufen
des Höckerscheitels 45, 46 zur Ein-Stellung wird das Stellglied
6 unter den wirksamen Federkräften jeweils selbsttätig
soweit verstellt, bis der Läufer 32 den Nockengrund der
Grenznocke 36 erreicht hat.As soon as the
Der den Läufer 14 tragende, im Betrieb in sich im wesentlichen
federsteife und nur durch die Federarme des Schalters 20
gegen das Stellelement 13 federbelastete Läuferarm 51 übergreift
auf der von der Stirnwand 4 abgekehrten Seite die
Kontaktsockel des Schalters 20, den Sockel 26 und/oder den
Signalarm 50, so daß sich eine sehr kompakte Bauweise ergibt.
Die Federarme des Schalters 20, der Schaltersockel 19 und der
Läufer 32 bzw. der Signalarm 50, die in einer gegenüber dem
Stellelement 13 zur Stirnwand 4 axial versetzten Ebene
liegen, werden vom Stellelement 13 übergriffen. Zwischen
diesem und dem im größten Durchmesser kleineren Arbeitsglied
31 bildet das Stellglied 6 einen Zwischenabschnitt 52, dessen
halber Durchmesser kleiner als die kleinste Radialerstreckung
des Stellelementes 13 und größer als die größte Radialerstreckung
des Arbeitsgliedes 31 ist.The runner 14 carrying, essentially in operation
spring-stiff and only by the spring arms of
Der unmittelbar an das Arbeitsglied 31 anschließende Steckzapfen
7 hat gegenüber der kleinsten Radialerstreckung des
Arbeitsgliedes 31 im Bereich der Zwischennocke 34 einen
kleineren halben Durchmesser, so daß sich zwischen allen
genannten Abschnitten jeweils eine annähernd ringförmige
Stirnschulter ergibt. Diese ist zwischen den Nockenhöckern
39, 40 durch eine axiale Einführfläche 47 unterbrochen,
welche praktisch eine etwa axiale Fortsetzung der Ruhenocke
35 bildet und zu der vom Arbeitsglied 31 abgekehrten Stirnfläche
49 des Steckzapfens 7 in eine schräge Einführfläche 48
übergeht, die in Axialansicht auf das zugehörige Ende des
Stellgliedes 6 frei liegt. Beim axialen Heranfahren des
Stellgliedes 6 gegen die Stirnwand 4 läuft dadurch zunächst
die Einführfläche 48 auf den Läufer 32 auf und drückt diesen
entgegen seiner Federkraft radial nach außen zurück, so daß
dieser auf die Einführfläche 47 gleitet, bis das Stellelement
13 im Bereich der Nocke 15 mit seiner Stirnfläche auf den
Läufer 14 aufläuft, wobei der Läufer 32 bereits einen ersten
Abschnitt der Ruhenocke 35 erreicht haben kann. Durch eine
kleine Drehbewegung des Stellgliedes 6 entgegen der Rückstellkraft
des eingreifenden Läufers 32 kann die Nocke 16 in
den Bereich des Läufers 14 gebracht und dadurch das Stellglied
6 vollends in seine axiale Betriebsstellung überführt
werden. Dadurch kann die Montage in einfacher Weise mit einem
Handhabungsautomaten durchgeführt werden, wobei das Stellglied
6 nach den Kontaktanordnungen und der Meldeeinrichtung
30 montiert wird. The plug directly adjoining the working
Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht ein sehr genaues
und zwischen den Grenznocken 36 über die Umfangskurve 33 im
wesentlichen stufenloses Einstellen, wobei die Kontakte 23,
24 etwa zwischen der Hälfte der Höhe der Flanken 41, 42 und
über die Höckerscheitel 45, 46 sowie über alle restlichen
Umfangsabschnitte 33, 34, 36 des Arbeitssgliedes 31 in ihre,
ggf. geschlossene, Betriebsstellung überführt und ununterbrochen
in dieser Stellung gehalten sind. Bei Durchlaufen der
Zwischenstellungen 34 werden an der Handhabe 11 leichtere und
beim Durchlaufen der Grenzstellungen 36 stärkere Schnapperschütterungen
fühlbar.The training according to the invention enables a very precise
and between the
Erfindungsgemäß ist das Steuergerät insbesondere für thermisch
verhältnismäßig massearme Verbraucher 58, wie Strahlungsheizkörper
vorgesehen. Die Steuerbeheizung ist gemäß
Fig. 8 parallel zum Verbraucher 58, bzw. zwischen dem Festkontakt
des Trennkontaktes 23 und dem Federarm des Schalters
20, nämlich über das Betätigungsglied 21, geschaltet und
betätigt den Schalter 20 zwischen Öffnung und Schließung
taktend. Statt mehrerer Heizkreise weist der Verbraucher 58
bevorzugt nur einen einzigen Heizkreis bzw. Heizwiderstand
auf.According to the invention, the control device is particularly suitable for thermal
relatively low-
Es können auch mehrere gleich oder verschieden ausgebildete Steuergeräte zu einer Steuergerät-Baueinheit zusammengefaßt sein, von denen jeweils mindestens eines keine Meldeeinrichtung aufweisen kann, während gesondert betätigbare Steuergeräte unterschiedliche oder gleiche Meldeeinrichtungen aufweisen können.It is also possible to have several of the same or different types Control units combined to form a control unit assembly be, of which at least one each no reporting device may have, while separately operable control devices have different or the same signaling devices can.
Claims (10)
- A control apparatus, more particularly a power control apparatus (1) for electrical heaters, including a base body (2), with regard to which a positioning member (6) actuatable over a positioning travel and intermediate positions in a positioning direction against the moment of resistance of a snap-action means (30) is movably mounted, said snap-action means (30) comprising working members (31, 32) interengaging in each intermediate position, one of which comprises snap-action flanks (41, 42; 43, 38; 44, 38) having flank sections ensuring in common the intermediate position and dictating slope angles, characterized in that said flank sections of said two snap-action flanks (41, 42; 43, 38; 44, 38) assuring said intermediate position comprise differing gradients.
- The control apparatus as set forth in claim 1, characterized in that said manually actuatable positioning member (6) is substantially infinitely variable in opposing directions as well as at least over a partial travel and said snap-action means (30) is provided as the signal generator of a signalling means for signalling said intermediate positions of said positioning member (6) substantially without a scale by positioning signals, more particularly several snap-action members (34 to 36) being configured for outputting position signals distinguishable from each other and preferably said snap-action members (34 to 36) being configured for outputting tactile position signals at an operator control (11) by a sudden change in said actuating moment of resistance acting against said actuation of said positioning member (6).
- The control apparatus as set forth in claim 2, characterized in that said snap-action members (34 to 36) are configured so that said positioning signal results in a reduction in said moment of resistance when said positioning member (6) approaches one of said intermediate positions or an increase in said moment of resistance when said positioning member (6) leaves an intermediate position, more particularly as regards at least one intermediate position said change in said moment of resistance corresponding to maximally two to four times and preferably said snap-action means (30) presenting said positioning member (6) in at least one intermediate position a more or less equal moment of resistance in both opposing positioning directions.
- The control apparatus as set forth in any of said preceding claims, characterized in that said snap-action means (30) as a latching means assures at least one intermediate position of said positioning member (6) self-centering, more particularly said snap-action members (32, 34 to 36), such as recesses on a control curve (31) as well as a follower (32) guided thereon are urged into interengagement by spring pressure, and preferably said follower (32) is provided on a working member (50) for actuating at least one pair of contacts (23, 24), said follower (32) being movable in one of its latched intermediate positions relative to another of its intermediate positions against a greater moment of resistance.
- The control apparatus as set forth in claim 4, characterized in that said working member (50) carrying said follower (32) mounts a movable contact of said contact pair (23) and is configured as a spring, arm, or the like, more particularly said follower (32) being configured integrally with said corresponding working member (50), and preferably for controlling the power at a positioning lever (51) a positioning element (13) engaging said positioning member (6) being provided, said positioning element (14) surrounding said working member (50) without contact.
- The control apparatus as set forth in any of the preceding claims, characterized in that said snap-action member (34 to 36) of said snap-action means (30) mounted manually rotatable on said base body (2) comprises an inclined assembly surface area (48) for guiding-in said snap-action member (32) engaging it, more particularly said guide-in surface area (48) being formed by a substantially continual elongation of said snap-action flanks (41, 42) for a position of said snap-action means (30) associated with the OFF position of said control apparatus (1) and preferably said guide-in surface area (48) being offset in said positioning direction relative to at least one further snap-action member (34, 36) of said snap-action means (30).
- The control apparatus as set forth in any of the preceding claims, characterized in that said snap-action member (6) comprises adjacent to said adjoining snap-action member (34 to 36) a positioning element (13) for substantially infinitely variable power control, between which and said snap-action member (34 to 36) an intermediate section (52) is provided, more particularly said positioning member (6) being configured as a positioning shaft to be connected to said operator control (11) and preferably said positioning member (6) consisting of a non-metallic material and forming two journals (7, 8), said snap-action member (34 to 36) directly adjoining one journal (7) and said positioning element (13) directly adjoining the other journal (8).
- The control apparatus as set forth in claim 7, characterized in that said positioning element (13 ) is located nearer to said operator control (11) than said snap-action member (34 to 36), more particularly said guide-in surface area (48) as viewed axially being exposed at one end of said positioning member (6) and preferably a coupling member (12) for a connecting shaft protruding beyond said floating journal (7) facing away from said operator control (11).
- The control apparatus as set forth in any of the preceding claims, characterized in that said snap-action flanks (41, 42) are recess flanks provided at cam humps (39, 40) translating via near acutely angled hump crests (45, 46) of said cam humps (39, 40) into further snap-action flanks (43, 44), more particularly the flank angle (57) of at least one of said cam humps (39, 40) being 90° and preferably said hump crests (45, 46) being differingly acutely angled.
- The control apparatus as set forth in claim 9, characterized in that said snap-action flank (41, 42) of said snap-action member (35) translates via said corresponding hump crest (45, 46) directly into said further snap-action flank (43, 44) of a further snap-action member (36), more particularly both hump crests (45, 46) being adjoined by snap-action flanks (43, 44) of further snap-action members (36), of which one is shorter and preferably said two further snap-action members (36) engaging said follower (32) in the highest and lowest operating stage of said control apparatus (1) respectively.
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