EP2187415B1 - Bahn-Kippschalter - Google Patents

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EP2187415B1
EP2187415B1 EP09009753.6A EP09009753A EP2187415B1 EP 2187415 B1 EP2187415 B1 EP 2187415B1 EP 09009753 A EP09009753 A EP 09009753A EP 2187415 B1 EP2187415 B1 EP 2187415B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
toggle switch
housing
railroad
operating lever
microswitches
Prior art date
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Active
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EP09009753.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2187415A2 (de
EP2187415A3 (de
Inventor
Heinz Bauer
Andreas Bauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaltbau GmbH
Original Assignee
Schaltbau GmbH
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41571116&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2187415(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Schaltbau GmbH filed Critical Schaltbau GmbH
Priority to PL09009753T priority Critical patent/PL2187415T3/pl
Publication of EP2187415A2 publication Critical patent/EP2187415A2/de
Publication of EP2187415A3 publication Critical patent/EP2187415A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2187415B1 publication Critical patent/EP2187415B1/de
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H23/02—Details
    • H01H23/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H23/16—Driving mechanisms
    • H01H23/168—Driving mechanisms using cams
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
    • H01H11/0006—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches
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    • H01H2011/0043—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches for modifying the number or type of operating positions, e.g. momentary and stable
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    • H01H23/02—Details
    • H01H23/04—Cases; Covers
    • H01H23/06—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
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    • H01H23/00—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/02—Details
    • H01H23/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H23/14—Tumblers
    • H01H23/146—Tumblers having a generally tubular or conical elongated shape, e.g. dolly
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/40—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing

Definitions

  • the invention relates to a railway toggle switch according to the preamble of claim 1.
  • railway toggle switches which are designed for multiple switching positions and a housing, mounted on the housing control lever with a pivot axis, mounted on the housing shift drum with a rotation axis, a plurality of microswitches and a latching mechanism for locking the operating lever in the switch positions ,
  • the shift drum usually includes a plurality of cams for actuating the micro-switch.
  • Such railway toggle switches have long been known from the prior art and find in the control panels of trains, subways, etc. application.
  • the operating lever is integral with the shift drum or firmly connected thereto.
  • the pivot axis of the operating lever thus coincides with the axis of rotation of the shift drum.
  • the outer dimensions of the railway toggle switches are largely subject to the standards of train manufacturers, which is to ensure interchangeability in the control panels.
  • a cord switch for operating a heating pad comprises a housing, a shift drum and an operating lever. On the housing arranged terminals are connected depending on the switching position directly through the switching drum or running through the switching drum trace. In order to ensure the required switching performance in multiple switching positions, there is a translation device between the operating lever and the switching drum, through which the rotation angle of the operating lever are smaller than the rotational angle of the switching drum. The switch is not designed to operate microswitches. The required for operating the operating lever housing opening is very large and does not provide adequate protection against water spray.
  • a railway toggle switch according to the preamble of independent claim 1 is made DE 9402338 U1 known.
  • the micro-switches are screwed together as a package and attached to a frame arranged within the switch housing.
  • Object of the present invention is to provide a railway toggle switch of the generic type, which allows the placement and operation of a variety of micro-switches with a compact design.
  • terminals can be provided on the carrier plates, which allow easy wiring of the railway toggle switch.
  • the microswitches are preferably preassembled on the carrier plates.
  • the necessary space can be created to order more microswitches around the shift drum can around.
  • the pivot axis of the operating lever By arranging the pivot axis of the operating lever in the region of the upper side of the housing required for the operating lever housing opening can be kept small, resulting in an improved splash water protection.
  • the fact that the operating lever is not fixedly connected to the shift drum, but is engaged with this, a suitable translation can be realized between the control lever and shift drum. It is thus possible to achieve the required rotation angle of the shift drum with relatively small pivoting angles of the operating lever.
  • control lever and shift drum are engaged via gear segments.
  • a first gear segment with the operating lever, and a second gear segment is connected to the shift drum.
  • the required rotational angles of the shift drum can be achieved by means of a corresponding transmission ratio.
  • Engagement and translation can alternatively be achieved by a sliding joint.
  • the cams are arranged individually replaceable on the shift drum. If some or all of the microswitches are arranged at a different location on the shift drum or if more microswitches are positioned around the shift drum, then it is not necessary to replace the entire shift drum. It is enough if the corresponding Cam discs adapted or twisted on the shift drum relative to the other cams. The adjustment can also be made when a microswitch is to be operated in a different switching position than the original one.
  • the second gear segment connected to the shift drum is designed as part of one of the cam disks.
  • These gear segment and cam can be made in one piece.
  • the sprocket of one of the two gear segments is closed laterally by walls.
  • the walls extend radially to the tips of the teeth.
  • the latching mechanism comprises at least one detent element connected to the operating lever, each having one detent per switching position and one detent cam per detent element.
  • the locking cam is arranged on a spring-mounted on the housing lever arm and engages in a switching position in the switching position corresponding catch of the detent element.
  • the latching mechanism comprises two detent elements, wherein the two detent elements are arranged symmetrically on both sides of the first gear segment and connected to the first gear segment.
  • Per catch element is provided as a counterpart in each case a latching cam. Both locking cams are arranged together on a spring-mounted lever arm. Due to the symmetrical arrangement, a one-sided load of the mechanism and thus jamming is avoided and ensures the ease of the toggle switch.
  • the locking cams are not fixedly connected to the lever arm, but designed as rotatably mounted on the lever arm roller.
  • the rollers roll upon actuation of the train toggle switch on the associated detent elements, whereby the ease of the toggle switch is further increased.
  • the microswitches are arranged laterally next to the shift drum on one side of the shift drum. Due to the lateral arrangement, the microswitches are better protected against splashing with respect to an arrangement below the shift drum.
  • microswitches are to be actuated than microswitches can be arranged on one side of the shift drum, the arrangement of the microswitches preferably takes place on both sides of the shift drum. Again, there is a good protection of the microswitch from splashing, which may possibly occur due to the required for the operating lever housing opening.
  • microswitches are preferably arranged on both sides of the shift drum and below the shift drum.
  • the cams are to be adapted accordingly.
  • the operating lever is mounted on the housing in a bearing, wherein the bearing is designed as a ball joint.
  • the ball joint significantly improves the seal against sprayed water.
  • the operating lever is in principle freely movable, the pivot axis of the operating lever thus represents only an imaginary pivot axis.
  • the ball of the ball joint is part of the operating lever, the ball joint shell is formed by a part of the housing.
  • the ball joint comprises a sealing ring.
  • the sealing ring can be introduced into a groove of both the ball and the ball joint cup and is usually made of rubber or a swelling felt material. A higher operating comfort is achieved with a felt material.
  • the housing in the region of the bearing preferably has guide surfaces for guiding the operating lever.
  • the pivoting direction is clearly defined and restored the pivot axis of the operating lever.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a known from the prior art railway toggle switch according to the preamble of claim 1.
  • the railway toggle switch itself is designated by the reference numeral 1. It comprises the housing 2, the control lever 3 mounted on the housing with the pivot axis 4, which is rotatably mounted on the housing Shifting roller 5 with the axis of rotation 6 and at least one microswitch 7.
  • the operating lever 3 protrudes from an unillustrated opening in the housing top 27.
  • the latching mechanism of the known from the prior art railway toggle switch 1 is not shown.
  • FIG. 2 shows an oblique view of a web-tilt switch according to the invention 1.
  • the pivot axis 4 of the operating lever 3 is different from the axis of rotation 6 of the shift drum 5 and is disposed in the region of the upper housing side 27 of the housing 2.
  • the axis of rotation 6 of the shift drum 5 is below the pivot axis 4 of the operating lever 3.
  • the micro-switch 7 are arranged on both sides of the shift drum 5.
  • the housing 2 comprises on both sides of the shift drum 5 each have a AufEnglishung 19, which serves in each case for fastening one of the two support plates 20.
  • On each of the two support plates 20 up to three microswitches 7 can be pre-assembled side by side.
  • the microswitches 7 are connected by an unspecified circuit with the terminals 26 also mounted on the carrier plates.
  • FIG. 3 is the railway toggle switch of the invention FIG. 2 shown in a sectional schematic view.
  • a first gear segment 10 with the operating lever 3 and a second gear segment 11 are connected to the shift drum 5, and control lever 3 and shift drum 5 via the two gear segments 10 and 11 are engaged.
  • a pivoting of the operating lever 3 thus results in a rotational movement of the shift drum 5.
  • the bearing 21 of the operating lever 3 is designed as a ball joint 22.
  • the housing 2 has below the bearing 21 guide surfaces 23 for guiding the operating lever 3. The pivoting direction of the operating lever 3 is thereby determined in the drawing plane.
  • FIG. 3 is a schematic representation, the latching mechanism of the web toggle switch is not shown.
  • FIG. 4 shows the mechanical switch assembly of the railway toggle switch according to the invention from the Figures 2 and 3 , An oblique view of this picture is in FIG. 5 shown.
  • the FIGS. 4 and 5 serve to understand the latching mechanism 8.
  • the latching mechanism 8 comprises on the side of the operating lever 3, two detent elements 14, which are arranged on both sides of the first gear segment 10 and connected to the gear segment 10.
  • the latching mechanism 8 comprises a lever arm 16, which is rotatably mounted on the housing 2 via a Hebelarmlager 25.
  • the supported on the housing 2 lever arm 24 ensures that the two located on the lever arm 16 locking cam 17 engage in a switching position in the switching position associated with detents 15 of the latch members 14.
  • the two locking cams 17 are formed by two rollers 18 rotatably mounted on the lever arm 16.
  • the web toggle switch according to the invention is designed for five switching positions.
  • the three cams 9 of the shift drum 5 can be seen.
  • the second gear segment 11 is made in one piece with the central cam disc 9.
  • FIG. 6 shows a detent element 14 of the mechanical switch assembly of Figures 4 and 5.
  • the detent element 14 has five notches 15, are realized by the five switching positions.
  • Alternative embodiments of the locking element 14 are shown. So shows FIG. 7 a detent element 14 for three switching positions.
  • the latch member 14 off FIG. 8 is designed for three or four switching positions, whereby only in three switching positions, a snap occurs.
  • FIG. 9 shows a detent element 14 without latching function.
  • FIG. 10 shows an oblique view of the shift drum 5 from the FIGS. 2 to 5 ,
  • the shift drum 5 comprises three cam discs 9, wherein the central cam disc 9 is formed integrally with the second gear segment 11.
  • the gear segment 11 has a toothed rim 12.
  • FIG. 11 shows the shift drum 5 FIG. 10 with a preferred embodiment of the gear segment 11.
  • the ring gear 12 of the gear segment 11 is up to the height the teeth laterally closed by two walls 13.
  • the lying on the side of the operating lever 3, not shown gear segment 10 which engages with the second gear segment 11 is guided by the walls 13 laterally.

Landscapes

  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Bahn-Kippschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es sind Bahn-Kippschalter bekannt, die für mehrere Schaltstellungen konzipiert sind und ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse gelagerten Bedienhebel mit einer Schwenkachse, eine an dem Gehäuse gelagerte Schaltwalze mit einer Drehachse, mehrere Mikroschalter und einen Einrastmechanismus zum Einrasten des Bedienhebels in den Schaltstellungen umfassen. Die Schaltwalze umfasst üblicherweise mehrere Nockenscheiben zur Betätigung der Mikroschalter.
  • Solche Bahn-Kippschalter sind bereits seit langem aus dem Stand der Technik bekannt und finden in den Steuerpulten von Zügen, U-Bahnen, etc. Anwendung. Bei vielen der aus dem Stand der Technik bekannten Bahn-Kippschalter ist der Bedienhebel einstückig mit der Schaltwalze ausgeführt oder fest mit dieser verbunden. Die Schwenkachse des Bedienhebels fällt somit mit der Drehachse der Schaltwalze zusammen. Die Außenabmessungen der Bahn-Kippschalter unterliegen größtenteils Normen der Zughersteller, wodurch die Austauschbarkeit in den Steuerpulten gewährleistet werden soll.
  • Durch die Normung der Außenabmaße der Bahn-Kippschalter sind sowohl die Anzahl der Mikroschalter, die durch die Schaltwalze betätigt werden können, als auch die möglichen Schaltstellungen limitiert. Bei vielen der aus dem Stand der Technik bekannten Bahn-Kippschalter sind die Mikroschalter auf der dem Bedienhebel gegenüberliegenden Seite der Schaltwalze, somit also unterhalb der Schaltwalze, angeordnet. Eine schematische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Bahn-Kippschalters zeigt die Figur 1. Der Einrastmechanismus ist nicht dargestellt. In Richtung der Drehachse der Schaltwalze sind mehrere Mikroschalter hintereinander angeordnet. Die maximal mögliche Anzahl der Mikroschalter ergibt sich aufgrund der genormten Außenabmaße des Bahnkippschalters sowie der, aufgrund der gewünschten Schaltleistung erforderlichen Mindestabmaße der Mikroschalter. Eine Anordnung zusätzlicher Mikroschalter beispielsweise auf der rechten bzw. linken Seite der Schaltwalze ist aufgrund der Nähe der Schaltwalzendrehachse zur Gehäuseoberseite und den damit einhergehenden engen Platzverhältnissen nicht möglich. Würde die Drehachse der Schaltwalze, welche zugleich die Schwenkachse des Bedienhebels darstellt, weiter nach unten versetzt werden, so würde der Bedienhebel nicht mehr ausreichend verschwenkt werden können. Üblicherweise sind drei Schaltstellungen möglich. Sind mehr als drei Schaltstellungen erwünscht, was bei unabhängiger Betätigung mehrerer Mikroschalter zwingend erforderlich wird, so muss meistens auch der Schwenkbereich des Bedienhebels erweitert werden. Dies ist nur möglich, wenn die Schwenkachse des Bedienhebels weiter an die Gehäuseoberseite rückt. Da die Schwenkachse des Bedienhebels jedoch der Drehachse der Schaltwalze entspricht, steht dies einer seitlichen Anordnung der Mikroschalter entgegen. Ein weiterer Nachteil vieler aus dem Stand der Technik bekannten Bahn-Kippschalter ist ein mangelhafter Spritzwasserschutz aufgrund der relativ großen Gehäuseöffnung, die zum Verschwenken des Bedienhebels erforderlich ist. Die Öffnung ist dabei umso größer, je weiter die Schwenkachse des Bedienhebels unter der Gehäuseoberseite liegt. Eine Abdichtung der Gehäuseöffnung gestaltet sich in jedem Fall schwierig und kann nur unzureichend bewerkstelligt werden. Die Bahn-Kippschalter sind vorzugsweise auf horizontalen Steuerpulten verbaut. Dadurch, dass die Mikroschalter bei vielen der aus dem Stand der Technik bekannten Bahn-Kippschalter zwingend unterhalb der Schaltwalze angeordnet werden müssen, wird der mangelnde Spritzwasserschutz auch dadurch verstärkt, dass durch die Eintrittsöffnung eingedrungenes Wasser über die Schaltwalze ungehindert auf die Mikroschalter tropfen kann. Ein weiterer Nachteil der meisten aus dem Stand der Technik bekannten Bahn-Kippschalter besteht darin, dass der Schwenkwinkel des Bedienhebels zwingend an die erforderliche Drehung der Schaltwalze gekoppelt ist und somit in der Regel relativ groß ausfällt.
  • Aus DE 741078 ist außerdem ein Schnurschalter zur Bedienung eines Heizkissens bekannt. Der Schnurschalter umfasst ein Gehäuse, eine Schalttrommel und einen Bedienungshebel. Am Gehäuse angeordnete Anschlussklemmen werden je nach Schaltstellung direkt durch die Schalttrommel bzw. eine durch die Schalttrommel verlaufende Leiterbahn verbunden. Um die erforderliche Schaltleistung bei mehreren Schaltstellungen zu gewährleisten, besteht zwischen dem Bedienungshebel und der Schalttrommel eine Übersetzungsvorrichtung, durch welche die Drehwinkel des Bedienungshebels kleiner werden als die Drehwinkel der Schalttrommel. Der Schalter ist nicht zur Betätigung von Mikroschaltern ausgelegt. Die zur Betätigung des Bedienungshebels erforderliche Gehäuseöffnung ist sehr groß und bietet keinen ausreichenden Schutz gegen Spritzwasser.
  • Da in modernen Zügen immer mehr und mehr Geräte und Funktionen vom Steuerpult aus bedient werden, besteht eine Forderung nach Kippschaltern, durch die zusätzliche Schaltstellungen sowie die Betätigung zusätzlicher Mikroschalter bei gleichbleibenden Außenabmessungen der Bahn-Kippschalter ermöglicht wird. Die Forderung nach zusätzlich betätigbaren Mikroschaltern begründet sich zudem auch schon dadurch, dass in modernen Transportsystemen durch Betätigung eines Kippschalters mittlerweile nicht mehr nur das betreffende Gerät oder die gewünschte Funktion geschaltet sondern durch gleichzeitige Betätigung eines zusätzlichen Mikroschalters auch ein Informationssignal an den Bordcomputer gesendet werden muss.
  • Ein Bahn-Kippschalter nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 ist aus DE 9402338 U1 bekannt. Bei diesem Schalter sind die Mikroschalter als Paket miteinander verschraubt und an einem innerhalb des Schaltergehäuses angeordneten Rahmen befestigt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bahn-Kippschalter der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, der die Unterbringung und Betätigung einer Vielzahl von Mikroschaltern bei gleichzeitig kompakter Bauweise ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung ergeben sich wesentliche Vorteile. Beispielsweise können auf den Trägerplatten Anschlussklemmen vorgesehen werden, die eine einfache Verkabelung des Bahn-Kippschalters ermöglichen. Die Mikroschalter werden vorzugsweise auf den Trägerplatten vormontiert. Durch die von der Schwenkachse des Bedienhebels unabhängige Anordnung der Drehachse der Schaltwalze können die notwendigen Platzverhältnisse geschaffen werden, um mehr Mikroschalter um die Schaltwalze herum anordnen zu können. Durch die Anordnung der Schwenkachse des Bedienhebels im Bereich der Gehäuseoberseite kann die für den Bedienhebel erforderliche Gehäuseöffnung klein gehalten werden, wodurch sich ein verbesserter Spritzwasserschutz bedingt. Dadurch, dass der Bedienhebel nicht fest mit der Schaltwalze verbunden ist, sondern mit dieser in Eingriff steht, kann zwischen Bedienhebel und Schaltwalze eine geeignete Übersetzung realisiert werden. Es ist somit möglich, mit relativ geringen Schwenkwinkeln des Bedienhebels die für den Schaltvorgang erforderlichen Drehwinkel der Schaltwalze zu erreichen.
  • Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform stehen Bedienhebel und Schaltwalze über Zahnradsegmente in Eingriff. Dazu ist ein erstes Zahnradsegment mit dem Bedienhebel, und ein zweites Zahnradsegment mit der Schaltwalze verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, zwischen Bedienhebel und Schaltwalze ein Übersetzungsverhältnis einzurichten. Sind zur Bedienung beispielsweise geringe Schwenkwinkel des Bedienhebels erwünscht, so können die erforderlichen Drehwinkel der Schaltwalze durch ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis erzielt werden. Eingriff und Übersetzung können alternativ dazu auch durch ein Schiebegelenk erreicht werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Nockenscheiben einzeln austauschbar auf der Schaltwalze angeordnet. Werden einige oder alle Mikroschalter an einer anderen Stelle der Schaltwalze angeordnet oder auch mehr Mikroschalter um die Schaltwalze herum positioniert, so muss nicht die ganze Schaltwalze ausgetauscht werden. Es reicht, wenn die entsprechenden Nockenscheiben angepasst oder auf der Schaltwalze gegenüber den übrigen Nockenscheiben verdreht werden. Die Anpassung kann auch vorgenommen werden, wenn ein Mikroschalter in einer anderen Schaltstellung als der ursprünglichen betätigt werden soll.
  • Vorzugsweise ist das mit der Schaltwalze verbundene zweite Zahnradsegment als Teil einer der Nockenscheiben ausgeführt. Dazu können Zahnradsegment und Nockenscheibe einstückig gefertigt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Zahnkranz eines der beiden Zahnradsegmente seitlich durch Wände abgeschlossen. Die Wände reichen in radialer Ausdehnung bis zu den Spitzen der Zähne. Somit kann verhindert werden, dass die Zahnradsegmente seitlich gegeneinander verschoben werden. Es wird dadurch sichergestellt, dass die Zahnradsegmente zu jeder Zeit einwandfrei ineinander greifen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Einrastmechanismus mindestens ein mit dem Bedienhebel verbundenes Rastenelement mit jeweils einer Raste pro Schaltstellung sowie eine Rastnocke pro Rastenelement. Die Rastnocke ist dabei auf einem gefedert an dem Gehäuse gelagerten Hebelarm angeordnet und greift in einer Schaltstellung in die der Schaltstellung entsprechende Raste des Rastenelements ein.
  • Vorzugsweise umfasst der Einrastmechanismus zwei Rastenelemente, wobei die zwei Rastenelemente symmetrisch zu beiden Seiten des ersten Zahnradsegments angeordnet und mit dem ersten Zahnradsegment verbunden sind. Pro Rastenelement ist als Gegenstück jeweils eine Rastnocke vorgesehen. Beide Rastnocken sind gemeinsam auf einem gefedert gelagerten Hebelarm angeordnet. Durch die symmetrische Anordnung wird eine einseitige Belastung der Mechanik und somit ein Verklemmen vermieden und die Leichtgängigkeit des Bahn-Kippschalters sichergestellt.
  • Vorzugsweise sind die Rastnocken nicht fest mit dem Hebelarm verbunden, sondern als drehbar an den Hebelarm gelagerte Walze ausgeführt. Die Walzen rollen bei einer Betätigung des Bahn-Kippschalters auf den zugehörigen Rastenelementen ab, wodurch die Leichtgängigkeit des Bahn-Kippschalters weiter erhöht wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Mikroschalter seitlich neben der Schaltwalze auf einer Seite der Schaltwalze angeordnet. Durch die seitliche Anordnung sind die Mikroschalter gegenüber einer Anordnung unterhalb der Schaltwalze besser gegen Spritzwasser geschützt.
  • Sollen mehr Mikroschalter betätigt werden als Mikroschalter auf einer Seite der Schaltwalze angeordnet werden können, so erfolgt die Anordnung der Mikroschalter vorzugsweise zu beiden Seiten der Schaltwalze. Auch hier besteht ein guter Schutz der Mikroschalter vor Spritzwasser, welches eventuell durch die für den Bedienhebel erforderliche Gehäuseöffnung eintreten kann.
  • Sollen mehr Mikroschalter betätigt werden als zu beiden Seiten der Schaltwalze aufgenommen werden können, so werden die Mikroschalter vorzugsweise zu beiden Seiten der Schaltwalze sowie unterhalb der Schaltwalze angeordnet. Die Nockenscheiben sind dazu entsprechend anzupassen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Bedienhebel an dem Gehäuse in einem Lager gelagert, wobei das Lager als Kugelgelenk ausgeführt ist. Durch das Kugelgelenk wird die Abdichtung gegenüber Spritzwasser erheblich verbessert. Der Bedienhebel ist dabei prinzipiell frei beweglich, die Schwenkachse des Bedienhebels stellt somit lediglich eine gedachte Schwenkachse dar. Die Kugel des Kugelgelenks ist Teil des Bedienhebels, die Kugelgelenkschale wird durch einen Teil des Gehäuses gebildet.
  • Vorzugsweise umfasst das Kugelgelenk einen Dichtungsring. Der Dichtungsring kann in eine Nut sowohl der Kugel als auch der Kugelgelenkschale eingebracht werden und ist üblicherweise aus Gummi oder einem aufquellenden Filzmaterial gefertigt. Ein höherer Bedienkomfort wird mit einem Filzmaterial erreicht.
  • Da der Bedienhebel durch das Kugelgelenk prinzipiell frei beweglich ist, weist das Gehäuse im Bereich des Lagers vorzugsweise Führungsflächen zur Führung des Bedienhebels auf. Durch diese Führungsflächen wird die Schwenkrichtung eindeutig festgelegt und die Schwenkachse des Bedienhebels wieder hergestellt.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    die schematische Darstellung eines Bahn-Kippschalters aus dem Stand der Technik,
    Figur 2
    eine schräge Außenansicht eines erfindungsgemäßen Bahn-Kippschalters,
    Figur 3
    eine vereinfachte geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Bahn-Kippschalters aus Figur 2,
    Figur 4
    eine Seitenansicht der mechanischen Schalterbaugruppe des erfindungsgemäßen Bahn-Kippschalters aus den Figuren 2 und 3, ohne Darstellung des Gehäuses,
    Figur 5
    eine Schrägansicht der mechanischen Schalterbaugruppe aus Figur 4,
    Figur 6
    das Rastenelement der mechanischen Schalterbaugruppe aus den Figuren 4 und 5 für fünf Schaltstellungen,
    Figur 7
    ein alternatives Rastenelement für drei Schaltstellungen,
    Figur 8
    ein alternatives Rastenelement für zwei einrastbare Schaltstellungen,
    Figur 9
    ein alternatives Rastenelement ohne Einrastfunktion,
    Figur 10
    eine Schrägansicht der Schaltwalze des erfindungsgemäßen Bahn-Kippschalters aus den Abbildungen 2 bis 5 mit einem Zahnradsegment,
    Figur 11
    die Schaltwalze aus Figur 10 mit einer bevorzugten Ausführungsform des Zahnradsegments.
  • Für die gesamte weitere Beschreibung gilt: Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugsziffern enthalten, aber im zugehörigen Beschreibungstext nicht erläutert, so wird auf deren Erläuterung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Bahn-Kippschalters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Bahn-Kippschalter selbst wird mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Er umfasst das Gehäuse 2, den am Gehäuse gelagerten Bedienhebel 3 mit der Schwenkachse 4, die drehbar am Gehäuse gelagerte Schaltwalze 5 mit der Drehachse 6 und zumindest einen Mikroschalter 7. Bei den Bahn-Kippschaltern aus dem Stand der Technik fallen Schwenkachse 4 des Bedienhebels 3 und Drehachse 6 der Schaltwalze 5 zusammen. Die Betätigung der Mikroschalter 7 erfolgt über entsprechende Nockenscheiben 9, die auf der Schaltwalze 5 angeordnet sind. Der Bedienhebel 3 ragt aus einer nicht bezeichneten Öffnung in der Gehäuseoberseite 27. Der Einrastmechanismus des aus dem Stand der Technik bekannten Bahn-Kippschalters 1 ist nicht dargestellt.
  • Figur 2 zeigt eine Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Bahn-Kippschalters 1. Die Schwenkachse 4 des Bedienhebels 3 ist von der Drehachse 6 der Schaltwalze 5 verschieden und ist im Bereich der Gehäuseoberseite 27 des Gehäuses 2 angeordnet. Die Drehachse 6 der Schaltwalze 5 liegt unterhalb der Schwenkachse 4 des Bedienhebels 3. Die Mikroschalter 7 werden zu beiden Seiten der Schaltwalze 5 angeordnet. Das Gehäuse 2 umfasst dazu auf beiden Seiten der Schaltwalze 5 jeweils eine Aufnehmung 19, die jeweils zur Befestigung einer der beiden Trägerplatten 20 dient. Auf jeder der beiden Trägerplatten 20 können bis zu drei Mikroschalter 7 nebeneinander vormontiert werden. Die Mikroschalter 7 werden durch eine nicht bezeichnete Schaltung mit den ebenfalls auf den Trägerplatten montierten Anschlussklemmen 26 verbunden.
  • In Figur 3 ist der erfindungsgemäße Bahn-Kippschalter aus Figur 2 in einer geschnittenen schematischen Ansicht dargestellt. Hier ist deutlich zu erkennen, dass ein erstes Zahnradsegment 10 mit dem Bedienhebel 3 und ein zweites Zahnradsegment 11 mit der Schaltwalze 5 verbunden sind, und Bedienhebel 3 und Schaltwalze 5 über die beiden Zahnradsegmente 10 und 11 in Eingriff stehen. Ein Verschwenken des Bedienhebels 3 resultiert somit in einer Drehbewegung der Schaltwalze 5. Das Lager 21 des Bedienhebels 3 ist als Kugelgelenk 22 ausgeführt. Das Gehäuse 2 weist unterhalb des Lagers 21 Führungsflächen 23 zur Führung des Bedienhebels 3 auf. Die Verschwenkrichtung des Bedienhebels 3 ist dadurch in der Zeichenebene festgelegt. Da es sich bei Figur 3 um eine schematische Darstellung handelt, ist der Einrastmechanismus des Bahn-Kippschalters nicht dargestellt.
  • Figur 4 zeigt die mechanische Schalterbaugruppe des erfindungsgemäßen Bahn-Kippschalters aus den Figuren 2 und 3. Eine Schrägansicht dieser Abbildung ist in Figur 5 dargestellt. In beiden Figuren 4 und 5 ist das Gehäuse 2 nicht abgebildet. Die Figuren 4 und 5 dienen zum Verständnis des Einrastmechanismus 8. Der Einrastmechanismus 8 umfasst auf Seiten des Bedienhebels 3 zwei Rastenelemente 14, die zu beiden Seiten des ersten Zahnradsegments 10 angeordnet und mit dem Zahnradsegment 10 verbunden sind. Auf Seiten des Gehäuses 2 umfasst der Einrastmechanismus 8 einen Hebelarm 16, der am Gehäuse 2 über ein Hebelarmlager 25 drehbar gelagert ist. Die am Gehäuse 2 abgestützte Hebelarmfeder 24 sorgt dafür, dass die beiden auf dem Hebelarm 16 befindlichen Rastnocken 17 in einer Schaltstellung in die der Schaltstellung zugeordneten Rasten 15 der Rastenelemente 14 eingreifen. In Figur 5 ist zu erkennen, dass die beiden Rastnocken 17 durch zwei drehbar an dem Hebelarm 16 gelagerte Walzen 18 gebildet werden. In der Abgebildeten Ausführung ist der erfindungsgemäße Bahn-Kippschalter für fünf Schaltstellungen konzipiert. In Figur 5 sind ferner die drei Nockenscheiben 9 der Schaltwalze 5 zu erkennen. Das zweite Zahnradsegment 11 ist einstückig mit der mittleren Nockenscheibe 9 ausgeführt. Durch die Verwendung zweier Rastenelemente 14, die symmetrisch zu beiden Seiten des Zahnradsegmentes 10 angeordnet sind, und die ebenfalls symmetrische Ausführung des Hebelarms 16 wird eine einseitige Belastung sowie ein Verklemmen der Schaltermechanik vermieden und die Leichtgängigkeit des Bahn-Kippschalters sichergestellt.
  • Figur 6 zeigt ein Rastenelement 14 der mechanischen Schalterbaugruppe aus den Abbildungen 4 und 5. Das Rastenelement 14 weist fünf Rasten 15 auf, durch die fünf Schaltstellungen realisiert werden. In den Figuren 7 bis 9 sind alternative Ausführungen des Rastenelementes 14 dargestellt. So zeigt Figur 7 ein Rastenelement 14 für drei Schaltstellungen. Das Rastenelement 14 aus Figur 8 ist für drei bzw. vier Schaltstellungen konzipiert, wobei nur in drei Schaltstellungen ein Einrasten erfolgt. Figur 9 zeigt ein Rastenelement 14 ohne Einrastfunktion. Durch die Verwendung unterschiedlicher Rastenelemente 14 aus den Figuren 6 bis 9 kann der erfindungsgemäße Bahn-Kippschalter 1 unterschiedlichen Anforderungen bei prinzipiell gleichem Schalteraufbau gerecht werden. Durch den Austausch der Rastenelemente lassen sich unterschiedliche oder unterschiedlich geartete Schaltstellungen erzielen. Gegebenenfalls müssen dazu ebenfalls die Nockenscheiben 9 der Schaltwalze 5 angepasst bzw. ausgewechselt werden. Auch die Anzahl der verwendeten Mikroschalter 7 ändert sich je nach Anforderung an den Bahn-Kippschalter 1. Die Trägerplatten 20 können dazu in unterschiedlichem Umfang mit den Mikroschaltern 7 bestückt werden.
  • Figur 10 zeigt eine Schrägansicht der Schaltwalze 5 aus den Figuren 2 bis 5. Die Schaltwalze 5 umfasst drei Nockenscheiben 9, wobei die mittlere Nockenscheibe 9 einstückig mit dem zweiten Zahnradsegment 11 ausgeführt ist. Das Zahnradsegment 11 weist einen Zahnkranz 12 auf.
  • Figur 11 zeigt die Schaltwalze 5 aus Figur 10 mit einer bevorzugten Ausführungsform des Zahnradsegments 11. Der Zahnkranz 12 des Zahnradsegments 11 ist dabei bis zur Höhe der Zähne durch zwei Wände 13 seitlich abgeschlossen. Das auf Seiten des Bedienhebels 3 liegende nicht abgebildete Zahnradsegment 10, welches mit dem zweiten Zahnradsegment 11 eingreift, wird durch die Wände 13 seitlich geführt. Somit wird ein seitliches Verrutschen der beiden Zahnradsegmente 10 und 11 gegeneinander verhindert und ein optimaler Eingriff zu jeder Zeit sichergestellt.

Claims (14)

  1. Bahn-Kippschalter (1) für mehrere Schaltstellungen mit einem Gehäuse (2), einem an dem Gehäuse (2) gelagerten Bedienhebel (3) mit einer Schwenkachse (4), einer an dem Gehäuse (2) gelagerten Schaltwalze (5) mit einer Drehachse (6), mehreren Mikroschaltern (7) und einem Einrastmechanismus (8) zum Einrasten des Bedienhebels (3) in den Schaltstellungen, wobei das Gehäuse (2) eine Gehäuseoberseite (27) aufweist und die Schaltwalze (5) mehrere Nockenscheiben (9) zur Betätigung der Mikroschalter (7) umfasst, wobei die Schwenkachse (4) des Bedienhebels (3) im Bereich der Gehäuseoberseite (27) liegt und verschieden von der Drehachse (6) der Schaltwalze (5) ist, und ferner der Bedienhebel (3) mit der Schaltwalze (5) in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) an zwei einander gegenüberliegenden Seiten, zwischen denen die Schaltwalze (5) derart angeordnet ist, dass die Drehachse (6) der Schaltwalze (5) parallel zu diesen beiden Seiten verläuft, Aufnehmungen (19) zur Befestigung von Trägerplatten (20) aufweist, wobei zumindest an einer der Aufnehmungen (19) eine Trägerplatte (20) befestigt ist und die Mikroschalter (7) auf der befestigten Trägerplatte (20) bzw. auf den befestigten Trägerplatten (20) montiert sind.
  2. Bahn-Kippschalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Zahnradsegment (10) mit dem Bedienhebel (3) und ein zweites Zahnradsegment (11) mit der Schaltwalze (5) verbunden sind und erstes und zweites Zahnradsegment (10, 11) miteinander in Eingriff stehen.
  3. Bahn-Kippschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheiben (9) einzeln austauschbar auf der Schaltwalze (5) angeordnet sind.
  4. Bahn-Kippschalter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnradsegment (11) als Teil einer der Nockenscheiben (9) ausgeführt ist.
  5. Bahn-Kippschalter (11) nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Zahnradsegmente (10, 11) einen Zahnkranz (12) aufweist, wobei der Zahnkranz (12) zur seitlichen Führung des jeweils anderen Zahnradsegments (10, 11) in radialer Ausdehnung seitlich durch Wände (13) abgeschlossen ist.
  6. Bahn-Kippschalter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einrastmechanismus (8) mindestens ein mit dem Bedienhebel (3) verbundenes Rastenelement (14) mit jeweils einer Raste (15) pro Schaltstellung sowie eine Rastnocke (17) pro Rastenelement (14) umfasst, wobei die Rastnocke (17) auf einem gefedert an dem Gehäuse (2) gelagerten Hebelarm (16) angeordnet ist und in einer Schaltstellung in die der Schaltstellung entsprechende Raste (15) des Rastenelements (14) eingreift.
  7. Bahn-Kippschalter (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einrastmechanismus (8) zwei Rastenelemente (14) umfasst, die symmetrisch zu beiden Seiten des ersten Zahnradsegments (10) angeordnet und mit dem ersten Zahnradsegment (10) verbunden sind, wobei die zugehörigen zwei Rastnocken (17) gemeinsam auf dem gefedert gelagerten Hebelarm (16) angeordnet sind.
  8. Bahn-Kippschalter (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Rastnocken (17) als drehbar an dem Hebelarm (16) gelagerte Walze (18) ausgeführt ist.
  9. Bahn-Kippschalter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroschalter (7) auf einer Seite der Schaltwalze (5) an einer der zwei einander gegenüberliegenden, die Aufnehmungen (19) aufweisenden Gehäuseseiten angeordnet sind.
  10. Bahn-Kippschalter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroschalter (7) zu beiden Seiten der Schaltwalze (5) an beiden der zwei einander gegenüberliegenden, die Aufnehmungen (19) aufweisenden Gehäuseseiten angeordnet sind.
  11. Bahn-Kippschalter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroschalter (7) zu beiden Seiten der Schaltwalze (5) an beiden der zwei einander gegenüberliegenden, die Aufnehmungen (19) aufweisenden Gehäuseseiten und unterhalb der Schaltwalze (5) angeordnet sind.
  12. Bahn-Kippschalter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (4) des Bedienhebels (3) eine gedachte Schwenkachse ist und der Bedienhebel (3) an dem Gehäuse (2) in einem Lager (21) gelagert ist, wobei das Lager (21) als Kugelgelenk (22) ausgeführt ist.
  13. Bahn-Kippschalter (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (22) einen Dichtungsring umfasst.
  14. Bahn-Kippschalter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) im Bereich des Lagers (21) Führungsflächen (23) zur Führung des Bedienhebels (3) aufweist.
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