WO2000045401A1 - Vorrichtung zum schalten einer elektrischen verbindung, insbesondere scharnierschalter - Google Patents

Vorrichtung zum schalten einer elektrischen verbindung, insbesondere scharnierschalter Download PDF

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WO2000045401A1
WO2000045401A1 PCT/EP2000/000482 EP0000482W WO0045401A1 WO 2000045401 A1 WO2000045401 A1 WO 2000045401A1 EP 0000482 W EP0000482 W EP 0000482W WO 0045401 A1 WO0045401 A1 WO 0045401A1
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WO
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shaft
switching
actuating means
cam
pin
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PCT/EP2000/000482
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French (fr)
Inventor
Erik BÄCHLE
Original Assignee
Euchner Gmbh + Co.
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/16—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. for a door switch, a limit switch, a floor-levelling switch of a lift
    • H01H3/161—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. for a door switch, a limit switch, a floor-levelling switch of a lift for actuation by moving a closing member, e.g. door, cover or lid
    • H01H3/162—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. for a door switch, a limit switch, a floor-levelling switch of a lift for actuation by moving a closing member, e.g. door, cover or lid associated with a hinge of the closing member
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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
    • H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/60—Angularly-movable actuating part carrying no contacts
    • H01H19/62—Contacts actuated by radial cams
    • H01H19/623—Adjustable cams
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/32—Position control, detection or monitoring
    • E05Y2400/322—Position control, detection or monitoring by using absolute position sensors
    • E05Y2400/324—Switches
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    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
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    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/32—Position control, detection or monitoring
    • E05Y2400/322—Position control, detection or monitoring by using absolute position sensors
    • E05Y2400/326—Position control, detection or monitoring by using absolute position sensors of the angular type

Definitions

  • the invention relates to a device for switching an electrical connection, in particular a hinge switch, according to the preamble of claim 1.
  • a generic device is known from WO 93/24946.
  • a multi-part cam disk is arranged coaxially with the latter as the actuating means, on the circumferential surface of which a switching means in the form of a switching plunger which switches the electrical connection when a switching point is exceeded.
  • the total of three parts of the cam disc are adjusted and fixed in the direction of rotation of the shaft when the device is assembled. Using their assigned switching edges on the circumferential surface of the cam disc, they define the position and the extent of a switching notch for the switching plunger.
  • the multi-part cam disk used in the known device requires a high outlay in the production and in particular in the assembly of such devices. An adjustment of the switching point after assembly is not possible, rather the device must be completely disassembled for a new adjustment of the switching point and several fixing screws loosened and tightened again after the new adjustment.
  • DE-AS 10 91 187 shows a rotary switch with cam disks, which are each detachably fixed to the selector shaft by means of a fastening screw.
  • the fastening screw can be inserted into a through hole in the selector shaft and into a
  • Threaded hole of the cam disc can be screwed in.
  • the position of the cam disk in relation to the selector shaft cannot be adjusted in the radial or axial direction or in the circumferential direction.
  • DE-OS 21 45 1 15 shows a lever switch with a
  • the switching means or the switching plunger is composed of an actuator sleeve and a switch pin which can be screwed together, as a result of which the effective length of the switching plunger and thus the switching point can be set.
  • US 403,169 shows a cam of a non-generic mechanical control device.
  • a socket element that can be connected to a shaft can be releasably fixed to the cam in several discrete positions. The discrete positions are invariably specified by interacting teeth on both the bushing element and the cam.
  • the problem underlying the present invention is to provide a device according to the preamble of claim 1 which is simple and permanently precise setting and adjustment of the switching point is guaranteed with relatively little design effort.
  • the switching of the electrical connection comprises the opening and / or closing of at least one pair of contacts.
  • the shaft can be designed so that it can be pivoted back and forth as well as can be rotated through full revolutions.
  • the switching means can be in contact with the actuating means, for example with respect to the shaft, in the radial or axial direction.
  • the radial and / or axial displacement of the actuating means with respect to the shaft which is easy to carry out, ensures permanent precise setting and adjustment of the switching point.
  • the typical switching point is when the shaft rotates about 3 °.
  • the switching means preferably has a longitudinal axis which forms an angle of 90 ° with the shaft.
  • the longitudinal axis of the switching means and the axis of the shaft preferably intersect.
  • the actuating means is preferably formed in one piece.
  • the adjusting means is preferably in threaded, clamped or snap-in connection with the shaft.
  • the special embodiment according to claim 2 offers the advantage that the position of the actuating means in relation to the shaft can be changed by simply turning the threaded pin, and the switching point can thereby be set simply and precisely.
  • the set screw serves due to its fixed arrangement in relation to the actuating means of coupling the rotary movement of the shaft to the actuating means.
  • Such setscrews are often also referred to as "grub screws”.
  • the special embodiment according to claim 3 has the advantage that when the grub screw is screwed into the shaft, the actuating means can, for example, be simply pushed onto or plugged onto the shaft during assembly of the device, the grub screw being insertable into the receptacle at least partially in a form-fitting manner.
  • the setscrew preferably has at both ends a threadless, pin-like section which can be inserted into the corresponding receptacle.
  • the special embodiment according to claim 4 has the advantage that the actuating means is fixed simply and reliably in its axial position on the shaft. If the actuating means can be displaced in the axial direction by means of the adjusting means with respect to the shaft, the shaft securing ring serves as a stop for the axial movement of the actuating means and can optionally also have a resetting force for the actuating means which applies an elastic element, for example a Coil spring, be supplemented.
  • an elastic element for example a Coil spring
  • the special embodiment according to claim 5 has the advantage that even small switching angles can be permanently precisely adjusted. Due to the contact on the peripheral surface, the switching means is moved in the direction of contact when the shaft is rotated and when the section is swept. Alternatively and / or in addition to the notch can the peripheral surface also have one or more cams. As an alternative to using a cam, a single-arm or multi-arm lever that interacts with the switching means can also be used.
  • the special embodiment according to claim 6 has the advantage that the adjusting means does not come into contact with the switching means and in particular full revolutions of the shaft are possible because the adjusting means axially relative to the peripheral surface and in particular with respect to the contact of the switching means on the peripheral surface of the cam is staggered.
  • the special embodiment according to claim 7 has the advantage that the dimensioning of the longer edge of the rectangle makes it easy to specify the setting range for the actuating means.
  • the shaft preferably has a smaller diameter in the area of the actuating means than outside the device.
  • the shaft can be provided in the area of the actuating means with one or with two diametrically opposed, parallel surfaces, the distance of which corresponds to the length of the shorter edge of the rectangle, thereby ensuring an even more precise guidance of the actuating means in the radial direction with respect to the shaft.
  • the special embodiment according to claim 8 has the advantage that reliable switching by a preferably axial movement of the plunger is ensured with such a structurally simple solution. In addition, a spatial separation of the mechanical and electrical components is achieved.
  • the special embodiment according to claim 9 has the advantage that an adjustment or readjustment of the switching point is also possible after assembly of the device or, for example, as part of maintenance and repair work.
  • the special embodiment according to claim 10 has the advantage that a simple mechanical coupling to, for example, a protective device of a machine tool to be monitored is possible.
  • the device can be fixed, for example, to a housing of the protective device or to the machine tool itself, whereas the shaft is connected to the articulated rod or the hinge pin of a protective door or protective hood hinged to the housing, for example by means of a connecting sleeve.
  • Fig. 1 shows the cross section through an inventive
  • FIG. 2 shows a modification of the switch head of FIG. 1
  • FIG. 3A shows a section along III-III of the device of FIG. 1
  • FIG. 3B shows the arrangement of FIG. 3a with a deflection of the shaft by approximately 10 °
  • Fig. 1 shows the cross section through a device according to the invention in the form of a hinge switch 1 with a shaft 3 rotatable about a shaft axis 2 and connected from outside the device with an articulated rod or a hinge pin and an actuating means arranged thereon in the form of a cam plate 4 interacts with a switching means which switches the electrical connection when a switching point is exceeded in the form of a switching plunger 6 which can be moved along a plunger axis 5.
  • the cam 4 is by means of the serving as an adjusting means
  • the threaded pin 7 can be displaced in the radial direction with respect to the shaft 3 in such a way that the switching point can be set to a predeterminable angular position of the shaft 3.
  • the threaded pin 7 is arranged by means of its end-side, pin-like sections, one of which has a slot 8 for the engagement of a tool, in particular a screwdriver, in a fixed position with respect to the cam disk 4, in particular in a receptacle of the cam disk 4 which is form-fitting with the end sections inserted.
  • the receptacle can be adapted to the cylindrical shape of the threaded pin 7 such that it engages in the receptacle.
  • the setscrew 7 has an external thread 9 between the two end sections, with which it can be screwed into a threaded bore of the shaft 3.
  • the cam disc 4 has at its first axial end a circular or part-circular projection 10 with which it is on a first
  • Housing part 1 1 of the cam disk 4 receiving head housing 1 1, 14 supports. At the opposite axial end, the cam disc 4 is supported on a shaft retaining ring 13 inserted in an annular groove 12 that is circumferentially introduced into the shaft 3. Due to the interaction of the projection 10, which is preferably formed in one piece with the cam disk 4 and the first housing part 11 of the head housing 11, 14 and the cam disk 4 with the shaft locking ring 13, the cam disk 4 is in its axial position in relation to the shaft 3 in the exemplary embodiment shown fixed.
  • the shaft 3 has two sections 15a, 15b which are reduced in diameter and offset from one another, the end section 15b of the shaft 3 opening into an opening in a second housing part which can be folded down or removed with respect to the first housing part 115 14 of the head housing 1 1, 14 protrudes so that the end section 15b and thus the shaft 3 can be rotated from outside the hinge switch 1 by means of a tool, for example a screwdriver or a hexagon wrench, in order to check the electrical switching function and / or the switching point in Set the dependence of the angle of rotation.
  • the first housing part 11 has, at the location of the exit of the shaft 3, preferably in one piece a projection 16 which receives the diameter-reduced first section 15a of the shaft 3 and forms a stop for the shaft 3 in the direction of the head housing 11, 14 .
  • the head housing 11, 14 can be fixed to a switch housing 17 comprising the switching plunger 6, preferably using a sealant (not shown) to prevent the ingress of contaminants and / or moisture.
  • the switching plunger 6 carries a total of four electrical contacts 18a, 18b, 18c, 18d on a contact carrier plate 18, which when the switching plunger 6 is displaced parallel to the plunger axis 5, each with opposite and fixed to the switch housing 17 Contacts 19a, 19b, 19c, 19d interact and switch the electrical connection, in particular open the electrical connections between the contact elements 18a and 19a or 18b and 19b and close the electrical connections between the contact elements 18c and 19c or 18d and 19d.
  • the switching plunger 6 is held by means of a force accumulator or elastic element, in the present exemplary embodiment by means of a helical spring 20 which is supported on the switch housing 17, and is preloaded in the direction of the cam plate 4.
  • the head housing 1 1, 14 can be fixed in different angular positions with respect to the plunger axis 5 on the switch housing 17.
  • Fig. 2 shows a modification of the switch head of Fig. 1, in which the cam plate 4 shown in the view in a radially offset and smaller diameter section 4a two, with respect to the shaft axis 2 and the plunger axis 5 in
  • Embodiment defined plane symmetrically opposite and secant-shaped mounting grooves 21 in which engages in particular when mounting the switch head, an assembly tool.
  • the two mounting grooves 21 such a groove or a plurality of corresponding bores can also be provided.
  • the second housing part 14 of the head housing 11, 14 has an opening, which can be closed by means of a preferably elastically sealing cover 22, for the passage of a tool for actuating the threaded pin 7 and thus for setting the cam plate 4 or the switching point.
  • FIG. 3A shows a section along III-III of the device of FIG. 1.
  • the slot 8 of the threaded pin 7 is via the recess 23 from outside the cam 4 and optionally also from outside the Head housing 1 1, 14 accessible and has the external thread 9 essentially only in the region of its section interacting with the end section 15 b of the shaft 3.
  • the grub screw 7 can be inserted in an axial direction into a receptacle in the cam plate 4, which in particular has a correspondingly form-fitting end section, as a result of which the cam plate is fixed on the shaft 3 with respect to the direction of rotation thereof.
  • the cam plate 4 has a preferably central rectangular opening, the length of the shorter side 26 corresponding to the diameter of the end section 15b of the shaft 3 and the length of the longer side 27 limiting the setting range for the cam plate 4.
  • the circumferential surface 24 of the cam disc 4 has a notch-like incision 25 facing the switching plunger 6 in the starting position shown, and has two flanks 25 inclined to a bottom surface inclining the plunger axis 5 at right angles, into which it has a rounded, preferably hemispherical, end section due to its pretension in the direction of the cam plate 4.
  • FIG. 3B shows the arrangement of FIG. 3A when the shaft 3 is deflected by approximately 10 ° counterclockwise. Due to the positive connection of the threaded pin 7, which is screwed to the shaft 3 or its end section 15b, and the cam plate 4, this also rotates by the corresponding angular amount, and the switching plunger 6 is moved away from the cam plate 4 along the plunger axis 5 against its spring preload and thereby switches the electrical connection. While the stroke is largely determined by the shape and the dimension of the incision 25, the switching point for a given incision 25 can be made precisely and permanently by adjusting the position of the cam plate 4 in relation to the shaft 3 by means of the threaded pin 7. Of course you can too a plurality of incisions 25 may be distributed over the circumferential surface 24 at regular or irregular intervals. Incisions 25 and cams can also alternate in any combination and with different depths or heights distributed over the circumferential surface 24.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung, insbesondere einen Scharnierschalter (1), mit einer von ausserhalb der Vorrichtung betätigbaren Welle (3) und einem an dieser angeordneten Betätigungsmittel, das mit einem die elektrische Verbindung bei Überschreiten eines Schaltpunktes schaltenden Schaltmittel zusammenwirkt. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs (1) bereitzustellen, die eine einfache und dauerhaft präzise Ein- und Nachstellung des Schaltpunktes mit verhältnismässig geringem konstruktiven Aufwand gewährleisten. Das Problem ist dadurch gelöst, dass das Betätigungsmittel mittel eines Einstellmittels in Bezug auf die Welle (3) in radialer und/oder axialer Richtung derart verschiebbar ist, dass der Schaltpunkt auf eine vorgebbare Winkelposition der Welle (3) einstellbar ist.

Description

Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung, insbesondere Scharnierschalter
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung, insbesondere einen Scharnierschalter, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Aus der WO 93/24946 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt. Auf der von außerhalb der Vorrichtung betätigbaren Welle ist koaxial mit dieser als Betätigungsmittel eine mehrteilige Kurvenscheibe angeordnet, an deren Umfangsfläche ein die elektrische Verbindung beim Überschreiten eines Schaltpunktes schaltendes Schaltmittel in Form eines Schaltstößels anliegt. Die insgesamt drei Teile der Kurvenscheibe werden bei der Montage der Vorrichtung zueinander in der Drehrichtung der Welle eingestellt und fixiert. Sie definieren durch ihnen zugeordnete Schaltflanken auf der Umfangsfläche der Kurvenscheibe die Position und die Ausdehnung einer Schaltkerbe für den Schaltstößel.
Die bei der bekannten Vorrichtung verwendete mehrteilige Kurvenscheibe erfordert einen hohen Aufwand bei der Herstellung und insbesondere bei der Montage derartiger Vorrichtungen. Eine Einstellung des Schaltpunktes nach der Montage ist nicht möglich, vielmehr muß für eine Neueinstellung des Schaltpunktes die Vorrichtung komplett zerlegt und mehrere Fixierungsschrauben gelöst und nach der Neueinstellung wieder angezogen werden.
Die DE-AS 10 91 187 zeigt einen Drehschalter mit Nockenscheiben, die jeweils mittels einer Befestigungsschraube an der Schaltwelle abnehmbar festgelegt sind. Die Befestigungsschraube ist hierzu in ein Durchgangsloch in der Schaltwelle einsteckbar und in eine
Gewindebohrung der Nockenscheibe einschraubbar. Die Position der Nockenscheibe in Bezug auf die Schaltwelle ist weder in radialer oder axialer Richtung noch in Umfangsrichtung einstellbar.
Die DE-OS 21 45 1 15 zeigt einen Schwenkhebelschalter mit einer
Schnappschaltvorrichtung. Das Schaltmittel bzw. der Schaltstößel setzt sich aus einer Betätigerhülse und einem Schalterstift zusammen, die miteinander verschraubbar sind, wodurch die effektive Länge des Schaltstößels und damit der Schaltpunkt einstellbar ist.
Die US 403,169 zeigt einen Nocken einer gattungsfremden mechanischen Steuereinrichtung. Ein mit einer Welle verbindbares Buchsenelement ist in mehreren diskreten Positionen an dem Nocken lösbar festlegbar. Die diskreten Positionen sind durch zusammenwirkende Verzahnungen sowohl auf dem Buchsenelement als auch auf der Kurvenscheibe unveränderlich vorgegeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die eine einfache und dauerhaft präzise Ein- und Nachstellung des Schaltpunktes mit verhältnismäßig geringem konstruktiven Aufwand gewährleistet.
Das Problem wird durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Bei der Lösung gemäß Anspruch 1 umfaßt das Schalten der elektrischen Verbindung das Öffnung und/oder Schließen mindestens eines Kontaktpaares. Die Welle kann sowohl lediglich hin und her schwenkbar ausgeführt sein als auch um volle Umdrehungen drehbar ausgeführt sein. Das Schaltmittel kann beispielsweise in Bezug auf die Welle in radialer oder axialer Richtung an dem Betätigungsmittel in Anlage sein. Die einfach vorzunehmende radiale und/oder axiale Verschiebung des Betätigungsmittels in Bezug auf die Welle gewährleistet eine dauerhaft präzise Ein- und Nachstellung des Schaltpunktes. Für einige Anwendungsfälle liegt der typische Schaltpunkt bei einer Drehung der Welle um etwa 3°. Vorzugsweise weist das Schaltmittel eine Längsachse auf, die mit der Welle einen Winkel von 90° einschließt. Vorzugsweise schneiden sich die Längsachse des Schaltmittels und die Achse der Welle. Das Betätigungsmittel ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Das Einstellmittel steht vorzugsweise in Gewinde-, Klemm- oder Rastverbindung mit der Welle.
Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 2 bietet den Vorteil, daß durch einfaches Drehen des Gewindestifts die Position des Betätigungsmittels in Bezug auf die Welle veränderbar ist und dadurch der Schaltpunkt einfach und präzise einstellbar ist. Darüber hinaus dient der Gewindestift aufgrund seiner ortsfesten Anordnung in Bezug auf das Betätigungsmittel der Kopplung der Drehbewegung der Welle auf das Betätigungsmittel. Insbesondere ist eine weitere Festlegung des Betätigungsmittels auf der Welle hinsichtlich ihrer Drehbewegung verzichtbar. Derartige Gewindestifte werden häufig auch als „Madenschraube" bezeichnet.
Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil, daß bei in die Welle eingeschraubtem Gewindestift das Betätigungsmittel beispielsweise bei der Montage der Vorrichtung einfach auf die Welle aufschiebbar oder aufsteckbar ist, wobei der Gewindestift in die Aufnahme mindestens partiell formschlüssig einlegbar ist. Vorzugsweise weist der Gewindestift an seinen beiden Enden jeweils einen gewindelosen, zapfenartigen Abschnitt auf, der in die entsprechende Aufnahme einsetzbar ist.
Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, daß das Betätigungsmittel einfach und zuverlässig in seiner axialen Position auf der Welle fixiert ist. Sofern das Betätigungsmittel mittels des Einstellmittels in Bezug auf die Welle in axialer Richtung verschiebbar ist, dient der Wellensicherungsring als ein Anschlag für die axiale Bewegung des Betätigungsmittels und kann gegebenenfalls noch durch ein in axialer Richtung eine Rückstell kraft für das Betätigungsmittel aufbringendes elastisches Element, beispielsweise eine Schraubenfeder, ergänzt sein.
Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 5 hat den Vorteil, daß dadurch auch geringe Schaltwinkel dauerhaft präzise einstellbar sind. Durch die Anlage an der Umfangsfläche wird das Schaltmittel beim Drehen der Welle und beim Überstreichen des Abschnitts in Anlagerichtung bewegt. Alternativ und/oder ergänzend zu der Kerbe kann die Umfangsfläche auch einen oder mehrere Nocken aufweisen. Alternativ zur Verwendung einer Kurvenscheibe kommt auch ein ein- oder mehrarmiger Hebel in Betracht, der mit dem Schaltmittel zusammenwirkt.
Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 6 hat den Vorteil, daß das Einstellmittel nicht in Kontakt mit dem Schaltmittel kommt und dadurch insbesondere volle Umdrehungen der Welle möglich sind, weil das Einstell mittel gegenüber der Umfangsfläche und insbesondere gegenüber der Anlage des Schaltmittels an der Umfangsfläche der Kurvenscheibe axial versetzt angeordnet ist.
Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 7 hat den Vorteil, daß durch die Dimensionierung der längeren Kante des Rechtecks konstruktiv einfach der Einstellbereich für das Betätigungsmittel vorgebbar ist. Die Welle weist im Bereich des Betätigungsmittels vorzugsweise einen geringeren Durchmesser auf als außerhalb der Vorrichtung. Die Welle kann im Bereich des Betätigungsmittels mit einer oder mit zwei diametral gegenüber liegenden, parallelen Flächen versehen sein, deren Abstand der Länge der kürzeren Kante des Rechtecks entspricht, wodurch eine noch exaktere Führung des Betätigungsmittels in radialer Richtung in Bezug auf die Welle gewährleistet ist.
Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 8 hat den Vorteil, daß mit einer solchen konstruktiv einfachen Lösung ein zuverlässiges Schalten durch eine vorzugsweise axiale Bewegung des Stößels gewährleistet ist. Darüber hinaus wird dadurch eine räumliche Trennung der mechanischen und elektrischen Komponenten erreicht. Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 9 hat den Vorteil, daß ein Einstellen oder Nachstellen des Schaltpunkts auch nach der Montage der Vorrichtung oder beispielsweise im Rahmen von Wartungs- und Reparaturarbeiten möglich ist.
Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 10 hat den Vorteil, daß dadurch eine einfache mechanische Ankopplung an beispielsweise eine zu überwachende Schutzeinrichtung einer Werkzeugmaschine möglich ist. Die Vorrichtung ist beispielsweise an einem Gehäuse der Schutzeinrichtung oder an der Werkzeugmaschine selbst festlegbar, wogegen die Welle mit der Gelenkstange oder dem Scharnierbolzen einer an dem Gehäuse angelenkten Schutztür oder Schutzhaube, beispielsweise mittels einer Verbindungsmuffe, verbunden ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung, Fig. 2 zeigt eine Abwandlung des Schalterkopfes der Fig. 1, Fig. 3A zeigt einen Schnitt entlang lll-lll der Vorrichtung der Fig. 1 und Fig. 3B zeigt die Anordnung der Fig. 3a bei einer Auslenkung der Welle um etwa 10°. Die Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines Scharnierschalters 1 mit einer um eine Wellenachse 2 drehbaren und von außerhalb der Vorrichtung mit einer Gelenkstange oder einem Scharnierbolzen verbundenen Welle 3 und einem an dieser angeordneten Betätigungsmittel in Form einer Kurvenscheibe 4, die mit einem die elektrische Verbindung bei Überschreiten eines Schaltpunktes schaltenden Schaltmittel in Form eines entlang einer Stößelachse 5 bewegbaren Schaltstößels 6 zusammenwirkt.
Die Kurvenscheibe 4 ist mittels des als Einstellmittel dienenden
Gewindestifts 7 in Bezug auf die Welle 3 in radialer Richtung derart verschiebbar, daß der Schaltpunkt auf eine vorgebbare Winkelposition der Welle 3 einstellbar ist. Der Gewindestift 7 ist mittels seiner endseitigen, zapfenartig ausgebildeten Abschnitte, von denen einer einen Schlitz 8 für den Eingriff eines Werkzeugs, insbesondere eines Schraubendrehers aufweist, ortsfest in Bezug auf die Kurvenscheibe 4 angeordnet, insbesondere in eine mit den endseitigen Abschnitten formschlüssigen Aufnahme der Kurvenscheibe 4 eingelegt. Die Aufnahme kann der zylindrischen Form des Gewindestifts 7 derart angepaßt sein, daß dieser in die Aufnahme einrastet. Der Gewindestift 7 weist zwischen den beiden endseitigen Abschnitten ein Außengewinde 9 auf, mit dem er in eine Gewindebohrung der Welle 3 einschraubbar ist.
Die Kurvenscheibe 4 weist an ihrem ersten axialen Ende eine kreis- oder teilkreisförmige Auskragung 10 auf, mit der sie sich an einem ersten
Gehäuseteil 1 1 des die Kurvenscheibe 4 aufnehmenden Kopfgehäuses 1 1 , 14 abstützt. Am gegenüberliegenden axialen Ende stützt sich die Kurvenscheibe 4 an einem in einer umlaufend in die Welle 3 eingebrachten Ringnut 12 eingelegten Wellensicherungsring 13 ab. Durch das Zusammenwirken der vorzugsweise einstückig mit der Kurvenscheibe 4 ausgebildeten Auskragung 10 und dem ersten Gehäuseteil 1 1 des Kopfgehäuses 1 1 , 14 sowie der Kurvenscheibe 4 mit dem Wellensicherungsring 13 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Kurvenscheibe 4 in ihrer axialen Position in Bezug auf die Welle 3 fixiert.
Die Welle 3 weist im Bereich des Kopfgehäuses 1 1 , 14 zwei hinsichtlich ihres Durchmessers reduzierte und gegeneinander abgesetzte Abschnitte 1 5a, 15b auf, wobei der Endabschnitt 1 5b der Welle 3 in eine Öffnung eines gegenüber dem ersten Gehäuseteil 1 1 abklappbaren oder abnehmbaren zweiten Gehäuseteils 14 des Kopfgehäuses 1 1 , 14 hineinragt, so daß der Endabschnitt 15b und damit die Welle 3 von außerhalb des Scharnierschalters 1 mittels eines Werkzeuges, beispielsweise eines Schraubendrehers oder eines Sechskantschlüssels, verdrehbar ist, um die elektrische Schaltfunktion zu prüfen und/oder den Schaltpunkt in Abhängigkeit des Drehwinkels einzustellen. Das erste Gehäuseteil 1 1 weist an der Stelle des Austritts der Welle 3 vorzugsweise einstückig eine Auskragung 16 auf, welche den im Durchmesser abgesetzten ersten Abschnitt 15a der Welle 3 aufnimmt und einen Anschlag für die Welle 3 in Richtung auf das Kopfgehäuse 1 1 , 14 bildet.
Das Kopfgehäuse 1 1 , 14 ist an einem den Schaltstößel 6 umfassenden Schaltergehäuse 1 7 vorzugsweise unter Einsatz eines (nicht dargestellten) Dichtmittels zur Vermeidung des Eindringens von Verunreinigungen und/oder Feuchtigkeit festlegbar. Der Schaltstößel 6 trägt auf einer Kontaktträgerplatte 18 insgesamt vier elektrische Kontakte 18a, 18b, 18c, 18d, die bei einer Verschiebung des Schaltstößels 6 parallel zur Stößelachse 5 mit jeweils gegenüberliegenden und zum Schaltergehäuse 17 ortsfesten Kontakten 19a, 19b, 19c, 19d zusammenwirken und die elektrische Verbindung schalten, insbesondere die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktelementen 18a und 19a bzw. 18b und 19b öffnen und die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktelementen 18c und 19c bzw. 18d und 19d schließen. Der Schaltstößel 6 ist mittels eines Kraftspeichers oder elastischen Elements, im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels einer sich am Schaltergehäuse 1 7 abstützenden Schraubenfeder 20, unter Vorspannung in Richtung auf die Kurvenscheibe 4 gehalten. Das Kopfgehäuse 1 1 , 14 ist in verschiedenen Winkelpositionen bezüglich der Stößelachse 5 auf dem Schaltergehäuse 17 festlegbar.
Die Fig. 2 zeigt eine Abwandlung des Schalterkopfes der Fig. 1 , bei dem die in der Ansicht dargestellte Kurvenscheibe 4 in einem radial abgesetzten und einen geringeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt 4a zwei, in Bezug auf die durch die Wellenachse 2 und die Stößelachse 5 im
Ausführungsbeispiel definierte Ebene symmetrisch gegenüberliegende und sekantenförmig eingeschnittene Montagenuten 21 aufweist, in die insbesondere bei der Montage des Schalterkopfes ein Montagewerkzeug eingreift. Alternativ zu den zwei Montagenuten 21 können auch eine solche Nut oder mehrere entsprechende Bohrungen vorgesehen sein. Darüber hinaus weist das zweite Gehäuseteil 14 des Kopfgehäuses 1 1 , 14 eine mittels einer vorzugsweise elastisch dichtenden Abdeckung 22 verschließbare Öffnung für den Durchtritt eines Werkzeugs zur Betätigung des Gewindestifts 7 und damit zur Einstellung der Kurvenscheibe 4 bzw. des Schaltpunkts auf.
Die Fig. 3A zeigt einen Schnitt entlang lll-lll der Vorrichtung der Fig. 1 . Der Schlitz 8 des Gewindestifts 7 ist über die Ausnehmung 23 von außerhalb der Kurvenscheibe 4 und gegebenenfalls auch von außerhalb des Kopfgehäuses 1 1 , 14 zugänglich und weist im wesentlichen lediglich im Bereich seines mit dem Endabschnitt 15b der Welle 3 zusammenwirkenden Abschnitt das Außengewinde 9 auf. Der Gewindestift 7 ist in einer axialen Richtung in eine insbesondere mit seinen Endabschnitten entsprechend formschlüssige Aufnahme in die Kurvenscheibe 4 einlegbar, wodurch die Kurvenscheibe in Bezug auf die Drehrichtung der Welle 3 auf dieser festgelegt ist. Die Kurvenscheibe 4 weist eine vorzugsweise zentrische rechteckförmige Öffnung auf, wobei die Länge der kürzeren Seite 26 dem Durchmesser des Endabschnitts 1 5b der Welle 3 entspricht und die Länge der längeren Seite 27 den Einstellbereich für die Kurvenscheibe 4 begrenzt. Die Umfangsfläche 24 der Kurvenscheibe 4 weist einen in der dargestellten Ausgangsposition dem Schaltstößel 6 zugewandten kerbenähnlichen, zwei zu einer mit der Stößelachse 5 einen rechten Winkel einschließenden Bodenfläche geneigte Flanken aufweisenden Einschnitt 25 auf, in den dieser mit seinem abgerundeten, vorzugsweise halbkugelförmigen Endabschnitt aufgrund seiner Vorspannung in Richtung auf die Kurvenscheibe 4 einrastet.
Die Fig. 3B zeigt die Anordnung der Fig. 3A bei einer Auslenkung der Welle 3 um etwa 10° entgegen dem Uhrzeigersinn. Aufgrund der formschlüssigen Verbindung des mit der Welle 3 bzw. deren Endabschnitt 15b verschraubten Gewindestifts 7 und der Kurvenscheibe 4 dreht sich auch diese um den entsprechenden Winkelbetrag, und der Schaltstößel 6 wird entgegen seiner Federvorspannung von der Kurvenscheibe 4 entlang der Stößelachse 5 wegbewegt und schaltet dadurch die elektrische Verbindung. Während der Hub maßgeblich durch die Form und die Abmessung des Einschnitts 25 bestimmt ist, kann der Schaltpunkt bei gegebenem Einschnitt 25 präzise und dauerhaft durch das Einstellen der Position der Kurvenscheibe 4 in Bezug auf die Welle 3 mittels des Gewindestifts 7 vorgenommen werden. Selbstverständlich können auch mehrere Einschnitte 25 in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen über die Umfangsfläche 24 verteilt sein. Ebenfalls können sich Einschnitte 25 und Nocken in beliebiger Kombination sowie mit unterschiedlichen Tiefen bzw. Höhen über die Umfangsfläche 24 verteilt abwechseln.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H E
1. Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung, insbesondere Scharnierschalter (1), mit einer von außerhalb der Vorrichtung betätigbaren Welle (3) und einem an dieser angeordneten Betätigungsmittel, das mit einem die elektrische Verbindung beim Überschreiten eines Schaltpunktes schaltenden
Schaltmittel zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel mittels eines Einstellmittels in Bezug auf die Welle (3) in radialer und/oder axialer Richtung derart verschiebbar ist, daß der Schaltpunkt auf eine vorgebbare Winkelposition der Welle (3) einstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellmittel einen in Bezug auf das Betätigungsmittel ortsfesten, aber drehbaren Gewindestift (7) umfaßt, der in eine Gewindebohrung der Welle (3) einschraubbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindestift (7) in einer Aufnahme in dem Betätigungsmittel aufgenommen ist und daß die Gewindebohrung radial in die Welle (3) eingebracht ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel mittels mindestens eines Wellensicherungsringes (13) hinsichtlich seiner axialen Position auf der Welle (3) fixiert ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel eine Kurvenscheibe (4) umfaßt, die an mindestens einer Stelle ihrer Umfangsfläche (24) einen von der idealen Kreisform abweichenden und mit dem Schaltmittel zusammenwirkenden Abschnitt aufweist, vorzugsweise einem kerbenförmigen Einschnitt(25).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellmittel gegenüber der mit dem Schaltmittel zusammenwirkenden Umfangsfläche (24) der Kurvenscheibe (4) axial versetzt angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (4) vorzugsweise zentrisch eine rechteckförmige Öffnung (26, 27) aufweist, durch welche die Welle (3) oder ein abgesetzter Endabschnitt (15) der Welle (3) hindurchtritt, und daß die Länge der kürzeren Seite (26) des Rechtecks (26, 27) dem Durchmesser der Welle im Bereich der Kurvenscheibe entspricht und die Länge der längeren Seite (27) des Rechtecks den Einstellbereich für das Betätigungsmittel begrenzt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmittel einen Schaltstößel (6) umfaßt, der vorzugsweise an einem dem Betätigungsmittel abgewandten Abschnitt mindestens einen Kontakt (18a, 18b, 18c, 18d) der zu schaltenden elektrischen Verbindung trägt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellmittel von außerhalb der Vorrichtung zugänglich ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (3) außerhalb der Vorrichtung mit einer Gelenkstange oder einem Scharnierbolzen verbindbar ist.
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