Schalt- und Regelvorrichtung

Abstract

 Bei einer Schalt- und Regelvorrichtung für Backöfen ist ein Nockenschalter (11) mit einer Schaltwalze (14) einem Temperaturregler (25) vorgeschaltet. Eine Kupplung (36) zwischen den Einstellwellen (13,29) von Nockenschalter (11) und Regler (25) sorgt dafür, daß die Einstellwelle (29) des Reglers nur innerhalb des Einstellbereichs des Reglers (25) mitgenommen wird, und daß der Nockenschalter (11) unabhängig von dem Regler (25) in andere Schaltstellungen zu bringen ist.
Die Kupplung (36) ist als Rutsch- oder Rastkupplung ausgebildet und ermöglicht die Drehung derSchaltwalze (14) des Nockenschalters (11) gegenüber der festgehaltenen Einstellwelle (29) des Reglers. Durch eine Hemmung des reglerseitigen Kupplungsteils wird verhindert, daß dieses sich bei einer Rückdrehung sofort mitdreht und die Synchronisation zwischen Regler und Schalter aufhebt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schalt- und Regelvorrichtung, insbesondere für Backöfen, nach dem Oberbegriff des Anspruchsl.

[0002] Derartige Kombinationen von Schaltern und Reglern werden auch als UOG-Schalter bezeichnet, weil man mit ihnen Unterhitze (temperaturgeregelt), Oberhitze und Grill-Stellung einschalten kann. Es ist also erforderlich, am Ende des Regelbereiches des Reglers noch weitere Schaltstellungen des Nockenschalters ansteuern zu können.

[0003] Dazu ist bereits aus der DE-PS 1 615 225 bekannt geworden, in der Schaltwalze des Nockenschalters eine Kupplungshülse zu lagern, mit der die Einstellwelle des Reglers drehfest verbunden ist. Zwischen der Schalterwelle und der Hülse ist eine Kupplungsfeder vorgesehen, die sich beim überschreiten des Regelbereiches spannt, so daß der Nockenschalter weitergedreht werden kann, wenn der Regler am Ende seines Regelbereiches durch einen Anschlag blockiert ist. Diese Vorrichtungen haben sich ausgezeichnet bewährt, erfordern jedoch eine aus Metall hergestellte Hülse, in der die Feder montiert werden muß. Es wäre daher vorteilhaft, wenn ein derartiger UOG-Schalter mit geringerem Herstellungs- und Montageaufwand gefertigt werden könnte.

[0004] Es ist ferner aus der DE-AS 21 64 694 ein derartiger UOG-Schalter bekannt geworden, bei dem die Kupplungsfeder zwischen den beiden Teilen einer zweiteiligen Schaltwalze vorgesehen ist. Zwischen diesen beiden Teilen befindet sich auch ein Anschlagnocken, der die Drehung begrenzt. Auch hierbei ist Herstellung und Montage noch recht kompliziert.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine Schalt- und Regelvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine vereinfachte Herstellung und Montage ermöglicht.

[0006] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

[0007] Am Ende des Regelbereiches des Reglers, der durch einen Anschlag im Regler oder auch am reglerseitigen Kupplungsteil des Schalters begrenzt ist, wird also die Rutsch- oder Rastkupplung wirksam und ermöglicht die Drehung der Schaltwalze des Schalters gegenüber der festgehaltenen Einstellwelle des Reglers. Durch die Hemmung des reglerseitigen Kupplungsteils wird verhindert, daß das reglerseitige Kupplungsteil sofort beginnt, sich zurückzudrehen, wodurch die Synchronisation zwischen Regler und Schalter aufgehoben wäre. Da also die Kupplung leichter zurückläuft als der Regler, wird sichergestellt, daß die Kupplung zuerst wieder die Stellung erreicht, bei der sie ausgekuppelt hatte, und danach, beispielsweise formschlüssig durch einen Mitnahmeanschlag, den Regler wieder mitnimmt.

[0008] Die Hemmung des reglerseitigen Kupplungsteils wird vorzugsweise durch eine federnde Raste erzeugt, kann jedoch auch durch Reibung erzeugt werden. Die Nut kann sowohl unmittelbar am reglerseitigen Anschlußteil im Bereich des Schalters oder auf dem Regler vorhanden sein, wobei die natürliche Reibung im Regler zumindest teilweise mithelfen kann.

[0009] Bevorzugt ist eine Ausführung mit einer Kupplung, die als ein Mittelding zwischen Rutsch- und Rastkupplung bezeichnet werden könnte, und die aus zwei aufeinanderliegenden, vorzugsweise stirnseitigen Kupplungsflächen besteht, die so mit Nocken versehen bzw. verzahnt sind, daß sie in eingekuppeltem Zustand, in dem also die Wellen von Regler und Schalter sich gemeinsam drehen, ineinander eingreifen, während sie beim Auskuppeln entgegen der Kraft einer sie vorzugsweise axial zusammendrückenden Feder voneinander abheben und sich gegeneinander verdrehen können. Dadurch wird eine Kupplungswirkung erzielt, bei der nach dem Oberschreiten des Kupplungspunktes (Ausrasten der Nocken) der Widerstand zum Weiterdrehen wieder relativ gering wird. Beim Zurückdrehen rastet die Kupplung federnd wieder ein, so daß die Synchronisation zwangsläufig wieder hergestellt wird.
Außerdem kommt'in dieser Lage noch ein in Rückdrehrichtung wirksamer Mitnahmeanschlag zwischen den beiden Kupplungshälften zum Eingriff, der eine formschlüssige Kupplung in dieser Richtung gewährleistet.

[0010] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schalter mit einem angekuppelten, in Ansicht dargestellten Temperaturregler,

Fig. 2 eine Ansicht der rückseitigen Stirnfläche der Schaltwalze auf der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Abwicklung der Profilierung dieser Stirnfläche,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die damit zusammenwirkende Stirnfläche der Hülse, nach der Linie IV-IV in Fig.1 gesehen,

Fig. 5 eine Abwicklung der Profilierung dieser Stirnfläche und

Fig. 6 bis 8 Ansichten auf den Kupplungsspalt zwischen Hülse und Mitnahmewalze, nach der Linie VI-VI in Fig.1 gesehen, in verschiedenen Arbeitsstellungen.

[0011] Der in Fig.1 dargestellte Nockenschalter 11 besitzt ein aus Isolierstoff hergestelltes Schaltergehäuse 12, in dem eine Schalterwelle 13 gelagert ist, die eine Schaltwalze 14 antreibt. Die aus Isolierstoff hergestellte Schaltwalze 14 hat, axial hintereinander angeordnet, verschiedene Nocken, die Schaltfedern 15 betätigen,um verschiedene Heizwiderstände, Grillmotoren, Beleuchtungseinrichtungen etc. für einen Backofen ein- und auszuschalten.

[0012] Die Schaltwalze hat an ihrem bedienungsfernen Ende eine tiefe zentrale Ausnehmung, in die ein hülsenförmiges Kupplungsteil 17 eingreift und sich darin drehen und begrenzt axial verschieben kann. Das Kupplungsteilhat anschließend an seinen in der Ausnehmung 16 geführten Teil einen Flansch18, der die bedienungsferne Stirnfläche (Kupplungsfläche 19) mit der inneren Stirnfläche ihres Flansches (Kupplungsfläche 20) überdeckt. Die beiden Kupplungsflächen sind in später noch erläuterter Weise profiliert.

[0013] Der Flansch 18 liegt in einer U-förmigen Ausnehmung 21 des Schaltergehäuses 12 und bildet damit das hintere Lager für die Schaltwalze. Die Schaltwalze wird durch einen den Flansch 18 übergreifenden Vorsprung 22 eines hinteren Blechschildes 23 in der Ausnehmung 21 gesichert. Der Blechschild 23 hat eine Mehrfach-Funktion. Neben der Sicherung der Schaltwalzenlagerung in radialer Richtung sichert er diese auch in axialer Richtung, hat Vorsprünge 24 zur verdrehgesicherten Ankupplung des Reglers 25 und besitzt ferner in Form eines aus ihm ausgeschnitten Lappens eine Blattfeder 26, die in axialer Richtung auf die äußere Stirnfläche 27 des Kupplungsteils 17 drückt und damit die beiden Kupplungsflächen 19 und 20 gegeneinanderpreßt. In dieser Stirnfläche27 ist eine Ausnehmung 28 (siehe beispielsweise Fig.7) vorgesehen, in die die Blattfeder 26 eingreifen kann.Der Schild 23 ist mittels Federrasten 40 am Gehäuse 12 befestigt. Der Regler 25 hat eine Einstellwelle 29, die im Inneren des Kupplungsteils 17 drehfest aufgenommen ist.

[0014] Die Figuren 2 bis 5 zeigen die Profilierung der beiden Kupplungsflächen. Es ist zu erkennen, daß die beiden Profilierungen einen Ringbereich an der Stirnfläche einnehmen und zueinander spiegelbildlich ausgebildet sind, so daß die Profilierungen in der eingekuppelten Stellung ineinandergreifen.

[0015] Jede Profilierung besteht aus einigen, im dargestellten Beispiel 3 schräg dreiecksförmigen Vorsprüngen und Ausnehmungen (Nocken 30), einem an der Schaltwalze 14 zurückspringenden Abschnitt 31, dem ein vorspringender Abschnitt 32 am Kupplungsteil 17 bzw. der Kupplungsfläche 20 gegenüberliegt und einem an der Kupplungsfläche 19 der Schaltwalze vorspringenden Abschnitt 33, dem ein zurückliegender Abschnitt 34 an der gegenüberliegenden Kupplungsfläche 20 entspricht. Zwischen den vor- und zurückspringenden Abschnitten befindet sich eine steile Stufe 35 an beiden Kupplungsflächen 19,20.

[0016] Im folgenden wird die Wirkungsweise der zwischen der Schaltwalze 14 und dem Kupplungsteil 17 gebildeten Kupplung 36 anhand der Figuren 6 bis 8 im einzelnen erläutert:

[0017] Fig. 6 zeigt die eingekuppelte Kupplung 36, bei der also die profilierten Flächen, die einander spiegelbildlich entsprechen, aneinander anliegen und ineinander eingreifen. Dieser Zustand wird von der Schalterstellung 0°(Aus-Stellung) bis zum Ende des Regelbereiches des Temperaturreglers 25 beibehalten. Dieser Regelbereich endet normalerweise bei etwa 270°im Drehwinkel der Schalterwelle 13 und der damit in diesem Bereich synchrongekuppelten Reglerwelle 29. Die Blattfeder 26 läuft dabei auf der Stirnfläche 27 des Kupplungsteils 17 und sorgt einerseits für eine Aufeinanderpressung der Kupplungsflächen 19,20 und andererseits für eine gewisse erwünschte Hemmung von Schalter und Regler gegen ungewollte Verstellung.

[0018] Fig. 7 zeigt die Kupplung 36 am Ende des Regelbereiches (bei ca.270° Einstellwinkel). Es ist zu erkennen, daß die Kupplung 36 noch eingekuppelt ist, d.h. die Flächen 19, 20 noch ganz aufeinander liegen, jedoch die Blattfeder 26 in die Ausnehmung 28 federnd eingerastet ist, so daß das Kupplungsteil17 gebremst wird. Normalerweise ist gleichzeitig der Drehwinkelbereich der Reglerwelle 29 im Temperaturregler durch einen Anschlag begrenzt, so daß auch deswegen das Kupplungsteil 17 stehen bleibt.

[0019] Aus Fig.8 ist zu sehen, daß bei einer weiteren Drehung zwischen 270° und dem Ende des Drehbereichs der Schalterwelle 13 die Kupplung 36 auskuppelt. Dabei gleiten die Schrägflächen der Nocken 30 aufeinander und verschieben das Kupplungsteil 17 entgegen der Kraft der Blattfeder 27 axial so, daß die Flächen 19 und 20 nicht mehr paßgleich aufeinander'liegen, sondern um die Profilhöhe beider Profile auseinander liegen. In der Praxis gleiten also die Scheitel der Nocken 30 auf den Flächen 32,33. Die steilen Stufen 35 sind so angeordnet, daß sich beim Weiterdrehen die Stufe 35 an der Schaltwalze 14 von der entsprechenden Stufe am Kupplungsteil 17 entfernt. In diesem Drehwinkelbereich (270° bis kurz vor 360°) werden von der Schaltwalze14 durch das Bewegen von Schaltfedern 15 Kontakte geöffnet oder geschlossen, ohne daß sich die Reglerwelle 29 des Temperaturreglers bewegt. Während die bisher beschriebene Einstellung in den Fig.6 bis 8 von rechts gesehen im Uhrzeigersinn, d.h. in Richtung des Pfeiles 37 erfolgte, läuft beim Zurückdrehen entgegen der Drehrichtung 37 die Kupplungsfläche 19 der Schaltwalze 14 bis zum Kupplungspunkt (im Beispiel bei 270°) zurück. Dabei sei bemerkt, daß beim Auskuppeln nach einem anfänglichen Widerstand zur Axialbewegung des Kupplungsteils.17 entgegen der Kraft der Blattfeder 26 die Verstellung der Schaltwalze gegenüber dem Kupplungstei117 relativ leicht-gängig ist. Dies ist auch beim Rückdrehen der Fall, so daß die Hemmung durch die in die Ausnehmung 28 eingerastete Blattfeder 26 größer ist als die Reibung im Bereich der Kupplung 36. Diese Hemmung durch die federnd eingerastete Blattfeder kann durch andere Reibkräfte, beispielsweise im Temperaturregler,ergänzt oder ersetzt werden.

[0020] Kurz bevor die Stellung nach Fig.7 (Kupplungspunkt)erreicht wird, kommen die Schrägflächen der Dreiecks-Nocken 30 wieder miteinander in Eingriff und die Blattfeder 26 drückt die Kupplungshülse wieder nach rechts, bis die Stellung nach Fig.7 (eingekuppelte Stellung) wieder erreicht ist.

[0021] Dabei liegen dann die beiden steilen Stufen 35 wieder aufeinander,so daß jetzt ein zwangsweise formschlüssiger Eingriff der Kupplung 36 gegeben ist, mittels dessen es leicht ist, die Blattfeder 26 aus der Ausnehmung 28 zu heben. Dabei ist ein gewisser Widerstand spürbar, der dann beim weiteren Zurückdrehen (Fig.6) wieder geringer wird. Diese Widerstandspunkte sind erwünscht, damit der Benutzer auch ohne Ablesung der Knebelbeschriftung sofort spürt, wenn er den Regelbereich des Temperaturreglers überschreitet.

Ansprüche

1. Schalt- und Regelvorrichtung, insbesondere für Backöfen, bestehend aus einem Stufenschalter (11) mit drehbarer Schaltwalze (14) und einem mit ihr gekuppelten Regler (25), wobei die Kupplung (36) zwischen der Schaltwalze (14) und der Einstellwelle (29) des Reglers derart ausgebildet ist, daß die Schaltwalze (14) die Einstellwelle (29) über einen vorgegebenen Einstell-Winkelbereich mitnimmt und anschließend an den Einstell-Winkelbereich des Reglers (25) gegenüber der Einstellwelle (29) weiterdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (36) eine Rutsch- bzw. Rastkupplung ist, deren reglerseitiges Kupplungsteil (17) gegenüber dem Regler (25) bzw. Schalter (11) gegen Rückdrehen gehemmt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in Rückdrehrichtung wirksamen, vorzugseise in Form steiler Stufen an Kupplungsflächen (19,20) ausgebildeten Mitnahmeanschlag (35) der Kupplung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsflächen (19,20) der Kupplung (36) die reglerseitige Stirnfläche der Schaltwalze (14) und eine Stirnfläche einer das reglerseitige Kupplungsteil (17) bildenden Hülse sind, wobei vorzugsweise das hülsenförmige Kupplungsteil (17) in die hohle Schaltwalze (14) hineinragt und daß die die reglerseitige Kupplungsfläche (20) bildende Stirnfläche an einem Flansch (18) des Kupplungsteils ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (36) miteinander zusammenwirkende insbesondere nach Art einer stirnseitigen Verzahnung ausgebildete schräge Nocken (30) aufweisen und vorteilhaft die Kupplungsflächen (19,20) axial, vorzugsweise durch eine Feder (26),zueinander bewegbar und durch die Nocken (30) beim Auskuppeln auseinanderbewegbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (26) als Blattfederlappen an einem rückwärtigen Blechschild des Schalters ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (26) die Hemmung für das Kupplungsteil (17) bildet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmung durch federndes Einrasten in eine Vertiefung (28) am reglerseitigen Kupplungsteil (17) erfolgt.

3 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmekraft der ausgekuppelten Kupplung (36) geringer ist als die Hemmung des reglerseitigen Kupplungsteils (17).

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das reglerseitige Kupplungsteil (17) die Einstellwelle (29) des Reglers (25) drehfest aufnimmt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kupplungsflächen (19,20) der Kupplung einander spiegelbildlich entsprechen und im eingekuppelten Zustand ganzflächig aneinander anliegen.

Zeichnung