[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur mechanischen Betätigung wenigstens
eines elektrischen Schalters mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1. Eine Vorrichtung mit diesen Merkmalen ist bekannt (DE 38 04 838 C1). Diese dient
in einem pneumatischen Stellelement zur Betätigung eines elektrischen Steuerschalters
einer Zentralverriegelungsanlage. Das Schalterbetätigungsteil ist dort um eine quer
zur Hubachse eines Stellglieds des Stellelements verlaufende Schwenkachse schwenkbar
im Stellelementgehäuse gelagert, und die Hubbewegung des Stellglieds wird über eine
Paarung einer schräg zur Hubachse auf dem Stellglied verlaufenden Führungsnut bzw.
-kulisse und eines in diese eingreifenden Zapfens des Schalterbetätigungsteils in
dessen Schwenkbewegung übersetzt. Dabei folgt die Schwenkbewegung des Schalterbetätigungsteils
zwangsläufig der Hubbewegung des Stellglieds, während der Schalter selbst als Schnappschalter
(z. B. gemäß DE 29 36 821 A1) ausgeführt ist. Auf diesen wirkt das Schalterbetätigungsteil
mit einer Kontur im Belastungs- und Entlastungssinn ein. Eine zwangsläufige Übersetzung
einer Drehbewegung eines Steuerteils in eine Schalterbetätigung ist den genannten
Druckschriften jedoch nicht entnehmbar.
[0002] Es ist ferner bekannt (DE 34 34 962 C2, DE 38 27 564 C1), in unmittelbarer Nähe zu
einem Schließzylinder bzw. zu einer Schloßnuß einen Mikroschalter anzuordnen, der
mit einem schwenkbar gelagerten Schalterbetätigungsteil versehen ist, das mit auf
einem Umfang des Schließzylinders bzw. der Schloßnuß angeordneten Nocken korrespondiert.
Zwar ist mit den Nocken eine positive Betätigung des Schalterbetätigungsteils - im
Sinne des Schalterschließens oder -öffnens, je nach Auslegung - sichergestellt, jedoch
ist aufgrund der elastischen Rückstellung des Schalterbetätigungsteils in seine Ruhelage
die negative Betätigung - im Sinne des umgekehrten Schaltvorgangs - nicht zwangsläufig
sichergestellt. Z. B. ist es unter ungünstigen Umständen möglich, daß sich das schalterbetätigungsteil
verklemmt und dann auch bei weggedrehtem Nocken in der einen Schalter z. B. geschlossen
haltenden Stellung bleibt.
Im übrigen bedürfen die bekannten Anordnungen einer sehr exakten Bemessung der Relativlage
zwischen dem Schließzylinder bzw. der Schloßnuß und dem Schaltergehäuse bzw. dem Schalterbetätigungsteil,
um ihre Funktion sicherzustellen. Daher können nur kleine Toleranzen zugelassen werden,
die ihrerseits kostenintensive Fertigung und Montage verursachen.
[0003] Die Erfindung hat die Aufgabe, eine gattungsgemäße Schalterbetätigungsvorrichtung
so auszubilden, daß sie für eine Übersetzung einer Drehbewegung eines Steuerteils
in eine Schalterbetätigung verwendet werden kann.
[0004] Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß
gelöst.
[0005] Prinzipiell ist eine Zwangssteuerung von Schwenkhebeln durch ein rotierendes Teil
bekannt von Verbrennungsmotoren mit einer sogenannten desmodromischen Ventilsteuerung,
wo pro Ladungswechselventil ein Öffnungs- und ein Schließnocken vorgesehen ist, die
ihrerseits auf je einen Öffnungs- bzw. Schließschlepphebel einwirken (vgl. z. B. US
1,227,812).
Aus einer solchen Anordnung, bei der wegen der unterschiedlichen Nockenwinkel jeweils
zwei parallele Nockenbahnen nebeneinander erforderlich sind, kann jedoch wegen der
völlig unterschiedlichen Anforderungen kein Hinweis auf eine erfindungsgemäße Schalterbetätigungsvorrichtung
hergeleitet werden.
[0006] Die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche offenbaren vorteilhafte Weiterbildungen
der erfindungsgemäßen Schalterbetätigungsvorrichtung.
[0007] Grundsätzlich sind mehrere Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Lösung möglich. Einerseits
kommen sie ohne elastische Verformung des Schalterbetätigungsteils aus. Hierbei laufen
die beiden einander gegenüberliegenden Schleifstücke des Schalterbetätigungsteils
jeweils synchron über Übergangsschrägen, das eine weg von der Drehachse des Steuerteils,
das andere zu dieser hin, wodurch der Abstand beider Schleifstücke während der Hub-
bzw. Schwenkbewegung des Schalterbetätigungsteils konstant bleibt.
[0008] In dieser Gestaltung kann das Schalterbetätigungsteil entweder linear im Gehäuse
geführt sein, wobei es zur Betätigung des Schalters eine reine Hub- bzw. Transversalbewegung
senkrecht zur Drehachse des Steuerteils ausführt, oder es kann in an sich bekannter
Weise um eine Schwenkachse, die mit Abstand parallel zur Drehachse des Steuerteils
verläuft, schwenkbar gelagert sein, wobei die Schwenkbewegung im Bereich der Schleifstücke
wegen des relativ geringen Hubs als annähernd linear anzusehen ist. Diese Näherung
trifft umso besser, je größer der Abstand zwischen der Drehachse des Steuerteils und
der Schwenkachse des Schalterbetätigungsteils ist.
[0009] Eine andere denkbare Lösung bedient sich elastischer Verformung des das Steuerteil
umfassenden Schalterbetätigungsteils. Hierbei wird ein Schleifstück des Schalterbetätigungsteils
zur Betätigung des elektrischen Schalters radial bezüglich der Drehachse des Steuerteils
bewegt, während das andere Schleifstück auf konstantem Radius läuft. Hierbei wird
durch die resultierende elastische Verformung des Schalterbetätigungsteils - Aufspreizung
dessen das Steuerteil umfassenden Teils - eine rückstellende Federkraft erzeugt.
[0010] Weitere Einzelheiten und Vorteile gehen aus der Zeichnung dreier Ausführungsbeispiele
und deren sich hier anschließender eingehender Beschreibung hervor.
[0011] Es zeigen
- Figur 1
- eine Schnittansicht eines Gehäuses, in welchem ein drehbares Steuerteil, ein elektrischer
Schalter und ein schwenkbar gelagertes Schalterbetätigungsteil angeordnet ist,
- Figur 2
- eine gegenüber Figur 1 um 90° geklappte Schnittansicht, aus der hervorgeht, daß zwei
bzw. mehrere Schalterbetätigungsteile und Schalter nebeneinander auf kleinstem Raum
in dem Gehäuse unterbringbar sind,
- Figur 3
- eine Abwicklung zweier auf dem Umfang eines Steuerteils für die Schalterbetätigung
nebeneinander angeordneter Führungsbahnen mit einer Darstellung der Schaltpunkte der
elektrischen Schalter bezüglich des Drehwinkels des Steuerteils,
- Figur 4
- eine Variante zu Figur 1 mit einem linear in dem Gehäuse geführten Schalterbetätigungsteil,
- Figur 5
- eine weitere Detailvariante zu Figur 1 mit geringfügig geändertem drehbaren Steuerteil
und Schalterbetätigungsteil,
- Figur 6
- eine gegenüber Figur 5 um 90° geklappte Ansicht derselben Detailvariante.
[0012] Eine Schalterbetätigungsvorrichtung ist gemäß
Figur 1 in ein Gehäuse 101 eingebaut, in welchem ein Steuerteil 102 um eine Drehachse 102A
drehbar gelagert ist. Dieses Steuerteil 102 ist hier Bestandteil eines Türschlosses
in einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug, z. B. eine Schloßnuß, die mit einem Schließzylinder
in üblicher Weise über eine Drehstange drehgekuppelt ist und synchron mit diesem bei
Schlüsselbetätigung des Schließzylinders zur Verriegelung bzw. Entriegelung eines
Tür- oder Klappenschlosses drehbar ist. Eine solche Türschloß-Anordnung ist beispielsweise
aus der bereits eingangs erwähnten Druckschrift DE 38 27 564 C1 bekannt.
Das Gehäuse 101, das - in der Zeichnung links - mit einem abnehmbaren Deckel 101D
verschlossen ist, enthält auch eine Einsteckhalterung bzw. -führung 103 für wenigstens
einen elektrischen Schalter 104. Aus Figur 2 wird ersichtlich, daß auch mehrere Schalter
nebeneinander darin untergebracht werden können. Der in Figur 1 gezeigte elektrische
Schalter 104 ist in bekannter Weise als Schnappschalter ausgeführt. Betätigungsseitig
hat er einen Schaltkontakt 104S, der durch mechanische Beaufschlagung einer durch
eine Totpunktfeder 104T vorgespannten Biegefeder 104B umschnappend zwischen zwei Festkontakten
104F umschaltbar ist. Anschlußseitig ist der Schalter 104 mit einer fest verlöteten
Leitung L versehen.
Er hat einen Sockel 105, der in eine Steckhülse 106 eingeklipst ist, wobei die Kontakte
104S und 104F zum Schutz gegen Verschmutzung und Nässe in bekannter Weise von einer
geschlossenen Schutzkappe 107 umgeben sind, die aus einem elastischen und feuchtigkeitsdichten
Material, z. B. Silikon, gefertigt und mit einem Randbereich 107R zwischen dem Sockel
105 des Schalters 104 und einer Anschlagschulter 108 der Steckhülse 106 eingespannt
ist. Die Steckhülse 106 selbst ist in der Einsteckführung 103 in nicht näher gezeigter
Weise festgelegt.
In dem Gehäuse ist wenigstens ein Schalterbetätigungsteil 109 um eine Schwenkachse
109A, die mit Abstand parallel zu der Drehachse 102A des Steuerteils 102 verläuft,
in einer Clipsaufnahme 101C schwenkbar gelagert. Dieses dient zur Übertragung bzw.
Übersetzung der Drehbewegungen des Steuerteils 102 auf den Schalter 104. Es ist vollständig
unabhängig von dem Schalter 104 und der Einsteckhülse 106 als ein in einen oberen
Schenkel 110 und einen unteren Schenkel 111 gegabelter Schlepphebel ausgeführt. Die
beiden Schenkel 110 und 111 schließen das Steuerteil 102 zwischen sich ein, wobei
sie jeweils endseitig ein auf das Steuerteil 102 zu weisendes Schleifstück 112 bzw.
113 tragen, welche mit geringem Spiel oder mit nur geringer Auflagekraft auf einer
Führungsbahn 114 anliegen, die längs eines Umfangs des Steuerteils 102 verläuft. Dabei
liegen die beiden mit abgerundeten Spitzen versehenen Schleifstücke 112 und 113 einander
etwa diametral gegenüber. Vor dem Einsetzen des Steuerteils 102 in das Gehäuse 101
wird die Drehachse des Schalterbetätigungsteils 109 in die Clipsaufnahme 101C eingeschoben.
Auf dem näher zu der Einsteckführung 103 für den Schalter 104 hin liegenden Schenkel
110 ist ein Fortsatz 115 als den Schalter 104 betätigende Kontur angeformt, der durch
eine Aussparung 116 der Einsteckführung 103 und der Steckhülse 106 geführt ist und
unter elastischer Verformung der geschlossenen Schutzkappe 107 die Biegefeder 104B
des Schalters 104 unmittelbar beaufschlagen kann. Er wird dabei entlang einer durch
die Betätigungsrichtung des Schalters 104 vorgegebenen Bewegungsrichtung geführt.
Die Führungsbahn 114 des Steuerteils 102 weist eine erste Übergangsschräge 117 und
eine zweite Übergangsschräge 118 auf, die einander ebenfalls etwa diametral gegenüberliegen
und gegensinnig gerichtet sind. Jeweils zwischen diesen beiden Übergangsschrägen hat
die Führungsbahn zwei Abschnitte 114.0 bzw. 114.1 mit unterschiedlichen, konstanten
Radien, wobei der Radius des Abschnitts 114.0 kleiner als der des Abschnitts 114.1
ist. Die Verbindungslinie zwischen den beiden Schleifstücken schneidet die Drehachse
102A im rechten Winkel. Der Abstand zwischen den beiden Schleifstücken 112 bzw. 113
ist im dargestellten unverformten Zustand gleich der Summe aus dem größeren und dem
kleineren Radius dieser Bahnabschnitte.
[0013] Der Schalter 104 und das Schalterbetätigungsteil 109 sind hier in unbetätigter Ruhelage
(Nichtbetätigungsstellung) dargestellt. Das Schleifstück 112 liegt an dem Abschnitt
114.0 der Führungsbahn 114.
Zur Betätigung des Schalters 104 muß das Steuerteil 102 um seine Drehachse im Uhrzeigersinn
gedreht werden, bis die Übergangsschräge 117 unter dem Schleifstück 112 des oberen
Schenkels 110 des Schalterbetätigungsteils 109 vollständig hindurchgeführt wurde.
Strichpunktiert ist eine mögliche Endstellung (Betätigungsstellung) angedeutet.
Infolgedessen wird das Schleifstück 112 von dem Abschnitt 114.0 mit kleinerem Radius
auf den Abschnitt 114.1 mit größerem Radius überführt und bewegt sich dabei auf einer
leicht gekrümmten, im wesentlichen radial zur Drehachse 102A verlaufenden Bahn. Es
ergeben sich eine Schwenkbewegung des Schalterbetätigungsteils 109 um einen bestimmten
kleinen Winkel - bezüglich seiner Schwenkachse 109A im Uhrzeigersinn gerichtet - sowie
ein ebenfalls annähernd linearer Hub des Fortsatzes 115 um einen für die Betätigung
des Schalters 104 ausreichenden Betrag.
In der vorliegenden Ausführung wird gleichzeitig mit der Überführung des Schleifstücks
112 auf den größeren Radius das Schleifstück 113 zwängungsfrei über die Übergangsschräge
118 auf den Bahnabschnitt 114.0 mit kleinerem Radius überführt, wobei keine elastische
Verformung des Schalterbetätigungsteils 109 notwendig ist. Die sich dann ergebende
Stellung des Schalterbetätigungsteils 109 ist ebenfalls strichpunktiert angedeutet.
[0014] Soll der Schalter 104 wieder in seinen durchgezogen gezeichneten Ausgangs-Schaltzustand
umgeschaltet werden, so muß der Fortsatz 115 wieder abgesenkt werden, um die Belastung
der Biegefeder 104B aufzuheben. Aus der strichpunktiert angedeuteten Stellung der
Übergangsschräge 117 kann diese durch Drehung des Steuerteils 102 gegen den Uhrzeigersinn
wieder unter dem Schleifstück 112 durchgeführt werden, wobei dieses wieder auf den
Bahnabschnitt 114.0 mit kleinerem Radius überführt wird. Gleichzeitig wird das gegenüberliegende
Schleifstück 113 über die Übergangsschräge 118 wieder auf den Bahnabschnitt 114.1
mit größerem Radius überführt, wodurch eine Schwenkbewegung des des Schalterbetätigungsteils
109 um den bestimmten kleinen Winkel erzwungen wird - bezüglich der Schwenkachse 109A
diesmal gegen den Uhrzeigersinn. Die Nichtbetätigungsstellung des Schalterbetätigungsteils
109 ist wiederhergestellt.
[0015] Die Hin- und Her-Drehung des Steuerteils 102 entspricht für den vorliegenden Anwendungsfall
in einem Fahrzeug-Tür- oder Klappenschloß z. B. der Schlüsseldrehung im Schließzylinder
aus einer neutralen Schlüsselabzug- bzw. -einsteckstellung in eine Verriegelungsstellung
und zurück, wobei bereits durch einen kurzzeitigen Schaltimpuls des Schalters 104
z. B. eine Zentralverriegelungsanlage, eine Diebstahlsicherung oder eine Alarmanlage
im Sicherungssinn eingeschaltet werden kann. Der besondere Vorteil dieser Anordnung
liegt darin, daß das Gehäuse und die von diesem aufgenommenen Teile vollkommen unabhängig
von dem eigentlichen Schloß und dem Schließzylinder vormontiert und eingebaut werden
können.
[0016] Es versteht sich jedoch, daß eine derartige beschriebene Schalterbetätigungsvorrichtung
auch für andere Anwendungsfälle verwendet werden kann, z. B. um bei rotierenden Steuerteilen
über einen bestimmten Drehwinkel hinweg eine Schalterbetätigung sicher einzuleiten
und hernach wieder aufzulösen. Wegen der mechanischen Zwangssteuerung des Schalterbetätigungsteils
109 ist hierbei eine hohe Schaltpunktgenauigkeit und Störsicherheit erreichbar.
[0017] Im vorstehend beschriebenen Anwendungsfall muß natürlich auch eine Möglichkeit zur
Entsicherung bzw. Entriegelung vorgesehen sein.
Figur 2 zeigt, daß auf dem Steuerteil 102 neben und parallel zu der Führungsbahn 114 eine
zweite Führungsbahn 114' angeordnet ist, welche ihrerseits mit einem zweiten Schalterbetätigungsteil
109' und einem zweiten Schalter 104' korrespondiert, wie vorab anhand von Figur 1
beschrieben. Die beiden Schalterbetätigungsteile 109 und 109' sind unabhängig voneinander
bewegbar, ebenso sind die beiden Schalter 104 und 104' zwar gleichartig, jedoch elektrisch
und mechanisch voneinander unabhängig. Auch das zweite Schalterbetätigungsteil 109'
und der zweite Schalter 104' sind in dem Gehäuse 101 untergebracht. Beide Schalterbetätigungsteile
109 und 109' sind über in ihren Schwenkachsen 109A bzw. 109A' liegende doppelseitige
Lagerzapfen in die entsprechenden Clipsaufnahmen 101C bzw. 101C' eingesetzt, woraus
sich eine sichere Abstützung gegen Bewegungen quer zu der gemeinsamen Schwenkachse
ergibt.
Ferner ist an dem Steuerteil 102 noch eine Trichterkontur 102T angedeutet, die das
Einführen der bereits erwähnten Drehstange bei der Montage des Schließzylinders erleichtert.
[0018] Der Schalter 104 dient in der bereits vorstehend beschriebenen Weise der Erzeugung
des Sicherungs-Steuersignals, während der Schalter 104' zur Erzeugung eines Entsicherungs-Steuersignals
vorgesehen ist.
[0019] Schließlich ist in
Figur 3 noch eine Abwicklung der beiden nebeneinander auf dem Umfang des Steuerteils liegenden
Führungsbahnen 114 und 114' dargestellt, wobei die Drehwinkel des Steuerteils 102
von einer neutralen Mittellage ausgehend sich bis - 180° linksdrehend / gegen den
Uhrzeigersinn und + 180° rechtsdrehend / im Uhrzeigersinn erstrecken. Durch eine Winkelangabe
"180°" wird noch einmal verdeutlicht, daß die Übergangsschrägen 117 und 118 einander
auf dem Umfang des Steuerteils 102 diametral gegenüber liegen, und zwar so, daß die
diametral angeordneten Schleifstücke 112 und 113 jeweils gleichzeitig auf den Beginn
der jeweils nächsten Übergangsschräge auflaufen. Parallel zu den Abwicklungslinien
sind die Schaltzustände der Schalter 104 bzw. 104' in logisch "0" (Grundstellung wie
in Figur 1 dargestellt) bzw. logisch "1" (umgeschaltet) dargestellt. Es sei der Vollständigkeit
halber angemerkt, daß die Schließzylinder üblicher Schließsysteme an Kraftfahrzeugtüren
oder -klappen einen Drehbereich von maximal - 90° bis + 90° haben.
Es wird aus Figur 3 deutlich, daß bei einer Rechtsdrehung des Steuerteils 102 - der
eine Verschiebung der abgewickelten Führungsbahnen 114 und 114' nach rechts entspricht
- der erste Schalter 104 nach etwa 30° umgeschaltet wird, während der Schalter 104'
mindestens innerhalb eines Drehwinkels von + 90° in Grundstellung verbleibt. Hingegen
bleibt bei einer Linksdrehung mindestens bis - 90° der Schalter 104 in Grundstellung,
während der Schalter 104' bereits nach einem Winkel von etwa 30° umgeschaltet wird.
Entsprechend den Schaltpunkten der Schalter 104 bzw. 104' liegen natürlich auch die
Zeitpunkte, zu denen die Schalterbetätigungsteile 109 bzw. 109' verschwenkt werden.
Ein gewisser Versatz zwischen den Schaltpunkten und den Anfängen der Übergangsschrägen
ist durch die Formgebung der Schleifstückspitzen und Übergangsschrägen bedingt und
auch konstruktiv beeinflußbar. Ersichtlich ist der Abschnitt 114.0 der Führungsbahn
114 dem Schaltzustand "0" des Schalters 104 und ist der Abschnitt 114.1 der Führungsbahn
114 dem Schaltzustand "1" des Schalters 104 zugeordnet.
Es versteht sich, daß die erwähnten Schaltpunkte beliebig durch entsprechende Gestaltung
der Führungsbahnen festlegbar sind. So ist es mit der vorliegenden Schalterbetätigungsvorrichtung
z. B. auch ohne weiteres möglich, den Schalter 104' bei bestimmten Drehwinkeln des
Steuerteils zusätzlich zum bereits umgeschalteten Schalter 104 in den umgeschalteten
Zustand zu bringen und umgekehrt. Durch geeignete (logische) Kombination und Auswertung
der Schaltersignale lassen sich auf diese Weise zusätzliche Funktionen abhängig vom
Drehwinkel des Steuerteils steuern.
Außerdem müssen die beiden Schleifstücke 112 und 113 nicht zwingend einander diametral
gegenüber liegen, sondern können auch z. B. nur um einen Umfangswinkel von 90° oder
andere Werte gegeneinander versetzt sein.
[0020] Eine Variante zu dem schwenkbar um die Schwenkachse 109A gelagerten Schalterbetätigungsteil
109 ist in
Figur 4 skizziert. Ein Schalterbetätigungsteil 209 umfaßt hier mit einem Bogenteil 210 ein
Steuerteil 202, das in gleicher Weise wie das Steuerteil 102 um eine Drehachse 202A
drehbar in einem Gehäuse 201 gelagert ist und auch eine gleichartige Führungsbahn
214 mit Bahnabschnitten 214.0 und 214.1 mit unterschiedlichen, konstanten Radien sowie
Übergangsschrägen 217 und 218 aufweist. In dem mit einem aufklipsbaren Deckel 201D
verschließbaren Gehäuse 201 ist wieder eine Einsteckführung 203 für einen elektrischen
Schalter 204 vorgesehen, der mit dem Schalter 104 aus Figur 1 baugleich ist.
Der Bogenteil 210 weist wiederum ein erstes Schleifstück 212 und ein zweites Schleifstück
213 mit abgerundeten Spitzen auf, die an der Führungsbahn 214 einander diametral gegenüberliegend
anliegen und deren Abstand gleich der Summe der beiden unterschiedlichen Radien der
Bahnabschnitte 214.0 und 214.1 ist.
Das Schalterbetätigungsteil 209 ist mit einem (oberen) Fortsatz 215 bzw. einem Zapfen
211 linear verschiebbar in zwei koaxialen Ausnehmungen 216 bzw. 219 des Gehäuses 201
geführt, wobei deren Achse - in der auch die Berührungspunkte der beiden Schleifstücke
212 bzw. 213 mit der Führungsbahn 214 liegen - die Drehachse 202A des Steuerteils
202 im rechten Winkel schneidet.
An den Deckel 201D ist ein Steg 201ST angeformt, dessen Stirnseite die Ausnehmung
216 des Gehäuses 201 nach dem Befestigen des Deckels links begrenzt. Somit hat die
Ausnehmung 216 wie die gebohrte Ausnehmung 219 eine umlaufende Randkontur, die den
Fortsatz 215 rundum radial abstützt.
Eine dritte Führungsstelle für den Bogenteil 210 wird durch zwei Rippen 220 gebildet,
die an eine Innenwand des Gehäuses 201 angeformt sind, sich parallel zu der Achse
der Ausnehmungen 216 bzw. 219 erstrecken und ein Segment des Bogenteils 210 verschiebbar
zwischen sich aufnehmen. Insgesamt ist also das linear verschiebbare Schalterbetätigungsteil
209 durch eine Dreipunktführung gegen Verdrehung um die erwähnte Achse der Ausnehmungen
216 bzw. 219 gesichert.
[0021] Strichpunktiert ist wie in Figur 1 eine aus der dargestellten Nichtbetätigungsstellung
des Schalterbetätigungsteils 209 ausgelenkte Betätigungsstellung angedeutet. Die Überführung
in diese und wieder zurück durch eine Drehbewegung des Steuerteils 202 läuft gleich
ab wie zu Figur 1 bereits beschrieben, mit dem einzigen Unterschied, daß hier nur
eine lineare Bewegung des Schalterbetätigungsteils abläuft. Der Fortsatz 215 wirkt
ersichtlich unmittelbar auf den Schalter 204 ein, äquivalent zu dem Fortsatz 115 aus
Figur 1.
Es versteht sich, daß auch in dieser Ausführungsvariante wie gemäß Figur 2 mehrere
Schalter 204 und Betätigungsteile 209 nebeneinander im Gehäuse 201 angeordnet werden
können.
[0022] Eine weitere, im folgenden kurz beschriebene Variante zur Vorrichtung gemäß Figur
1 kann realisiert werden, indem darauf verzichtet wird, das zweite Schleifstück auf
den Bahnabschnitt mit kleinerem Radius zu überführen, während das erste Schleifstück
auf den Bahnabschnitt mit größerem Radius überführt wird, und statt dessen die elastische
Verformung des das Steuerteil umfassenden Schalterbetätigungsteils zur Erzeugung einer
Rückstellkraft genutzt wird.
Hierzu könnten z. B. in einer nicht dargestellten Ausführung die beiden Schleifstücke
des Schalterbetätigungsteils bezüglich der Drehachse des Steuerteils geringfügig versetzt
angeordnet sein, so daß zwar das erste Schleifstück auf der Führungsbahn läuft, jedoch
das zweite Schleifstück auf einem Umfangsteil des Steuerteils mit konstantem Radius.
[0023] Noch eine andere, gleichartige Möglichkeit, die ohne Achsversatz der beiden Schleifstücke
auskommt, wäre darin zu sehen, daß der Führungsbahnabschnitt mit kleinerem Radius
lediglich als Einsenkung mit beidseitigen Rändern ausgeführt wird, in welche ein Schleifstück
eintauchen kann, während das andere Schleifstück bezüglich der Drehachse des Steuerteils
so breit ausgeführt wird, daß es in diese Einsenkung nicht eintauchen kann. Eine einfache
Skizze dieser letzterwähnten Anordnung findet sich in
Figuren 5 und 6.
[0024] Figur 5 zeigt als Detailvariante zu Figur 1 lediglich ein zylindrisches Steuerteil
302 in einer Teilschnittansicht, aus der hervorgeht, daß ein Abschnitt 314.0 als Einstich
oder Einsenkung mit kleinerem Radius über einen Umfangswinkel von ca. 180° in das
um eine Drehachse 302A drehbar gelagerte Steuerteil 302 eingeformt ist, die zweiseitig
durch Ränder 320 - wie deutlicher aus Figur 6 hervorgeht - und an den anderen beiden
Seiten durch Übergangsschrägen 317 bzw. 318 begrenzt ist.
Ein Schalterbetätigungsteil 309 ist gegenüber dem Schalterbetätigungsteil 109 aus
Figur 1 geringfügig dadurch geändert, daß ein Schleifstück 313 an dem unteren Schenkel
311 so breit ausgeführt ist, daß es nicht in die Einsenkung des Bahnabschnitts 314.0
eintauchen kann, sondern - wie wiederum insbesondere aus Figur 6 ersichtlich - auf
den Rändern 320 gleitet, wenn das Steuerteil 302 so weit gedreht wird, daß der Abschnitt
314.0 unter dieses Schleifstück gelangt. Letzterer Zustand ist durch gestrichelte
Darstellung des Abschnitts 314.0 an der Unterseite des Steuerteils 302 angedeutet.
Hingegen kann das Schleifstück 312 des oberen Schenkels 310, dem wiederum ein Fortsatz
315 unmittelbar gegenüberliegt, in die Einsenkung eintauchen, wie dargestellt. Es
ist zwingend notwendig, den Fortsatz 315 dem über die Übergangsschräge 317 radial
zur Drehachse 302A beweglichen Schleifstück 312 zuzuordnen.
Auch in dieser Ausführung ist eine Führungsbahn 314 für das Schalterbetätigungsteil
309 auf der Umfangslinie, auf der die Abschnitte 314.0 und 314.1 angeordnet sind,
gebildet.
[0025] In dieser Ausgestaltung kommt es bei der Überführung des Schleifstücks 312 aus dem
Abschnitt 314.0 auf den Abschnitt 314.1 des Umfangs des Steuerteils 302 zu einer Aufspreizung
des Winkels zwischen den beiden Schenkeln 310 und 311, die aufgrund der Elastizität
des Schalterbetätigungsteils 309 eine Vorspannkraft bewirkt. Wie aus der strichpunktiert
angedeuteten Stellung hervorgeht, wird lediglich der obere Schenkel 310 des Schalterbetätigungsteils
309 und mit ihm dessen Fortsatz 315 angehoben, wodurch ein zugeordneter Schalter umgeschaltet
werden kann. Es versteht sich, daß das Schalterbetätigungsteil 309 hinreichend steif
gegen Kippbewegungen und Torsionsverformung dimensioniert ist.
Wird nun das Schleifstück 312 wieder auf den Abschnitt 314.0 zurückgeführt, so bewirkt
die genannte Vorspannkraft, daß es auch wirklich auf den kleineren Radius der Einsenkung
hinabgleitet. Folglich gibt der Fortsatz 315 auch in dieser Konfiguration den Schalter
zwangsläufig wieder frei, ohne daß hierzu eine eigene Rückstellfeder vorgesehen werden
muß.
Die Umfangslänge der Einsenkung gewährleistet auch in dieser Anordnung, daß bei einer
Drehung des Steuerteils 302 gegen den Uhrzeigersinn - speziell wiederum bei einer
Doppelschalter-Anordnung wie gemäß Figur 2 - ein relativ großer Drehwinkel ohne Betätigung
des Schalters möglich ist.
Eine Schwenklagerung des Schalterbetätigungsteils 309 muß hier nicht zwingend vorgesehen
sein, vielmehr sind auch einschenklige Ausführungen in der Art einer Blattfeder bzw.
eines elastischen Schlepphebels denkbar.
Auch in dieser Variante ist die diametrale Anordnung der Schleifstücke 312 und 313
nicht zwingend funktionsnotwendig. Es sind vielmehr auch Umfangswinkel bzw. -versätze
im Bereich zwischen 90 und 180° zwischen den Schleifstück-Berührungspunkten mit der
jeweiligen Führungsbahn konstruktiv realisierbar, wobei aber weitere Vorkehrungen
für den zwängungsfreien Lauf der Schleifstücke auf der Führungsbahn getroffen werden
müssen und insbesondere der Achsabstand zwischen der Drehachse des Steuerteils und
der Schwenkachse des Schalterbetätigungsteils gegenüber den gezeigten Anordnungen
verringert werden muß.
1. Vorrichtung zur mechanischen Betätigung wenigstens eines elektrischen Schalters, enthaltend
- ein Gehäuse,
- eine Halterung für den elektrischen Schalter in dem Gehäuse,
- ein in dem Gehäuse geführtes, durch äußere Krafteinwirkung bewegbares, mit wenigstens
einer Führungsbahn versehenes Steuerteil,
- ein in dem Gehäuse gelagertes, mittels der Führungsbahn bei Bewegungen des Steuerteils
mechanisch zwangsgeführt zwischen einer Betätigungs- und einer Nichtbetätigungsstellung
hin und her bewegbares, auf den wenigstens einen Schalter mit einer - entlang einer
durch die Betätigungsrichtung des Schalters vorgegebenen Bewegungsrichtung geführten
- Kontur mechanisch zu dessen Umschaltung einwirkendes Schalterbetätigungsteil,
gekennzeichnet durch
- um eine Drehachse (102A; 202A; 302A) drehbare Lagerung des Steuerteils (102; 202;
302),
- Anordnung der wenigstens einen Führungsbahn (114; 214; 314) längs eines die Drehachse
(102A; 202A; 302A) umfassenden Umfangs des Steuerteils (102; 202; 302), wobei die
Führungsbahn wenigstens zwei gegensinnig gerichtete Übergangsschrägen (117, 118; 217,
218; 317, 318) aufweist, welche jeweils zwischen zwei Bahnabschnitten (114.0, 114.1;
214.0, 214.1; 314.0, 314.1) mit unterschiedlich großen, konstanten Radien angeordnet
sind,
- eine das Steuerteil (102; 202; 302) im Bereich der Führungsbahn (114; 214; 314)
auf einem begrenzten Teil seines Umfangs umfassende Form (Schenkel 110, 111; 310,
311; Bogenteil 210) des Schalterbetätigungsteils (109; 309; 209), wobei
- dieses mit einem ersten und einem zweiten Schleifstück (112, 113; 212, 213; 312,
313) versehen ist, die auf der Führungsbahn (114; 214; 314) an einander annähernd
diametral gegenüberliegenden Stellen aufliegen und
- der Abstand zwischen den Schleifstücken (112, 113; 212, 213; 312, 313) im unverformten
Zustand des Schalterbetätigungsteils (109; 209; 309) der Summe aus dem kleineren und
dem größeren Radius der Bahnabschnitte (114.0, 114.1; 214.0, 214.1; 314.0, 314.1)
entspricht,
- Anordnung der mechanisch auf den wenigstens einen Schalter (104, 204) einwirkenden
Kontur (Fortsatz 115; 215; 315) bezüglich eines über eine der Übergangsschrägen (117;
217; 317) relativ zu dem sich drehenden Steuerteil (102; 202; 302) radial beweglichen
Schleifstücks (112; 212; 312) des Schalterbetätigungsteils (109; 209; 309) derart,
daß die durch die Bewegung des Schleifstücks (112; 212; 312) erzwungene Bewegungrichtung
der Kontur (115; 215; 315) ebenfalls im wesentlichen radial zur Drehachse des Steuerteils
(102A; 202A; 302A) in Betätigungsrichtung des Schalters (104; 204) verläuft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, in welcher das Schalterbetätigungsteil um eine Schwenkachse
schwenkbar in dem Gehäuse gelagert ist,
gekennzeichnet durch
- Anordnung der Schwenkachse (109A; 309A) des Schalterbetätigungsteils (109; 309)
mit Abstand parallel zur Drehachse des Steuerteils (102A; 302A),
- gegabelte Ausführung des Schalterbetätigungsteils (109; 309) mit einem ersten Schenkel
(110; 311) und einem zweiten Schenkel (112; 312), wobei
- die beiden Schenkel (110, 111; 310, 311) ausgehend von der Schwenkachse (109A; 309A)
das Steuerteil (102; 302) im Bereich der Führungsbahn (114; Bahnabschnitte 314.0,
314.1) umfassen und endseitig die auf der Führungsbahn (114) aufliegenden Schleifstücke
(112, 113; 312, 313) aufweisen, und
- Anordnung der mechanisch auf den wenigstens einen Schalter (104) einwirkenden Kontur
(115; 315) an einem durch eine Übergangsschräge (117; 317) relativ zu dem Steuerteil
(102; 302) radial beweglichen Schenkel (112; 312) des Schalterbetätigungsteils (9;
9'').
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
- Ausführung des Schalterbetätigungsteils (209) mit einem das Steuerteil (202) über
einen Umfangswinkel von mindestens 180° umfassenden Bogenteil (210), an dessen Enden
die auf der Führungsbahn (214) aufliegenden Schleifstücke (212, 213) angeordnet sind,
- lineare Führung des Schalterbetätigungsteils (209) durch in Ausnehmungen (216, 219)
des Gehäuses (201) hineinragende Formstücke (Fortsatz 215, Zapfen 211),
wobei die Berührungspunkte der Schleifstücke (212, 213) mit der Führungsbahn (214)
und die Achsen der das Schalterbetätigungsteil (209) linear führenden Ausnehmungen
(216, 219) auf einer die Drehachse (202A) des Steuerteils (202) im rechten Winkel
schneidenden Geraden liegen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3,
gekennzeichnet durch
- Anordnung der beiden Übergangsschrägen (117, 118; 217, 218) der Führungsbahn (114;
214) in Entsprechung zu der Anordnung der Schleifstücke (112, 113; 212; 213) des Schalterbetätigungsteils
(109; 209) bezüglich des Umfangs des Steuerteils (102; 202),
wobei zur Betätigung des wenigstens einen Schalters (104; 204) eines (112; 212)
der Schleifstücke während einer Drehbewegung des Steuerteils (102; 202) über eine
(117; 217) der Übergangsschrägen aus dem Bahnabschnitt (114.0; 214.0) mit kleinerem
Radius der Führungbahn (114; 214) auf den Abschnitt (114.1; 214.1) mit größerem Radius
und gleichzeitig das andere Schleifstück (113; 213) zwängungsfrei über die andere
Übergangsschräge (118; 218) von dem Abschnitt (114.1; 214.1) mit größerem Radius auf
den Bahnabschnitt (114.0; 214.0) mit kleinerem Radius überführbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß während der radialen Bewegung des einen Schleifstücks (312) des Schalterbetätigungsteils
(309) relativ zu dem sich drehenden Steuerteil (302) das andere Schleifstück (313)
auf einem konstanten Radius (Bahnabschnitt 314.1, Ränder 320) gleitend geführt wird,
wobei sich durch Änderung des Abstands der beiden Schleifstücke (312, 313) eine elastische
Verformung des Schalterbetätigungsteils (309) unter Erzeugung einer das eine Schleifstück
rückführenden Vorspannkraft ergibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch
- Ausführung des Bahnabschnittes (314.0) mit kleinerem Radius als Einsenkung, die
durch die Übergangsschrägen (317, 318) sowie durch längs des Umfangs des Steuerteils
(302) verlaufende Ränder (320) mit einem dem Radius des Bahnabschnittes (314.1) mit
größerem Radius entsprechenden Außenradius begrenzt wird,
- Ausführung des einen Schleifstücks (312) mit einer dessen Eintauchen in die Einsenkung
erlaubenden und des anderen Schleifstücks (313) mit einer dessen Eintauchen in die
Einsenkung verhindernden Form.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
- mehrere, insbesondere zwei nebeneinander auf dem Steuerteil (102) parallellaufende
Führungsbahnen (114, 114'), denen jeweils ein Schalterbetätigungsteil (109, 109')
zur Betätigung je eines Schalters (104, 104') zugeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher der elektrische Schalter
als Schnappschalter ausgeführt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher das Steuerteil (102;
202; 302) eine Schloßnuß eines mittels Schließzylinders schließbaren Schlosses ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
- Ausführung der Schleifstücke (112, 113; 212, 213; 312) mit abgerundeten Spitzen
und
- Ausführung der Übergangsschrägen (117, 118; 217, 218; 317, 318) als ebene Rampen.