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(11) | EP 0 549 870 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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| (54) |
Drehwahlschalter mit einer durch eine Rastung festlegbaren Schaltnockenwelle oder Schaltnockenscheibe Rotatable selector switch with cam shaft or cam wheel positionable by an indexing means Interrupteur de sélection rotable avec un arbre à cames ou un disque à cames arrêtable par un moyen d'indexation |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Nockendrehschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Nockendrehschalter finden hauptsächlich in Haushaltgeräten Anwendung, wobei die zahlreichen, neuerdings geforderten Schaltmöglichkeiten immer mehr Schaltkontakte erfordern, die gleichzeitig oder selektiv geschaltet werden müssen. So wird von einem modernen Elektroherd heute gefordert, daß er Oberhitze, Unterhitze, großen Grill, kleinen Grill, Heißluft und eine Mikrowelle aufweist, die auch wieder mit den konventionellen Beheizungsarten kombiniert werden muß.
[0002] Bedingt durch die zahlreichen Schaltkontakte, die ein solcher Drehwahlschalter haben muß, wird eine exakte Rastung mit einfachen Mitteln immer schwieriger. Die hohe Zahl von Schaltkontakten begünstigt Zwischenstellungen, d.h. die Nockenwelle kann bewußt oder unbewußt in einer labilen Zwischenstellung gehalten werden. Normalerweise hat ein Drehwahlschalter eine Rastung, bestehend aus einem Raststern, einer Druckfeder und einer Rastrolle bzw. einem Raststößel, wie dies in Fig. 1 der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Die vielen Schaltkontakte, die durch eine Nockenwelle oder durch eine Nockenscheibe betätigt werden, erfordern eine sehr starke Druckfeder in der Rastung. Durch eine solche verstärkte Druckfeder kann zwar die Rastung etwas verbessert werden, jedoch können labile Zwischenstellungen, insbesondere in dem Bereich, in dem sich die Spitze des Raststerns über der Rastrolle bzw. dem Raststößel bewegt, nicht verhindert werden. Eine starke Druckfeder bedeutet aber auch eine hohe Betätigungskraft, die gerade bei modernen Elektrogeräten unerwünscht ist.
[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Drehwahlschalter derart auszubilden, daß die Rastung ohne Erhöhung der den Raststößel axial belastenden Federkraft zuverlässig auch bei einer Vielzahl von Schaltkontakten ohne Zwischenstellungen gewährleistet wird.
[0005] Dadurch, daß sich das Verriegelungsglied zusammen mit dem Raststößel quer bewegen kann ergibt sich ein zusätzliches Drehmoment, welches zunächst der Drehbewegung der Nockenwelle entgegenwirkt und die Drehung dann unterstützt, wobei die Zwischenstellungen dazwischen schnell und zuverlässig überwunden werden können. Durch die üblicherweise den Raststößel umschließende Druckschraubenfeder wird bei seitlicher Auslenkung des Raststößels bereits eine gewisse Zentrierkraft ausgeübt, die die beschriebene Schaltbetätigung begünstigt.
[0006] Gemäß der Erfindung ist jedoch vorgesehen, den Schaltstößel innerhalb seines seitlichen Bewegungsraumes federnd abzustützen, wodurch die beschriebene Wirkung verbessert wird. Auf einfache Weise kann die Federabstützung dadurch vorgenommen werden, daß innerhalb einer Rastkammer eine U-förmige Blattfeder eingesetzt wird, deren Schenkel dem Raststößel seitlich anliegen, und die bei der Schaltbewegung ausgelenkt und vorgespannt werden und beim Nachlassen der Vorspannung die Schaltbewegung unterstützen.
[0007] Durch diese einfache Konstruktion wird ein exaktes Rasten eines Wahlschalters mit geringem Betätigungsdrehmoment und ohne Zwischenstellungen gewährleistet.
[0008] Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines den Stand der Technik repräsentierenden Drehwahlschalters in eingerasteter Stellung;
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Teilschnittansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Drehwahlschalters in Raststellung;
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Teilschnittansicht kurz vor Erreichen der Schnappstellung;
Fig. 4 eine entsprechende Teilschnittansicht nach Überschreiten der Schnappstellung.
[0009] In der Zeichnung sind nur die für die Rastung erforderlichen Teile des Nockenschalters ersichtlich. Der Nockenschalter selbst besteht aus einer Nockenwelle bzw. Nockenscheibe, die in unterschiedlichen Winkelstellungen unterschiedliche Kontakte steuert, die hintereinander im Bett des Schalters angeordnet sind.
[0010] Beim Stande der Technik und bei dem Erfindungsgegenstand weist die Rastung eine im Sockelgehäuse 10 angeordnete Rastkammer 12 quadratischen Querschnitts auf, deren Achse 14 die Achse 16 der Nockenwelle senkrecht schneidet. In der Rastkammer ist der aus Zapfen 18 und Kappe 20 bestehende Raststößel axial verschiebbar gelagert, wobei die Kappe 20 in der die Rastkammer 12 bildenden Bohrung geführt ist. Auf dem Zapfen 18 ist eine Druckschraubenfeder 22 aufgezogen, die sich am Grund der Bohrung und an der Kappe 20 von unten her abstützt und den Raststößel gegen den Raststern 24 vorspannt. In der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung greift die Kappe, die auch als Kugel ausgebildet sein kann, in eine entsprechende Vertiefung des sechszackigen Raststerns ein. Bei einer Verdrehung der Nockenwelle im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn wird der Raststößel 18, 20 über den entsprechend abgerundeten Zahn des Raststernes nach unten gedrückt, bis nach einer Winkeldrehung von 30° eine labile Gleichgewichtsstellung erreicht wird, in der die Stößelachse 14 die Spitze des entsprechenden Rastzahnes 26 trifft. In dieser labilen Schaltstellung kann die Nockenschalterwelle bzw. Nockenscheibe bewußt oder unbewußt gehalten werden, was insbesondere bei der Vielzahl der zu schaltenden Kontakte nachteilig ist und zu Fehlschaltungen und/oder Lichtbogenbildungen führen kann.
[0011] Man hat versucht, durch Verstärkung der Feder und entsprechende Gestaltung des Raststerns das Auftreten solcher Zwischenstellungen zu vermeiden. Das Auftreten dieser Zwischenstellungen wird, wie aus den Figuren 2 bis 4 ersichtlich, durch die Erfindung vermieden. Zu diesem Zweck ist eine U-förmige Blattfeder 28 in die Rastkammer 12 eingesetzt, die im unteren Abschnitt so bemessen ist, daß sie der Blattfeder straff ansitzt. Im oberen Abschnitt ist die Rastkammer mit einer Erweiterung 30 versehen, in der die Blattfeder 28 und der von ihr umschlossene Raststößel 18 seitlich, d.h. quer zur Achse 16 der Nockenwelle ausweichen kann. In der Raststellung gemäß Fig. 2 schneidet wiederum die Achse 14 des Raststößels die Achse 16 der Nockenwelle im wesentlichen rechtwinklig. Wenn aus dieser Stellung heraus die Nockenwelle im Uhrzeigersinn bewegt wird, dann schiebt der betreffende Rastzahn 26 die Rastkappe (oder Rastrolle, oder Rastkugel) in die aus Fig. 3 ersichtliche Stellung. Dabei ist über den Raststößel bzw. dessen Kappe der linke Schenkel der Blattfeder ausgelenkt und stößt an der linken Wand der Erweiterung an. In üblicher Weise ist durch den Zahn 26 auch der Stößel gegen die Wirkung der Schraubenfeder 22 nach unten verschoben. In dieser Stellung gemäß Fig. 3 liegt die Spitze des Rastzahnes 26 in der Nähe der Koppe des Raststößels und bei Weiterdrehung springt der Raststößel durch Entspannung des linken Schenkels der Blattfeder nach rechts und damit wird der Raststößel auf die andere Flanke des Raststerns gedrückt (Fig. 4). Aus dieser Stellung gemäß Fig. 4 kann die Druckfeder 22 den Stößel in die aus Fig. 2 ersichtliche Raststellung überführen, wobei der gemäß Fig. 4 durch Ausbiegung nach rechts vorgespannte rechte Schenkel der U-förmigen Blattfeder die Schalterwellenbewegung in diesem Endabschnitt unterstützt.
- eine Schaltnockenwelle trägt mehrere Nocken und im axialen Abstand hierzu einen Raststern (24);
- die Nocken betätigen elektrische Schaltkontakte;
- der Raststern (24) wirkt mit einem Verriegelungsglied (20) zusammen, um die Nockenwelle in jeweils einer vorbestimmten Winkelstellung festzulegen;
- ein Raststößel (18) ist radial zur Schaltnockenwellenachse (16) verschiebbar gelagert
und durch eine Feder (22) vorgespannt, die das Verriegelungsglied (20) des Raststößels
(18) in eine Rastausnehmung des des Raststernes (24) drückt;
dadurch gekennzeichnet,
- daß das Verriegelungsglied (20) zusammen mit dem Raststößel begrenzt seitlich, d.h. in Umfangsrichtung des Raststernes beweglich gelagert ist;
- daß eine zusätzliche Feder (28) auf den Raststößel quer zur Nockenwellenachse (16) einwirkt und diesen in eine mittlere Zentrierstellung vorspannt;
- daß der Raststößel (18) unter der Wirkung der zusätzlichen Zentrierfeder (28) den Raststern mitsamt der Nockenwelle in die jeweilige vorbestimmte Winkelstellung verdreht.
dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Feder eine U - förmig ausgebildete Blattfeder (28) ist, daß die Blattfeder im unteren Abschnitt einer Rastkammer (12) verankert ist und den Raststößel (18) und die diesen um;5 schließende Druckschraubenfeder (22) umgreift und daß die Rastkammer im oberen Abschnitt eine Erweiterung (30) aufweist, in die die Blattfederschenkel mit dem dazwischenliegenden Verriegelungsglied auslenkbar sind.
- an indexing camshaft carries a plurality of cams and spaced axially therefrom an indexing star (24);
- the cams actuate electrical switch contacts;
- the indexing star (24) cooperates with an interlocking element (20) in order to fix the camshaft in a respective predetermined angular position;
- an indexing plunger (18) is displaceably mounted radially to the indexing camshaft
axis (16) and prestressed by a spring (22) which pushes the interlocking element (20)
of the indexing plunger (18) into an indexing recess in the indexing star (24);
characterised in that
- the interlocking element (20) together with the indexing plunger is mounted so as to be laterally movable to a limited degree, i.e. in the circumferential direction of the indexing star;
- an extra spring (28) operates on the indexing plunger at right angles to the camshaft axis (16) and prestresses the said plunger into a midway centring position;
- under the action of the additional centring spring (28), the indexing plunger (18) rotates the indexing star along with the camshaft into the respective predetermined angular position.
- un arbre à cames porte plusieurs cames et espacé axialement de celles-ci un disque d'arrêt (24);
- les cames actionnent des contacts électriques;
- le disque d'arrêt (24) coopère avec un élément de verrouillage (20) aux fins d'immobiliser l'arbre à cames dans une position angulaire prédéterminée;
- un poussoir d'arrêt (18) est monté mobile radialement en direction de l'axe (16) de l'arbre à cames et est précontraint par un ressort (22) qui repousse l'élément de verrouillage (20) du poussoir d'arrêt(18) dans un creux du disque d'arrêt (24);
caractérisé par le fait- que l'élément de verrouillage (20) et le poussoir d'arrêt sont montés avec possibilité de déplacement limité latéralement, c'est-à-dire dans la direction périphérique du disque d'arrêt (24);
- qu'un ressort (28) supplémentaire agit sur le poussoir d'arrêt transversalement à l'axe (16) de l'arbre à cames et précontraint ce dernier dans une position médiane;
- que le poussoir (18) d'arrêt, sous l'action du ressort de centrage (28) supplémentaire, amène par rotation le disque d'arrêt dans la position angulaire prédéterminée.