[0001] Die Erfindung betrifft einen Endschalter für rotierende Antriebe nach dem Gattungsbegriff
des Patentanspruchs 1. Solche Endschalter finden insbesondere Anwendung beim Antrieb
von Klappfenstern, Schattierungsvorhängen oder dergleichen in der Gewächshaustechnik,
wobei die Endstellungen dieser Antriebssysteme eine Vielzahl von Umdrehungen auseinanderliegen.
[0002] Ein Doppelendschalter, das heißt ein aus zwei Endschaltern der einleitend genannten
Gattung zusammengesetzter Endschalter ist aus dem deutschen Patent 40 23 361 bekannt.
Der einzelne Endschalter weist zwei nebeneinander angeordnete gleichachsige scheibenförmige
Drehkörper auf, die mit Hilfe von Zahnrädern gleichen Durchmessers aber geringfügig
unterschiedlicher Zähnezahlen angetrieben werden, die mit einem gemeinsamen Antriebszahnrad
kämmen. In der einen der beiden Drehscheiben kann sich ein Stift aus Federmaterial
in einer radialen Nut in axialer Richtung bewegen. Dieser Stift wird von einem an
der anderen Drehscheibe angeordneten Nocken aus seiner Ruhestellung bewegt und kann
dadurch mit einer Schaltscheibe, die als Betätiger des Schalters wirkt, in Eingriff
gelangen.
[0003] Die Achse der Schaltscheibe steht zur Achse der Drehkörper senkrecht, so daß sich
eine Art Winkelgetriebe ergibt. Dies erfordert eine außergewöhnlich genaue Fertigung,
Montage und Justierung, um die Reibungsverluste und den Abrieb gering zu halten.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und kompakten Endschalter
vorzuschlagen, der mit den unterschiedlichsten elektrischen Schaltern bestückt werden
kann, leicht justierbar ist und eine lange Lebensdauer hat.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Wesentlich ist, daß der Schaltstift in der betreffenden Drehscheibe radial
beweglich gelagert ist und somit unter der Wirkung der anderen Drehscheibe, das heißt
abhängig von der relativen Winkelstellung der Drehscheiben unter die Umfangsfläche
zurückgezogen wird oder zum Schalten über diese radial hinaussteht. An dem Schaltstift
ist ein bezüglich der Drehscheiben axial abstehendes Mitnahmeorgan angeordnet, das
in eine an der anderen Drehscheibe stirnseitig angebrachte Führungsnut eingreift.
Diese Führungsnut hat die Form eines zur Drehscheibe konzentrischen Kreises, ist jedoch
an einer Stelle des Kreisumfangs radial nach außen gebuchtet bzw. hat eine nach außen
gehende Zacke. Die Radialbewegung des Schaltstifts erlaubt im Falle eines schwenkbaren
Betätigungsorgans des Schalters einen gegenseitigen Eingriff nach Art einer Stirnverzahnung.
[0006] Zur Betätigung des Schalters ist vorzugsweise eine Wippe mit parallel zur Drehscheibenachse
gelagerter Schwenkachse vorgesehen, die eine Randaussparung aufweist, in welche der
Schaltstift beim Vorbeilauf eingreift und dadurch die Wippe schwenkt. Vorzugsweise
gleitet die Wippe nach Art einer Kurvenscheibe mit ihrer Umfangsfläche an einem Betätigungsstößel
des Schalters und drückt diesen ein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Schwenkachse
der Wippe einen Abstand von der Mittelachse des Betätigungsstößels hat, weil dadurch
die Reibung der gleitenden Teile geringer wird. Ist das Antriebssystem so geartet,
daß ein größerer Nachlauf zu erwarten ist, wird vorgeschlagen, daß die Wippe so gestaltet
ist, daß sie in wenigstens einer Stellung des Schalters, vorzugsweise der eingedrückten
Stellung, mit dem Betätigungsstößel unter der Wirkung von dessen Rückstellfeder verrastet.
Es kann aber auch eine Raste für die äußere Ruhestellung des Betätigungsstößels vorgesehen
sein. Andererseits ist es möglich, die Wippe mit einem eigenen Rastmechanismus zu
versehen, dessen Haltekraft größer ist als die am Betätigungsstößel wirkende Rückstellkraft.
[0007] Andererseits wird auch vorgeschlagen, daß der Schaltstift mit einem bezüglich der
Drehscheibenachse radial beweglich gelagerten Betätigungsstößel des Schalters unmittelbar
zusammenwirkt.
[0008] Ein für die Handhabung des Endschalters außerordentlich wichtiger Gesichtspunkt ist
die Justierung auf den Schaltpunkt. Eine wesentliche Vereinfachung der Justierung
bei Endschaltern mit Drehscheiben, die mittels je einer radialen Klemmschraube auf
einer Nabenhülse ihres jeweiligen Zahnrads befestigt werden, wird wie folgt vorgeschlagen.
An der Grundplatte des Endschalters ist eine die Drehscheiben außen übergreifende
Einstellhilfe befestigt, die eine axial verlaufende Anschlagkante aufweist zum Anschlagen
des Schafts eines Werkzeugs für die Klemmschrauben. Dabei ist davon auszugehen, daß
die Klemmschraubenköpfe vertieft in einer radialen Bohrung liegen und der Schaft eines
Kreuzschlitz-Schraubenziehers in diese Radialbohrung paßt.
[0009] Im Fall eines Doppelendschalters, der aus zwei nebeneinanderliegenden Drehscheibenpaaren
besteht, wird als vorteilhafte Weiterbildung vorgeschlagen, daß die Einstellhilfe
für jedes der beiden Drehscheiben-Paare eine Anschlagkante aufweist, wobei diese Anschlagkanten
in Umfangsrichtung um den Durchmesser des Werkzeugschafts gegeneinander versetzt und
so angeordnet sind, daß die Anschlagdrehrichtungen entgegengesetzt sind.
[0010] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Im einzelnen zeigt
- Fig. 1
- die Seitenansicht eines Doppelendschalters in Achsrichtung der Drehscheiben,
- Fig. 2
- eine Ansicht der Anordnung nach Fig. 1 von rechts,
- Fig. 3
- den Schaltstift mit Führungswalzen und Mitnehmer in größerem Maßstab,
- Figuren 4 - 6
- in schematisierter Darstellung drei Phasen des Schaltvorgangs bei einem Endschalter
gemäß Fig. 1,
- Fig. 7
- in entsprechend schematisierter Darstellung einen zweiten Endschalter mit geänderter
Wippe,
- Fig. 8
- einen direkt betätigten Endschalter ohne Wippe und
- Fig. 9
- die Einzelteile der Drehscheibenanordnung nach Fig. 1 in Explosionsdarstellung und
in kleinerem Maßstab.
[0011] Der Doppelendschalter nach den Figuren 1 bis 3 und 9 ist auf eine Grundplatte 1 montiert,
an der ein Achsbolzen 2 befestigt ist. Auf diesem Achsbolzen ist ein Zahnrad 7 mittels
seiner Nabenhülse gelagert. Unmittelbar auf dieser Nabenhülse lagern zwei äußere Drehscheiben
3 und 6. Zwischen diesen Drehscheiben ist ein Zahnrad 8 mittels seiner nach beiden
Seiten abstehenden Nabenhülse auf der Nabenhülse des Zahnrads 7 gelagert. Die beiden
inneren Drehscheiben 4 und 5 lagern auf der Nabenhülse des Zahnrads 8. Mit Hilfe von
Klemmschrauben, die jeweils in radiale Bohrungen 28 der Drehscheiben eingeschraubt
sind, werden diese auf ihrem jeweiligen Lagerelement befestigt, so daß dann das Zahnrad
7 die Drehscheiben 3 und 6 und das Zahnrad 8 die Drehscheiben 4 und 5 antreibt. Die
Zahnräder 7 und 8 haben gleiche Teilkreise und Außendurchmesser, aber unterschiedliche
Zähnezahlen. Die Zahnzahldifferenz richtet sich nach den geforderten Umdrehungen.
[0012] Als Schalter 9 und 10 sind Wechselschalter mit Zwangsöffnungsfunktion nach der deutschen
VDE-Vorschrift 0660, Teil 200, Kapitel 3, vorgesehen, die Anschlußfahnen 11 aufweisen
und mit Schrauben 12 auf der Grundplatte 1 befestigt sind. Jeder Schalter hat einen
flachen Betätigungsstößel 13, der entgegen einer Rückstellfeder von der in Fig. 1
dargestellten Ruhestellung aus in einer bezüglich des Achsbolzens 2 radialen Richtung
in das Schaltergehäuse hineingedrückt werden kann. Dadurch wird im Beispiel eine Umschaltung
bewirkt und insbesondere die Zwangstrennung zweier Kontaktfedern vorgenommen, die
in der Ruhestellung Stromdurchgang haben.
[0013] An den Schaltergehäusen sind jeweils zwei Lageraugen 14 befestigt, welche die Achszäpfchen
16 einer Wippe 15 aufnehmen. Die Wippe 15 hat eine erste Raste 17 (Fig. 5), das heißt,
eine flache Querrinne, in welche der gewölbte Stößelkopf eingreift und die Wippe dadurch
in der Ruhestellung nach Fig. 1 hält. Eine zweite Raste 18 ist an der Ecke der Wippe
ausgebildet. Wird die Wippe ausgehend von Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt,
so gleitet ihre obere Fläche an dem Betätigungsstößel und drückt diesen ein, bis schließlich
in der am weitesten eingedrückten Schaltstellung der Stößelkopf in der Raste 18 einrastet.
Schließlich hat die Wippe eine Aussparung 19, auf die unten weiter eingegangen wird.
[0014] In die Drehscheiben 3 und 5 ist je ein radial beweglich geführter Schaltstift 20
eingefügt, der in Fig. 1 durch örtliches Aufschneiden der Drehscheibe 3 sichtbar gemacht
und in Fig. 3 getrennt und vergrößert dargestellt ist. Dieser Schaltstift 20 schließt
in seiner Stellung gemäß Fig. 1 mit der zylindrischen Außenfläche der Drehscheibe
bündig ab. Er ist mittels zweiter kleiner Walzen 21, die an dem Stift drehbar gelagert
sind, in einer radial verlaufenden Aussparung beweglich geführt. Eine an dem Schaltstift
20 gelagerte Führungsrolle 22 greift in eine Nut 23 in der Stirnfläche der benachbarten
Drehscheibe 4 ein. Diese Nut 23 ist in Fig. 1 stellenweise direkt sichtbar gemacht.
Sie hat eine radial nach außen gewandte spitze Ausbuchtung 24 und verläuft im übrigen
kreisförmig und konzentrisch. Kommt die Führungsrolle 22 infolge der Relativbewegung
der beiden Drehscheiben 3 und 4 in den Bereich der Ausbuchtung 24, so tritt der Schaltstift
20 nach außen über die Oberfläche der Drehscheibe hinaus und kann somit auf die Wippe
15 einwirken.
[0015] Unter Zuhilfenahme der Figuren 4 bis 6 wird ein Schaltvorgang wie folgt beschrieben.
Zum besseren Verständnis sei vorausgesetzt, daß sich die Drehscheiben in den genannten
Figuren nach rechts drehen und daß die Drehscheibe, welche den Schaltstift 20 enthält,
etwas schneller läuft als die Drehscheibe, welche die Nut 23 enthält.
[0016] Gemäß Fig. 5 nimmt der Schaltstift genau seine am weitesten ausgeschobene Stellung
ein. Das bedeutet aber praktisch, daß er sich in dem gesamten Winkelbereich, in welchem
er die Wippe 15 berührt, nahezu in seiner ausgeschobenen Stellung befindet.
[0017] Wenn sich nun der Schaltstift 20 von links kommend der Wippe 15 nähert, die sich
in der Stellung nach Fig. 1 befindet, kann er in die Aussparung 19 einlaufen. Er trifft
auf die rechte Flanke dieser Aussparung und schwenkt die Wippe 15, wie es in Fig.
5 dargestellt ist. Der Betätigungsstößel 13 wird dabei eingedrückt. Schließlich treibt
der Schaltstift 20 die Wippe bis zur Verrastung des Betätigungsstößels 13 mit der
Raste 18. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß sich der Schaltstift 20 unter
der Außenkante der rechten Flanke der Aussparung 19 hindurch bewegen kann (Fig. 6).
Hierbei ist vorausgesetzt, daß das Antriebssystem einen großen Nachlauf hat, denn
der Antriebsmotor wird bereits in der Stellung nach Fig. 5 abgeschaltet. Beim Rücklauf
stößt der Schaltstift 20 an die linke Flanke der Aussparung 19 und bringt dadurch
die Wippe wieder in ihre Ruhestellung nach Fig. 4 zurück.
[0018] Fig. 1 zeigt, daß die Mittelachse des Betätigungsstößels 13 die Drehscheibenachse
schneidet. Die Achse der Achszäpfchen 16 der Wippe ist bezüglich der Mittelachse des
Betätigungsstößels um einen kleinen Abstand a versetzt. Bei dem anderen Schalter 10,
der den Drehscheiben 5 und 6 zugeordnet ist, sind die Lageraugen 14 so angebracht,
daß dieser Abstand a nach der anderen Seite geht und die Wippe 15 ist umgekehrt eingesetzt,
so daß hier der Schaltvorgang durch die Bewegung des Schaltstifts von rechts nach
links eingeleitet wird, das heißt bei entgegengesetzter Drehrichtung des Antriebs.
[0019] Zum Justieren der Schaltstellung ist an der Grundplatte 1 eine Einstellhilfe in Form
eines Anschlags 25 befestigt. Er weist zwei Kanten 26 und 27 auf, die in axialer Richtung
verlaufen und in Umfangsrichtung um den Durchmesser von Bohrungen 28 gegeneinander
versetzt sind. Jede Drehscheibe hat eine solche radiale Bohrung 28, die zumindest
teilweise als Gewindebohrung ausgebildet ist und jeweils zur Aufnahme einer Klemmschraube
zum Befestigen der betreffenden Drehscheibe auf der sie lagernden Nabenhülse dient.
Die Klemmschrauben werden betätigt mittels eines Kreuzschlitz-Schraubenziehers, der
in die Bohrungen 28 paßt. Bei der Erstjustierung fährt man den Antrieb von Hand bis
in seine Endstellung und kann dann die Drehscheiben des zugehörigen Endschalters mittels
der Anschläge in die bei den Drehscheiben 3 und 6 gezeigte Stellung bringen und feststellen.
Wesentlich ist auch, daß der Anschlag 25 wie in Fig. 2 gezeigt so ausgebildet ist,
daß die Drehrichtung bis zum Anschlagen des Schraubenzieherschafts an den Kanten 26
einerseits und 27 andererseits entgegengesetzt ist.
[0020] Der Endschalter nach dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 hat in Abweichung
vom ersten Ausführungsbeispiel eine Wippe 29, deren Außenkontur einem Rohrstiefel
ähnlich ist. Sie ist um einen Drehzapfen 30 schwenkbar. In einer Radialbohrung dieser
Wippe 29 ist ein Rastbolzen 31 verschiebbar, der von einer Feder 32 nach außen gedrückt
ist. Er wirkt mit zwei Rasten 33 und 34 zusammen, die an der Innenfläche eines konzentrischen
Kreisbogens 35 ausgebildet sind. In der Ruhestellung befindet sich diese Wippe 29
in der Raste 33 und der Betätigungsstößel 13 des Schalters ist mittels seiner Rückstellfeder
ganz nach außen gedrückt. Beim Vorbeilaufen des Schaltstifts 20 in der bezeichneten
Drehrichtung drückt die "Stiefelspitze auf den Betätigungsstößel 13. Bei weiterem
Nachlauf des Antriebs verrastet die Wippe 29 in der Raste 34. Bei der entgegengesetzten
Bewegung trifft der Schaltstift im Bereich des "Absatzes" auf die Wippe 29 und führt
sie wieder in die Ausgangsstellung zurück.
[0021] Das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 betrifft den einfachen Fall, daß nur mit
einem beschränkten Nachlauf zu rechnen ist. Somit kann, wie dargestellt, der Schaltstift,
der hier mit einem gewölbten Kopf 36 versehen ist, den Betätigungsstößel des Schalters
unmittelbar eindrücken, wobei zur Verringerung von Reibung und Verschleiß an dem Betätigungsstößel
eine Rolle 37 angebracht ist.
Bezugszeichenliste:
[0022]
- 1
- Grundplatte
- 2
- Achsbolzen
- 3
- Drehscheibe
- 4
- Drehscheibe
- 5
- Drehscheibe
- 6
- Drehscheibe
- 7
- Zahnrad
- 8
- Zahnrad
- 9
- Schalter
- 10
- Schalter
- 11
- Anschlußfahne
- 12
- Schraube
- 13
- Betätigungsstößel
- 14
- Lagerauge
- 15
- Wippe
- 16
- Achszäpfchen
- 17
- Raste
- 18
- Raste
- 19
- Aussparung
- 20
- Schaltstift
- 21
- Walze
- 22
- Führungsrolle
- 23
- Nut
- 24
- Ausbuchtung
- 25
- Anschlag
- 26
- Kante
- 27
- Kante
- 28
- Bohrung
- 29
- Wippe
- 30
- Drehzapfen
- 31
- Rastbolzen
- 32
- Feder
- 33
- Raste
- 34
- Raste
- 35
- Kreisbogen
- 36
- Kopf
- 37
- Rolle
- a
- Abstand
1. Endschalter für rotierende Antriebe, bei dem nach einer Vielzahl von Umdrehungen ein
elektrischer Schalter (9; 10) betätigt wird, wobei zwei gleichachsige, nebeneinander
liegende, von einer Antriebswelle aus mit unterschiedlichen Übersetzungen angetriebene
Drehscheiben (3, 4; 5, 6) vorgesehen sind und eine Drehscheibe einen beweglichen radialen
Schaltstift (20) aufweist, der bei einer bestimmten Relativstellung der Drehscheiben
mit dem Betätigungsorgan des Schalters in Eingriff kommt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaltstift (20) der einen Drehscheibe (3) bezüglich der Drehscheibenachse
radial beweglich gelagert ist und ein axial abstehendes Mitnahmeorgan (22) aufweist,
das in eine an der anderen Drehscheibe (4) stirnseitig angebrachte Führungsnut (23)
eingreift, welche die Form eines konzentrischen Kreises hat und an einer Stelle (24)
des Kreisumfangs radial ausgebuchtet ist.
2. Endschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Schalters
(9; 10) eine Wippe (15) mit parallel zur Drehscheibenachse gelagerter Schwenkachse
(16) vorgesehen ist, die eine Randaussparung (19) aufweist, in welche der Schaltstift
(20) beim Vorbeilauf eingreift und dadurch die Wippe (15) schwenkt.
3. Endschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (15) nach Art einer
Kurvenscheibe mit ihrer Umfangsfläche an einem Betätigungsstößel (13) des Schalters
(9; 10) gleitet und diesen eindrückt.
4. Endschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse der Wippe
(15) einen Abstand (a) von der Mittelachse des Betätigungsstößels (13) aufweist.
5. Endschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (15) in wenigstens
einer Stellung des Schalters (9, 10) mit dem Betätigungsstößel (13) unter der Wirkung
von dessen Rückstellfeder verrastet.
6. Endschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (29) einen eigenen
Rastmechanismus aufweist, dessen Haltekraft größer ist als die am Betätigungsstößel
(13) wirkende Rückstellkraft.
7. Endschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift (20) mit
einem bezüglich der Drehscheibenachse radial beweglich gelagerten Betätigungsstößel
(13) des Schalters (9; 10) unmittelbar zusammenwirkt.
8. Endschalter für rotierende Antriebe, bei dem nach einer Vielzahl von Umdrehungen ein
elektrischer Schalter betätigt wird, wobei zwei gleichachsige, nebeneinander liegende
von einer Antriebswelle aus mit unterschiedlichen Übersetzungen angetriebene Drehscheiben
(3, 4; 5, 6) vorgesehen sind, die den Schalter (9; 10) betätigen, wenn sie je eine
bestimmte Winkelstellung einnehmen, wobei die Drehscheiben (3, 4; 5, 6) auf Nabenhülsen
von Zahnrädern (7, 8) gelagert und mittels je einer radialen Klemmschraube auf diesen
befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Drehscheiben (3,
4; 5, 6) in diese bestimmten Winkelstellungen eine an der Grundplatte (1) des Endschalters
befestigte, die Drehscheiben außen übergreifende Einstellhilfe (25) vorgesehen ist,
die eine axial verlaufende Anschlagkante (26; 27) aufweist zum Anschlagen des Schafts
eines Werkzeugs für die Klemmschrauben der Drehscheiben (3, 4; 5, 6).
9. Doppelendschalter aus zwei koaxialen nebeneinander angeordneten Endschaltern nach
Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellhilfe für jedes der beiden Drehscheiben-Paare
(3, 4) und (5, 6) eine Anschlagkante (26) bzw. (27) aufweist, wobei diese Anschlagkanten
in Umfangsrichtung um den Durchmesser des Werkzeugschafts gegeneinander versetzt und
so angeordnet sind, daß die Anschlagdrehrichtungen entgegengesetzt sind.