DE1074702B - Einrichtung zum Rasten von beweglichen Organen elektrischer Schalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Rasteinrichtungen elektrischer Schalter bestehen im allgemeinen aus einem gezahnten Sperrlineal oder einem gezahnten Sperrad, das jeweils mit einem federbelasteten Rollenhebel zusammenarbeitet. Eine entsprechende Einrichtung ist aus Anschaulichkeitsgründen geradlinig abgewickelt in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. Bei dieser Einrichtung wird der Hebel 1 mit der Rolle 2 durch Federdruck in die einzelnen Zähne des Sperrlineals 3 gedrückt. Bei verschiedenen Schaltern, z. B. Kransteuerschaltern, bei denen beispielsweise ein Motor in zwei Bewegungsrichtungen vollkommen gleichmäßig gesteuert werden soll, ist es üblich, die Nullstellung zwischen die einzelnen Betriebsstellungen anzuordnen. Dies ist in der Fig. 1 vorausgesetzt, und zwar sind an der dargestellten Rasteinrichtung neben der Nullstellung je drei Arbeitsstellungen in der einen und anderen Richtung vorgesehen. Um die Nullstellung besonders fühlbar zu machen, ist es üblich, die Rast steiler oder tiefer als in den Betriebsstellungen auszubilden, so daß der den Schalter Bedienende hier die Rastung besonders deutlich fühlt und nicht versehentlich den gesteuerten Motor ohne Pause vom Vorwärtslauf auf den Rückwärtslauf umsteuert. Eine derartige Rastung hat je nach der Betätigungsrichtung ein Rastdrehmoment M_d, das meist symmetrisch zur Nullstellung liegt. Die beiden Diagramme der Rastdrehmomente sind-in den Fig. 2a und 2 b für die in Fig. 1 dargestellte Rasteinrichtung dargestellt, wobei die Rastdrehmomente entsprechend ■der durch die Pfeile angegebenen Laufrichtung der Rolle im Vorzeichen wechseln. Das Herausgehen der Rolle aus der Rast erzeugt ein positives Rastmoment, da in diesem Fall die Tätigkeit erschwert ist, während die Rolle kurz vor Erreichen einer Stellung den Schalter in diese Stellung zu ziehen versucht und damit ein negatives Rastmoment bewirkt. Der Verlauf des Momentes zwischen zwei Stellungen ist jeweils von. der Ausbildung der Zahnform abhängig und kann beliebig verändert werden.

Es wurde bereits erwähnt, daß meist die Nullstellung mit einer besonders deutlich fühlbaren Rast ausgerüstet ist, um ein Durchschalten zu vermeiden. In diesem Fall muß also zur Betätigung des Schalters aus dieser Nullstellung heraus eine entsprechend größere Kraft aufgewendet werden. Hierdurch wird das Ansteuern der ersten Schaltstellung erschwert, da die um den Schalter aus der Nullstellung herauszubewegen notwendige größere Kraft eine so große Beschleunigung bewirkt, daß die erste Stellung leicht überschaltet wird. Der Rückgang des Rastmoments (Betrag a in Fig. 2a und 2b) begünstigt das Überschalten, d. h. je größer a, also der Unterschied der für den Schalter aus der Nullstellung und ersten Stellung notwendigen Kraft ist, um so größer ist die Gefahr des Überschaltens.

Einrichtung zum Rasten von beweglichen Organen elektrischer Schalter

Anmelder:

Siemens-Sctmckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Heinz Geschwinde, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

Es ist also zu fordern, daß der Bedienende beim Zurückschalten in die Nullstellung das Gefühl hat, gegen einen Anschlag zu fahren und trotzdem aus der Nullstellung heraus den Schalter mit gleichbleibender Rastwirkung betätigen kann. Man hat bereits Klinken- und Kulissensteuerungen vorgesehen, die ein Durchschalten über die Nullstellung verhindern. Im praktsichen Betrieb, z. B. bei der Bedienung von Krananlagen, muß jedoch gefordert werden, daß in Sonderfällen der Steuerschalter glatt durchgerissen werden kann, z.B. von Fahren auf Bremsen, um Unfälle zu vermeiden, was bei derartigen Schaltern nicht möglich ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, die diesen Forderungen gerecht wird. Die Einrichtung nach der Erfindung unterscheidet sich von den bekannten Rasteinrichtungen ihrer Art dadurch, daß einer in bekannter Weise ausgerüsteten Rasteinrichtung ein Drehmoment überlagert ist, welches von beiden Seiten in Richtung der Nullstellung wirkt. Dadurch entsteht in der Nullstellung ein Drehmomentensprung, der das Gefühl erzeugt, gegen einen Anschlag zu fahren.

In Fig. 3 ist eine entsprechende Rasteinrichtung im Prinzip gezeigt, die die gestellten Anforderungen in besonders einfacher Weise wirkungsvoll erfüllt. Das Rastenrad 4 arbeitet mit einem Hebel 1, der mit einer Rolle 2 versehen ist, zusammen. An dem Rastenrad ist ein Bolzen 5 vorgesehen, der mit einer ω-Feder 6 zusammenarbeitet. Diese ω-Feder ist um die Achse des zu drehenden und zu rastenden Organs gelegt und liegt mit ihren beiden freien Schenkeln an einem Anschlag 7 an. Das Rastenrad hat in üblicher Weise meh-

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Claims (5)

rere Raststellungen, wobei die Nullstellung zwischen den Arbeitsstellungen liegt. Die Fig. 4 a und 4 b zeigen die entsprechenden Momentenkennlinien für die einzelnen Raststellungen. Die gestrichelten Kennlinien stellen das durch die ω-Feder überlagerte Rastdrehmoment dar, mit dem Sprung in der Nullstellung. Dieses überlagerte Drehmoment hebt den Verlauf des resultierenden Rastdrehmomentes von der Drehmomenten-Nullinie weg. Das zusätzliche Drehmoment muß immer so angeordnet sein, daß es an einer Stelle, vorzugsweise in der Nullstellung, die Nullinie schneidet. Das überlagerte Drehmoment ist im Idealfall längs des Auslenkwinkels, wie dargestellt, konstant. Es kann aber auch gemäß Fig. 5 steigenden oder im Sonderfall auch fallenden Charakter haben. Das Zusammenwirken beider Rastdrehmomente gibt den Bedienenden fühlbare Betriebsstellungen aber eine besonders fühlbare Nullstellung, da er mit der Kraft der ω-Feder zurückschaltet, aber gegen diese aufschalten muß, wenn er über die Nullstellung hinausschalten will. Dies erfolgt unabhängig von der Bewegungsrichtung. Da der Bedienende die Nullstellung besonders deutlich fühlt, braucht die Nullstellung nicht mehr oder zumindest nicht mehr so stark betont zu werden, so daß die Gefahr des Überschaltens der ersten Arbeitsstellung nicht mehr gegeben ist. Dies ergibt sich auch daraus, daß in dem Drehmomentendiagramm kein störender Drehmomentenrückgang α zu erkennen ist. Trotzdem herrscht in der Nullstellung eine stark fühlbare Rast, die durch entsprechende Vorspannung der ω-Feder beliebig gewählt werden kann. Die beschriebene Anordnung läßt sich in verschiedenster Weise im Rahmen der Erfindung abwandeln. Statt einer ω-Feder können in bekannter Weise auch zwei gegeneinander arbeitende Federn, die in beliebiger Anordnung an dem Rastenrand befestigt sind, vorgesehen werden. Die nämliche Anordnung ist auch bei einer Rastung mit Rastlineal ohne weiteres zu verwirklichen. Außerdem kann die Charakteristik der Rückstellfeder so gewählt werden, daß in den äußersten Arbeitsstellungen das Steuergerät nicht mehr stehenbleibt, daß aber der Bedienende die Rast immer noch deutlich spürt. Es sei auch erwähnt, daß es durchaus denkbar ist, an anderer Stelle des Schalters eine zweite Rastung vorzusehen, die z. B. lediglich beim Ansteuern der ersten Stellung, und zwar gegebenenfalls nur in einer Richtung, also von der Nullstellung in Richtung der ersten bis zweiten Arbeitsstellung, wirksam wird. Die Stellung, in der der Sprung des Zusatzdrehmomentes wirksam wird, braucht nicht in die Nullstellung des Steuergerätes zu sein, sondern kann jede andere bevorzugte Stellung, z. B. eine Bremsstellung, sein. Auch die Verwendung eines anders gearteten Zusatzdrehmomentes zur Rückstellung ist denkbar, beispielsweise in Form eines kleinen elektrischen, hydraulischen oder mechanischen Antriebes mit möglichst konstantem Drehmoment über den Auslenkwinkel. P Λ T Ii N T A N SPRÜCHE-

1. Einrichtung zum Rasten von beweglichen Organen elektrischer Schalter mit einer Mehrzahl von Stellungen, mindestens mit einer Nullstellung zwischen den einzelnen Arbeitsstellungen mit besonders fühlbarer Rastung in der Nullstellung, dadurch gekennzeichnet, daß der in bekannter Weise ausgerüsteten Rasteinrichtung ein Drehmoment überlagert ist, welches von beiden Seiten in Richtung der Nullstellung wirkt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Rückstellkraft zur Erzeugung des Drehmomentes, die eine zusätzliche Kraft auf das zu rastende Organ in Richtung der Nullstellung ausübt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 bei drehbeweglichen Organen, gekennzeichnet durch die Anordnung einer co-Feder als Rückstellkraft.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine unterschiedliche Ausgestaltung der einzelnen Rastvertiefungen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Zusatzrast für einzelne Stellungen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 677 133, 674 049;
schweizerische Patentschrift Nr. 87 840.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 728/395 1.