DE2328621A1 - Rueckstellbarer schalter - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-ING. 2 328621 8 MÖNCHEN 25 · LIPOWSKYSTR. IO

AMP Incorporated amp-23

Ho/Lü

5. Juni 1973

Rückstellbarer Schalter

Die Erfindung betrifft rückstellbare Schalter.

Bekannte rückstellbare Schalter weisen ein Nummernrad auf, welches zum Zwecke der Drehung zwischen verschiedenen Schaltpositionen verlagerbar ist und einen oder mehrere Kontakte aufweist. Diese Kontakte sind an die Leitschiene einer gedruckten Schaltplatte anlegbar. Ein Antriebsrad ist zum Drehen des Nummernrades vorgesehen, während federverspannte Mittel auf das Antriebsrad einwirken, um dessen Drehung zwischen Schaltpositionen zu widerstehen.

Ein Nachteil derartiger bekannter Schalter ist darin zu sehen, dass die am Antriebsrad einwirkenden Federspannmittel während der Rückstellung des Nummernrades in ihrer Wirkung überwunden werden müssen, was das Rückstellen beschwerlich und zeitaufwendig macht, und was zu verstärkter Abnutzung am Antriebsrad führt.

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Demgegenüber kennzeichnet sich ein rückstellbarer Schalter gemäss der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Auf diese Weise kann der Schalter zurückgestellt werden, ohne dass die am Antriebsrad einwirkende Federspannkraft zu überwinden ist.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform kennzeichnet sich der Schalter durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 2.

Zweckmässigerweise ist die Kupplungsplatte mittels Keilverbindung am Nummernrad angekuppelt, wodurch eine relative Axial bewegung des Nummernrades und der Kupplungsplatte während des Entkuppeins ermöglicht ist.

Dadurch wird jede axiale Versetzung des Nummernrades während des Entkuppeins vermieden, was zu verstärkter Spannungsbelastung an den Kontaktelementen führen könnte.

Eine vorteilhafte Weiterbildung gemäss der Erfindung kennzeichnet sich durch die Merkmale im Kennzeichnungsteü des Anspruches 4.

So kann ein gesamter Stapel bzw. eine Reihe von Schaltern während einer einzelnen Betätigung zurückgestellt werden, ohne dass die unerwünschte Wirkung der vereinten Kräfte der die Antriebsräder verspannenden einzelnen Federn zu überwinden ist.

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Nach einer zweckmässigen Anordnung kennzeichnet sich der Rückstell schalter gemäss der Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils von Patentanspruch 5.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Pultes, in welchem mehrere Reihen nebeneinander'befindlicher Schalteinheiten angeordnet sind;

Fig. 2 ist eine Perspektivansicht einer Reihe von Schalteinheiten und eines zugeordneten Rückstell mechc.nismus;

Fig. 3 ist eine Explosivdarstellung mehrerer Rucks teil well en unter Darstellung ihrer gegenseitigen Beziehung und ihrer Zuordnung zu einem Teil des Ruckstellmechanismus;

Fig. 4 ist eine Explosivdarstellung des Rückstellmechanismus unter Darstellung seiner Beziehung zu einer zugeordneten Schalteinheitj

Fig. 5 ist eine Explosivdarstellung der Schalteinheit gemäss der Erfindung;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht von Linie 6-6 in Fig. 4;

Fig. 7 ist eine Schnittansicht der in Fig. 6 dargestellten Schalteinheit mit gelöstem Kupplungsmechanismus;

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Fig. 8 ist eine Draufsicht des in den Fig. 2 und 4 dargestellten Rückstellmechanismus in Ruhelage;

Fig. 9 ist eine der Fig. 8 vergleichbare Ansicht unter Darstellung des Mechanismus in einer Rückstellposition;

Fig. 10 ist eine Ansicht des Rückstellmechanismus in Richtung der Pfeile 10-10 in Fig. 8;

Fig. 11 ist eine Endansicht des Rückstellmechanismus in Richtung der Pfeile 11-11 in Fig. 10;

Fig. 12 ist eine Perspektivansicht einer Reihe von Schalteinheiten gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 13 ist eine Schnittansicht der in Fig. 12 dargestellten Schalteinheit;

Fig. 14 ist eine Schnittansicht von Linie 14-14 in Fig. 13 der in Fig. 12 dargestellten Schalteinheit; und

Fig. 15 ist eine der Fig. 14 vergleichbare Schnittansicht der Schalteinheit unter Darstellung einer gelösten Kupplung und in Rückstell position befindlicher Teile.

Ein Pult 10 (beispielsweise einer automatischen Kegel-Trefferanzeige) weist ein Gehäuse 12 mit einer schräg verlaufenden oberen Platte auf, in welcher Reihen 16 nebeneinander befindlicher Daumen- bzw.

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Rändelradschaltereinheiten vorgesehen sind. Das Gehäuse ist auf einem Dreifüss 22 befestigt. Jede Schalteinheit 18 ist manuell betätigbar (beispielsweise durch die das Schaltbrett der Kegelanlage bedienende Person). Die durch einen Schalter eingestellte Information kann auf einem Fernsehschirm 20 wiedergegeben werden. Ein Rückstellmechanismus 24 ist geeignet, alle Schalteinheiten in einer Reihe zurückzustellen.

Jede Schalteinheit 18 ist an einem Ende auf einer gedruckten Schalt-' platte 26 befestigt, die eine öffnung 28 aufweist. Um diese Öffnung sind mehrere einzelne stationäre und gedruckte Schaltkontakte 30 plaziert. Die Kontakte führen zur Kante 32 der gedruckten Schaltplatte und sind mit einem an der Ecke befindlichen Verbindungsstück 33 verbunden, um über dieses Aufzeichnungen auf dem Fernsehschirm 20 vorzunehmen. Jeder Schalteinheit ist ein Nummernrad zugeordnet, welches die Form eines schalenförmigen Körpers besitzt. Dieser weist eine Endwand oder Basis 36 auf, welche durch eine in der Mitte befindliche öffnung 38 durchsetzt ist. Die Basis ist durch einen Ring 35 am Aussenumfang begrenzt. Nummern 40 oder vergleichbare Kennzeichen sind am Aussenumfang des Ringes am Nummernrad vorgesehen. Die Basis bzw. Endfläche 36 des Nummernrades ist mit einer Metall-Kontaktbürste 42 ausgestattet, die sich mit dem Nummernrad 34 dreht. Die Kontaktfinger 44 können wahlweise einen Kontakt mit den stationären Kontakten 30 herstellen, um die Schaltpositionen anzeigende Ausgangssignale zu erzeugen. Das Nummernrad 34 ist zum Zwecke der Drehung innerhalb einer ringförmigen Ausnehmung 46 in einer aus Kunststoff bestehenden Abdeckung 48 gehalten. Die Abdeckung 48 besitzt Planflansche, welche das Nummernrad 36 umgeben und unter Abdichtung an einer Fläche

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der gedruckten Schaltplatte 26 anliegen. Ein Buchsenlager 50 ist material einheitlich mit der Abdeckung 48 hergestellt und bildet zusammen mit dem ringförmigen Vorsprung 46 eine ringförmige Tasche 52, die zur Aufnahme einer Kupplungsfeder 54 und einer zugeordneten Druckscheibe 56 dient. Eine Kupplungsplatte 58 ist material einheitlich mit einem zylindrischen Hohl schaft 60 ausgebildet, der eine Keilverbindung mit dem Nummernrad 34 eingeht und bewirkt, dass sich das Nummernrad mit ihm dreht. Der Schaft 60 ist in der Lagerbuchse 50 gelagert, wodurch das Nummernrad und die Kupplungsplatte drehbar geführt sind. Die Kupplungsplatte 58 ist über den Keilmechanismus 62 mit dem Nummernrad 34 verbunden, um dieses zu drehen. Die Platte 58 ist fernerhin bei 66 mit Keilen versehen, welche in Keile 68 an einer Seite eines scheibenförmigen Rändel- bzw. Daumenrades 70 eingreifen. Eine Spannfeder 99 widersteht der Drehbewegung des Daumenrades zwischen jeder einzelnen Position.

Ein vergrösserter Zahn 64 ist an der Kupplungsplatte 58 vorgesehen und kann sich während des Rückstellens an einen Zahn 104 an einem Bund 84 anlegen. Der Bund 84 wird durch eine Rückstellwelle 72 getragen. Die Rückstellwelle 72 erstreckt sich durch die Mittelöffnung der verschiedenen Elemente der Schalteinheit, so dass sie frei drehbar ist. Die Rückstellwelle ist an einem Ende mit einem Keil 74 versehen und trägt am entgegengesetzten Ende einen Sockel 76 entsprechender Gestalt. Der Keil ist abgeschrägt, so dass die einzelnen Wellen der Schalteinheiten zusammendrückbar sind, um toten Gang bzw. Spiel zwischen den Schalteinheiten zu erreichen. Die Formgebung des Keils und des Sockels erzeugt einen polarisierenden Effekt.

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Die Schalteinheit ist mit einem Gehäuse 82 ausgebildet, welches Nietöffnungen 86 an im Abstand zueinander befindlichen Positionen innerhalb der Endwand 112 aufweist. Die Nietöffnungen 86 fluchten mit einer Nietöffnung 88 in der Abdeckung 48 des Nummernrades und mit öffnungen 90 in der gedruckten Schaltplatte 26, um das Gehäuse 82 und die Abdeckung 48 in Position auf der gedruckten Schaltung splatte 26 fixieren zu können. Das Gehäuse 82 weist eine Öffnung 92 in einer konkaven Vorderwand 94 auf. Durch diese Öffnung erstrecken sich die Vorsprünge 98 des Daumenrades, während durch ein angrenzendes Fenster die Kennzeichen 40 des Nummernrades einsehbar sind.

Ein Schalterrückstellmechanismus 24 ist der Reihe 16 der Schalteinheiten 18 zugeordnet und ist mittels eines L-förmigeri Rahmenkörpers 110 an der Schalterreihe-angebracht. Der Rahmenköi per 110 ist zu diesem Zweck an der Endwand 112 einer am Ende befindlichen Schalteinheit fixiert. Die Basis 111 des Rahmenkörpers 110 ist mit einem Ansatz 115 und mit einer Öffnung 114 ausgestattet, durch welche sich ein Ritzel 116 erstreckt. Das Ritzel ist auf der Welle 118 befestigt, die in einem schräg zulaufenden Zapfen 120 endet. Der Zapfen kann in den schräg zulaufenden Sockel 76 der Rückstellwelle 72 der angrenzenden Schalteinheit eingesteckt werden, die sich die zylindrische Nabe 79 des Daumenrades 70 erstreckt. Der Rahmenkörper 110 ist fernerhin mit einerVorderplatte 122 ausgestattet, die einen Führungsschlitz 124 umgekehrter L-Form trägt. Der Schlitz besteht aus einem verhältnismässig langen Schenkel teil 126 und aus einem verhältnismässig kurzen Basisteil 128. Der Rahmen 110 ist darüber hinaus mit paarweise angeordneten Flanschen 130 ausgebildet, die öffnungen 132 aufweisen. Durch diese öffnungen erstreckt sich eine fixierte Welle 134. Die Welle 134 wird in ihrer Position durch Ringe

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136 herkömmlicher Form gehalten. Ein Rückstell hebel 138 aus Metallblech ist verschiebbar auf der Welle 134 geführt. Ein zylindrischer Schaftteil 140 bildet ein Gleitlager für den Hebel. Eine Zahnstange 142 ist am Hebel 138 innerhalb des Schaftteiles 140 vorgesehen und ist mit dem Ritzel 116 in Eingriff. Die Zahnstange ist mittels Nietkörpern 144 am Hebel 138 angebracht. Ein Querflansch 146 am Hebel liegt über einem Ende einer Druck-Rückholfeder 148, die innerhalb einer Kammer bzw. Ausnehmung 149 (Fig. 11) vorgesehen ist. Das vorstehende Ende 150 des Hebels 138 trägt einen Handgriff 152, welcher unter Schnappsitz auf den Hebel gepasst ist.

Bei Betätigung der Schalteinheiten wird das Daumen- bzw. Rändelrad 70 gedreht, um das Nummernrad zu drehen und um den Schaltvorgang über die Kupplungsplatte 58 auszulösen, da die Keile der Kupplung und des Daumenrades durch die Feder 54 im Eingriff verbleiben. Das Daumenrad kann zwischen den Anzeigepositionen 1 -9 in entgegengesetzter Richtung gedreht werden, kann jedoch nicht aus der Null-Position rückwärtsbewegt werden, da sich in dieser Position der Zahn an den Zahn 104 auf der Welle 72 anlegt. Die Welle 72 ist während des normalen Schaltvorganges des Daumenrades fixiert.

Um die Schalter zurückzustellen, wird der Hebel 138 des Rückstellmechanismus gegen die kombinierte Kraft der Federn 54 nach links gerichtet verschwenkt, um die Rückstellwellen nach links zu drücken. Dadurch lösen sich die Kupplungskeile 66 von den Keilen 68 des Daumenrades, wie Fig. 7 erkennen lässt. Der Hebel 136 wird daraufhin nach unten gedrückt, wodurch die Zahnstange 142 am Ritzel 116 eingreifend dieses dreht. Infolgedessen werden die Rückstellwellen im Uhrzeigersinn (numerisch gesehen rückwärts) gedreht, um die Zähne

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104 und 64 miteinander in Eingriff zu bringen. Dadurch werden alle Nummernräder innerhalb einer einzelnen Umdrehung auf Null zurückgestellt.

Nach vollendeter Rückstellung wird der Hebel 36 freigegeben und kehrt unter Einfluss der Feder 148 in die Position an der Oberseite des Schlitzes 126 zurück. An der Oberseite des Schlitzes wird der Hebel unter der vereinten Kraft der Kupplungsfedern nach rechts verlagert, wodurch auch" die Keile 68 des Daumenrades und die Kupplungskeile 66 in Eingriff gelangen.

Beim Entkuppeln sind also alle Nummernräder von ihren zugehörigen Daumenrädern 70 infolge der axialen Verlagerung, der miteinander verbundenen Rückstellwellen 72 entkuppelt und können sich während der Rückstellung frei drehen, ohne die vereinte Kraft der Federn 99 überwinden zu müssen.

Während nach oben gerichteter (Rückführungs-) Bewegung des Rückstellhebels verbleibt die Zahnstange immer noch in Eingriff mit ihrem Ritzel, Die Wellen 72 drehen sich in entgegengesetzer Richtung und verursachen eine Winkelversetzung zwischen dem Zahn 104 und dem Anschlag bzw. Zahn 64 der Kupplungsplatte 58, während das zugeordnete Nummernrad in seiner Null-Position steht.

In einer weiteren in den Fig. 12 bis 15 dargestellten Ausführungsform sind die Reihe der Schalteinheiten und der am rechten Ende der Anordnung vorgesehene Rückstellmechanismus im wesentlichen vergleichbar mit der vorangehend beschriebenen Anordnung, weshalb gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen, mit Bezugsstrich versehen,

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aufweisen. Das Daumenrad 70* für jede der Daumenrad-Schalteinheiten 18' besitzt Scheibenform und weist am Umfang Zacken bzw. Rändelungen 200 anstelle der Vorsprünge der vorstehend beschriebenen Ausführungsform auf. Die Scheiben besitzen grossen Durchmesser, weshalb sie im Sinne einer Zahnradübersetzung benutzt werden können, um das Ausmaß der Dehung des Nummernrades bezüglich des Daumenrades zu erhöhen.

Anstelle der gegenüberliegenden Keilflächen zwischen der Kupplungsplatte 58 und dem Daumenrad 70 ist die Nabe 79 der vorliegenden Ausführungsform mit einem ringförmigen Kegelzahnrad 206 verhältnismassig grossen Durchmessers ausgestattet. Das Kegelzahnrad greift in ein Kegelzahnrad 208 kleineren Durchmessers ein, das sich auf der kreisförmigen Küpplungsplatte 58* befindet.

Der Drehung des Daumenrades wirkt ein Rastermechanismus entgegen, welchem ein zylindrischer Rasterkörper 214 zugeordnet ist. Dieser ist am Ende einer L-förmigen Blattfeder 216 drehbar angebracht. Der Aussenumfang des zylindrischen Rasterkörpers 214 ist in Längsrichtung gebogen, um auf diese Weise besser innerhalb einer Rippenfläche 212 des Rades 7O*gleiten zu können. Die L-förmige Blattfeder erzeugt ausreichende Spannkraft, um den Kontakt zwischen der Endfläche des Daumenrades und dem Raster- bzw. Klinkenkörper 214 zu halten. Die Basis 220 der Blattfeder ist bei 222 an jeder Seite des Schenkels 224 erweitert, während die rückwärtige Wand des Gehäuses bei 226 geschlitzt ist, um die Basis zum Zwecke der sicheren Positionsbefestigung der Feder 216 aufzunehmen.

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Die Rückstellwelle 72* ist mit einem Druckbund 84 versehen, der sich an die Kupplungsplatte 58* innerhalb des Kegelzahnrades 208 anlegt. Der Druckbund verursacht, dass sich die Kupplungsplatte nach links gemäss Fig* 16 verlagert, wenn eine Kraft bei Betätigung des Rückstellmechanismus 24* in Axialrichtung ausgeübt wird. Dies ist durch den Pfeil dargestellt. Auf diese Weise wird das Nummernrad von seinem Antriebsrad gelöst. Der Druckbund 84* trägt einen Rückstellzahn 104', der sich radial nach aussen erstreckt und an einen erweiterten Zahn oder Anschlag,64* anlegbar ist. Dieser erstreckt sich bezüglich des das Kegel zahnrad 208 tragenden Teils der Kupplungsplatte 58' nach innen.

Der Ablauf der Rückstellung ist mit derjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform vergleichbar.

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Claims (5)

1. PATENTANSPRUCH E:

   . j Rückstellbarer Schalter mit einem Nummernrad, welches zwisehen verschiedenen Schaltpositionen drehbar ist und einen oder mehrere Kontakte trägt, die zur Anlage mit der Leitschiene einer gedruckten Schaltplatte vorgesehen sind, mit einem Antriebsrad, welches das Nummernrad in Umdrehung versetzt, und mit federge— spannten Mitteln, welche am Antriebsrad einwirken und dessen Drehung zwischen Schaltpositionen entgegenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungsplatte (58, 58') am Schalter angeordnet ist, um das Nummernrad (34, 34') in Umdrehung zu versetzen, dass die federgespannten Mittel 54, 54*) die Kupplungsplatte in Antriebsverbindung an das Antriebsrad (70, 70' ) andrücken, dass sich eine Rückstellwelle (72, 72* ) durch die Kupplungsplatte erstreckt und relativ zu dieser drehbar ist, und dass die Rückstellwelle entsprechend axialer Bewegung in Eingriff mit der Kupplungsplatte verlagerbar ist, um diese axial gegen die Fläche der die Kupplungsplatte verspannenden Federmittel (54, 54') zu verschieben, wodurch die Kupplung vom Antriebsrad (70, 70*) lösbar und das Nummernrad ohne Drehung des Antriebsrades rückstellbar ist.
2. 2. Rückstellbarer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellwelle mit einem Rückstellfinger oder Ansatz (104, 104') versehen ist, dass die Kupplungsplatte (58, 58') einen entsprechenden Finger oder Ansatz (64, 64') aufweist, der sich in

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   die Drehbahn des Rückstellfingers oder Ansatzes (104, 104*) erstreckt und am Umfang bezüglich des Nummernrades so ausgerichtet ist, dass durch die dem Entkuppeln folgende Drehung der Rückstellwelle das Nummernrad in eine vorbestimmte Rückstellposition drehbar ist.
3. 3. Rückstellbarer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsplatte mittels Keil elementen (60, 60*) mit dem Nummernrad verbunden ist, wobei die Keilelemente eine relative Axialbewegung des Nummernrades und der Kupplungsplatte während des Entkuppeins ermöglichen.
4. 4. Rückstellbarer Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellwelle an ihren entgegengesetzten Enden mit Zapfen (74, 74') und Zapfengegenstücken (76, 76') als Keilmittel ausgestattet ist, um in die Rückstellwellen angrenzender Schalter einzugreifen, so dass die gleichzeitige Rückstellung angrenzender Schalter erzielbar ist.
5. 5. Rückstellbarer Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung der Rückstellwelle (n) (72, 72') durch eine hebel betätigte Zahnstange (142) und ein Ritzel (116) vollzogen wird, wobei eine axial bezüglich der Welle(n) (72, 72') vorgenommene Bewegung des Hebels (138) das Entkuppeln und das Eingreifen der Zahnstange (142) und des Ritzels (116) auslöst, während die nachfolgende Rezipokbewegung der Zahnstange (142) quer zu der Welle(n) eine Drehung der Kupplung(en) (58, 58') auslöst, um das Nummernrad (die Nummernräder) zurückzustellen und um den Rückstellfinger bzw. Ansatz (die Rückstellfinger bzw. Ansätze) (104, 104') in seine (ihre) Ausgangsposition(en) zurückzuführen.

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