DE2502091C2 - Verriegelungsvorrichtung für ein Betätigungsorgan eines elektrischen Geräts - Google Patents

Description

glied (13) aus einem Drehlager (17) und mindestens io lungsstellung zuverlässig auch bei variableih Verriegeeiner koaxial hierzu liegenden Scheibe (19) besteht,
daß das Betätigungsorgan sich in Verriegelungsstellung auf diesem Drehlager abstützt, während die
Scheibe mit einer Auflagefläche (11) des Auslöseorgans (10) in rollendem Kontakt steht, und daß das
Sperrglied lose auf dem Auslöseorgan angebracht
ist derart, daß in Verriegelungsstellung die Drehlagerachse (25) auf der dem Betätigungsorgan (7) zugewandten Seite einer durch die Abstützung (23) des

lungsdruck gehalten werden und die für die Auslösung erforderliche Arbeit gering sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Sperrglied durch die Verriegelungskraft selbst in Verriegelungsstellung gehalten, d. h. bei steigendes« Verfie-

Betätigungsorgans auf dem Drehlager und den Kon- 20 gelungsdruck mit zunehmender Sicherheit, wahrend bei takt des Dr«hlagers mit dem Auslöseorgan definier- dem erwähnten Stand der Technik ab einem Grenzwert ten Fläche liegt, während sie durch Bewegung des des Verriegeiungsdrucks der Zwischcnhebei wc-gge-Auslöseorgans zur Entriegelung auf die andere Seite drückt wird und der Kontakt unbeabsichtigt öffnen dieser Fläche gebracht wird und dann das Auslöseorgan freigibt 25

2. Verriegelungsvorrichtung gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Drehlager (17) um ein Kugellager (30) handelt, bei dem der Durchmesser des äußeren Kugelkäfigs (33) kleiner als der der Scheiben (19) ist, die fest auf der Welle (18), auf die der innere Käfig (32) des Kugellagers (30) auigeschäftet ist, angeordnet sind, und daß die Welle|18) lose in Ausspsrjngen (20) einer Gabel (21) des das Auslösecrgan bildenden Hebels (10) montiert ist.

3. Verriegelungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Auflagefläche um eine feste zylindrische Welle (11) handelt.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der vier Figuren näher erläutert.

Fig.) zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in Verbindung mit einem Ausschalter.

F i g. 2a, 2b und 2c stellen dieselbe Verriegelungsvorrichtung in verschiedenen Stellungen dar, d. h., vor. während und nach der Entriegelung.

Fig.3 zeigt eine Explosionszeichnung des Sperrglieds gemäß F i g. 2.

F i g. 4 zeigt einen Axialschnitt durch das erfindungsgemäße Sperrglied.

Gemäß F i g. 1 ist die Verriegelungsvorrichtung 1 auf dem Ausschalter 2 montiert, der mit einem Kipphebel 3 ausgestattet ist, mit dem durch Bewegen entlang einem

4. Verriegelungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, 40 Pfeil 4 ein beweglicher Kontakt 5 auf einem festen Kondadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseorgan (10) takt 6 des Ausschalters 2 in Schließstellung gebracht drehbar auf der festen zylindrischen Welle (11) mon- werden kann.

li_ert ist. Eine durch die Verriegelungsvorrichtung I vcrriegel-

5. Verriegelungsvorrichtung gemäß Anspruch 4. te Klinke 7 dient als Riegel für ein Teil 8 des Betälidadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (22) das 45 gungsmechanismus des Ausschalters 2 mit Hilfe einer

Sperrglied (13) in der Gabel (21) hält und für eine automatische Rückkehr des Sperrglicds (13) und des Auslöseorgans (10) in die der Verriegelung entsprechende Lage sorgt, wenn die Klinke (7) in diese Stellung zurückgebracht wird.

6. Verriegelungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Ende der Gabel (21) des Auslöseorgans (10) angebrachter Anschlag (27) mit der vorderen Spitze der Klinke (7) zusammenwirkt.

7. Verriegelungsvorrichtung gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (17) des Sperrglieds (13) für die Klinke (7) einen zweiten Konlaktpunkl (24) bietet.

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für ein Betätigungsorgan eines elektrischen Geräts gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist z. B. aus der DE-AS 10 59 080 bekannt.

Bei der bekannten Vorrichtung wirkt das Auslöseorauf ihm sitzenden Sperre 9.

Mit der Verriegelungsvorrichtung 1 kann der Ausschalter durch Betätigung eines Steuerhebels 10, der unter dem Einfluß einer äußeren Kraft in Richtung des Pfeils 12 um seine Achse 26, die einen Achsenbdlzen 11 trägt, gedreht wird, automatisch geöffnet werden, indem nämlich ein Sperrglied 13 die Klinke 7 freigibt, deren Drehung um ihre Achse 14 ihrerseits den Mechanismus des Ausschalters 2 freisetzt und die Trennung der Kontakte 5 und 6 gewährleistet, wobei das den Kontakt 5 tragende Teil um die Achse 15 gedreht wird. Dies setzt natürlich voraus, daß vor dem mit Hilfe des Kipphebels 3 manuell durchgeführten Schließen der Mechanismus des Ausschalters durch Bewegen des Hebels 3 in Rich-

Wi lung eines Pfeils 16 neu gespannt wird.

Das Sperrglied 13 iimfaBt seinerseits ein Lager 17, diis um eine Achse 25 und eine Lagerwclle 18 gedreht werden kann und zwischen zwei auf der Achse 18 koaxial sitzenden Scheiben 19 angeordnet ist. die mit der festen

t>--, Achse Il mit ihrem Umfang in rollendem Kontakt stehen. Die Liigerwelle 18 ist lose in den Aussparungen eines Gabelgelenks 21 angeordnet, das eins der Enden des Betätigungshebels 10 bildet; eine fest angebrachte

Feder 22 drückt dauernd mit geringer Kraft, die jedoch dazu ausreicht, das Sperrglied 13 zu halten, auf die Scheiben 19.

In Vcrricgelungsstellung befindet sich das Lager 17 mil seinem Umfang an zwei Punkten 23 und 24 mit der Klinke 7 in Berührung und sorgt so für den Verriegelungskontakt sowie für die Beibehaltung der Lage des Sperrglieds 13, während die Scheiben 19 auf den Achsbolzen 11 drücken.

In den F i g. 2a, 2b, 2c sind die dieselben Funktionen ausübenden Teile mit denselben Referenzen versehen wie in Fig. 1. Die Druckfeder 22 des Sperrglieds 13 wurde hier nicht dargestellt

F i g. 2a zeigt, wie die Klinke 7 verriegelt ist. Ihr oberer Berührungspunkt 23 mit dem Sperrglied 13 liegt so, daß die durch den Punkt 23 und die Achse 25 verlaufende Gerade auf der der Klinke 7 zugewandten Seite in der Nähe der Achse 26 des festen Achsbolzens 11 vorbeiläuft Ein auf der Gabel 21 befestigter Anschlag 27 bestimmt durch seine Berührung mit der Klinke 7 die Stellung des Sperrglieds 13, wenn es die Verriegelungsfunktion ausübt.

Fig.2b zeigt, wie durch das Drücken des Betätigungshebels 10 in Richtung des Pfeils 12 die Verriegelungsvorrichtung in Bewegung versetzt wird, der Kontakt des Anschlags 27 mit der Klinke 7 aufhört und der Berührungspunkt der Klinke 7 bei der Verriegelung durch das Sperrglied 13 jetzt ein Punkt 29 geworden ist, der in Flucht mit den Achspunkten 25 und 26 liegt.

Damit die Verriegelungsvorrichtung aus ihrer Stellung gemäß Fig. 2a in die Stellung gemäß Fig.2b übergeht, muß auf das Sperrglied 13 eine Kraft einwirken. Nennt man die Verriegclungskraft, d. h. die im Punkt 23 durch die Klinke 7 auf das Sperrglied 13 in Richtung der Geraden 23, 25 ausgeübte Kraft, F und vernachlässigt man die Rollreibungskräfle, die auf dem Sperrglied 13 sowohl im Punkt 23 als auch in den Berührungspunkten der Scheiben 19 mit der festen Welle 11 auftreten, so kann angenommen werden, daß die senkrecht zur Geraden 23, 25 im Punkte 25 einwirkende Kraft proportional zum Produk F ■ a ist, wobei aufgrund des kleinen Werts des Winkels a der Sinuswert dem Bogenwert gleichgesetzt werden kann: dies ist die Kraft, die überwunden werden muß, um die Entriegelung durchzuführen; da die Elementararbeit proportional zu F ■ a ■ da ist wobei da die Grundwinkelveränderung bedeutet, ist die für den Übergang von der Stellung gemäß F i g. 2a, für die der Anfangswinkel a ist, zur Stellung gemäß F i g. 2b, für die der Endwinkel Null ist, aufzuwendende Energie proportional zu a² und folglich sehr gering.

Für den Übergang von der Stellung gemäß F i g. 2b zur Stellung gemäß F i g. 2c braucht keine Kraft mehr aufgewandt zu werden, da die im Punkt 25 einwirkende Tangentialkraft nach ihrer Annullierung ihre Richtung gewechselt hat und es jetzt die Feder des Mechanismus des Ausschalters 2 ist, die die Energie für die Bewegung der Vorrichtung liefert.

Fig.3 zeigt, wie die Feder 22 auf die Scheiben 19 drückt, um das Sperrglied in den Aussparungen 20 der Gabel 21 zu halten, in denen sich die Enden der Lager= welle 18, die das Drehlager 17 trägt, bewegen. Darüber hinaus sorgt die Feder 22 für die Rückkehr des Sperrglieds 13 und des Betätigungshebels 10 in die Verriegelungsstellung gemäß F i g. 2a, wenn der Ausschalter neu gespannt wird, wobei die Klinke 7 in ihre Anfangsstellung gemäß F i g. 2a zurückgeholt wird. Diese automatische Rückkehr kann nur dann durchgeführt werden, wenn die Krafteinwirkung auf den Betätigungshebel 10 in Richtung des Pfeils 12 aufgehört hat. Anderenfalls ist es unmöglich, den Vcrriegelungsmechanismus neu zu spannen und folglich den Ausschalter wieder zu schlie-Bon.

F i g. 4 zeigt, daß es sich bei dem Drehlager um ein Lager 30 mit Rollen 3S handelt, dessen innerer Rollenkäfig 32 unter Kraftaufwand auf die Welle 18 aufgepreßt ist, während der äußere Käfig 33 als Auflagefläche

so für die Klinke 7 (F i g. 3) dient. Die Scheiben 19 sind auf die Welle 18 so aufgeschäftet, daß bei den Verriegelungs- und Entriegelungsvorgängen lediglich die Rollkräfte der Scheiben 19 auf der festen Welle M zum Tragen kommen.

Aufgrund der Verwendung von Rollreibungskräften fallen bei dieser Vorrichtung die Unsicherheiten hinsichtlich des Werts dieser Kräfte fort, was einen doppelten Vorteil mit sich bringt: die genaue Stellung der Vorrichtung im Zustand der Verriegelung und die genaue Arbeitsweise ausgehend von diesem Zustand.

Da die zum Tragen kommenden Kräfte verkleinert werden, weisi die erfindungsgemäue Vorrichtung außerdem einen leichteren Aufbau, geringeren Verschleiß und somit eine höhere Zuverlässigkeit und Arbeitsgeschwindigkeit als bekannte Vorrichtungen auf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verriegelungsvorrichtung für ein Betätigungsorgan eines elektrischen Geräts mit einem Sperrglied, auf dem sich in Verriegelungsstellung das Betätigungsorgan rollend abstützt und das durch ein Auslöseorgan aus dieser Stellung entfernbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrgan über einen Zwischenhebel auf das Sperrglied ein, während letzteres an einem weiteren Hebel angelenkt ist. Zwei Federn und ein justierbarer Anschlag sorgen für die stabilen Endlagen des Hebelsystems.

Aufgabe der Erfindung diesem Stand der Technik gegenüber ist es, das Hebelsystem zu vereinfachen um zugleich die Betriebssicherheit zu erhöhen und auf die Tarierung von Federn und die Justierung von Anschlägen verzichten zu können. Trotzdem soll die Verriege-