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Elektrische Grenztastschaltvorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine elektrische Grenztastschaltvorrichtung,
mit mindestens einem,in einer Lageröffnung einer Vorrichtungswandung gegen Federkraft
verschiebbar gelagerter Stössel, der über einen koaxialen, teleskopartig in eine
Ausnehmung des Stössels eintauchbaren Schaltstift auf mindestens einen Schaltkontaktträger
einwirkt.
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Grenztastschaltvorrichtungen der vorstehend genannten Art sind bereits
bekannt. Die teleskopartige Anordnung des Schaltstiftes im Stössel erlaubt dem Stössel
einen Verstellweg, der den Schalthub des Schaltkontaktträgers übersteigt. Bei diesen
Grenztastschaltvorrichtungen erfolgt Jedoch keine Zwangstrennung der Kontakte des
beweglichen
Schaltkontaktträgers von den Gegenkontakten, und es kann der Fall eintreten, daß
bei einer Verstellung des Stössels bei festgebackenen Schaltkontakten der Schaltkontaktträger
und der Schaltstift in ihrer Ausgangslage verbleiben, also kein Schalten der Vorrichtung
stattfindet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektrische Grenztastschaltvorrichtungen
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei jeder Betätigung des Stössels
auch ein Schalten der Grenztastschaltvorrichtung sichergestellt ist.
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Die gestellte Aufgabe wird bei einer Grenztastschaltvorrichtung der
eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurchgelöst, daß zwischen dem Stössel und
dem Schaltstift mindestens ein über einen begrenzten Anfangswegabschnitt des Stössels
eine formschlüssige Koppelung des Schaltstiftes mit dem Stössel bewirkendes Riegelglied
angeordnet ist, das nach der Anfangsverstellbewegung des Stössels zwangsläufig in
eine die formschlüssige Koppelung beseitigende Freigabestellung verstellbar ist.
Durch dieses bei der Verstellbewegung des Stössels anfänglich wirksame Riegelglied
wird eine Zwangsbewegung des Schaltstiftes und damit des Schaltkontaktträgers bewirkt,
so daß zunächst eine Zwangstrennung der Schaltkontakte stattfindet, bevor eine Teleskopverschiebung
zwischen Schaltstift und Stössel eintreten kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Riegelglied
eine in einer seitlichen Ausnehmung des Stössels angeordnete Kugel, deren Durchmesser
größer ist als der Abstand zwischen der Außenwandung des Stössels und einer als
Führungsfläche für den Schaltstift dienenden Innenwandung des Stössels ist, und
die Wandung der Lageröffnung für den Stössel ist über eine begrenzte Länge mit einer
mit dem Verstellweg der Kugel fluchtenden Nut oder mit einer sich mindestens über
einen Teil des Umfanges der Lageröffnung erstreckenden Stufung versehen, in welche
die Kugel unter Radialverstellung eintreten kann, wobei das Ende der Nut oder die
Stufung in der Ausgangs- und Ruhelage des Stössels einen Abstand von der die Kugel
aufnehmenden Ausnehmung des Stössels aufweist. Vorteilhafterweise kann der Abstand
zwischen der Kugelaufnahmeöffnung des Stössels und den Nutende oder der Stufung
verstellbar sein. Hierzu kann die Lageröffnung für den Stössel in einer Außengewindebuchse
ausgebildet sein, die in eine Gewindebohrung einer Vorrichtungswandung eingesetzt
ist und in welcher die Längsnut oder die Stufung für die Radialverstellung des Riegelgliedes
ausgebildet ist.
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Das Ende der Längsnut in der Lageröffnung kann aber auch durch das
Ende einer Stellschraube gebildet sein. In Jedem Falle weist das in den Stössel
hineinragende Ende des Schaltstiftes vorteilhafterweise eine abgerundete Kante als
Anlage- und Abrollfäche für die mindestens eine Kugel auf, wodurch sichergestellt
ist, daß bei der Rückstellbewegung des Stössels die Kugel beim Auftreffen auf das
ebenfalls abgerundete Nutende oder die abgerundete Stufung in ihre Lageröffnung
im Stössel
einwärts gedrückt wird und dabei auf die abgerundete
Kante des Schaltstiftendes aufgleiten kann, die Kugel oder die Kugeln also kein
Verklemmen von Stössel und Schaltstift bewirken.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Grenztastschaltvorrichtung anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung erläutert.
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Im einzelnen zeigen: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch
eine Grenztastschaltvorrichtung mit einem Stössel in Ruhestellung; Fig. 2 einen
der Fig.1 entsprechenden Längsschnitt bei beaufschlagtem Stössel der Vorrichtung.
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In der Zeichnung sind von dem stationären Gehäuse der Grenztastschaltvorrichtung,
das aus mehreren Einzelteilen baukastenartig zusammengesetzt sein kann,
eine Lagerplatte 10, zwei Innenwandungen 11 und 12 und eine Gehäusewandung 13 teilweise
ersichtlich. Die Schnittdarstellung ist auf den Bereich eines einzigen Stössels
14 und der zugeordneten Kontakteinrichtung beschränkt. Die Grenztastschaltvorrichtung
kann aber mehrere Stössel aufweisen, die nebeneinander in der Lagerplatte 10 angeordnet
sind. In Fig.1 ist mit strichpunktierten Linien ein zweiter Stössel 14' angedeutet.
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Der Stössel 14 ist in einer zentralen Durchgangsbohrung 16 einer Außengewindebuchse
15 angeordnet, die in eine Gewindeöffnung der Lagerplatte 10 eingeschraubt ist.
Die zentrale Lagerbohrung 16 geht über eine gerundete Stufung 17 in einen erweiterten
inneren Endabschnitt 18 über.
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Der Stössel 14, der eine nach außen ragende Tastnase 19 aufweist,
ist hohlzylindrisch mit einer konzentrischen Ausnehmung 20 ausgebildet, die durch
eine Anschlagplatte 21 verschlossen ist. An der Innenwandung 22 der Ausnehmung 20
ist der zylindrische Kopf 23 eines durch eine Öffnung in der Anschlagplatte 21 und
durch eine Öffnung in der Innenwandung 11 hindurchgeführten Schaltstiftes 24 verschiebbar
gelagert. Zwischen den Stössel 14 und den Kopf 23 des Schaltstiftes 24 ist eine
in der Ausnehmung 20 des Stössels untergebrachte Druckfeder 25 eingespannt.
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Der Stössel 14 läßt sich gegen die Kraft zweier Rückstellfedern 26
in der Lagerbohrung 16 verschieben, die zwischen der Anschlagplatte 21 und der Innenwandung
11 des Vorrichtungsgehäuses eingespannt sind. Der Schaltstift 24 liegt gegen einen
koaxialen und in einer Bohrung der Innenwandung 12 gelagerten Schaltkontaktstift
an, an dessen Kontaktarm 28 zwei Umsdhaltkontakte 29 und 30 angeordnet sind. Die
Umschaltkontakte 29 und 30 wirken in der Ruhestellung nach Fig.1 mit Gegenkontakten
31 und 32, und in der aus Fig.2 ersichtlichen Schaltstellung mit Gegenkontakten
33 und 34 zusammen. Das Ende 35 des Schaltkontaktstabes ragt in eine FUhrungsbuchse
36 des Gehäuses
und steht unter dem Einfluß inner Rückstellfeder
37.
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Der Stössel 14 ist mit zwei Radialbohrungen 38 und 39 versehen, in
welche jeweils eine Kugel 40 und 41 eingesetzt ist. Diese Kugeln 40 und 41 haben
einen Durchmesser, der größer ist als die Stärke der von den Radialbohrungen 38
und 39 durchbrochenen Wandung des Stössels 14. In der aus Fig.1 ersichilichen Ruhestellung
des Stössels 14, in welcher sich die Radialbohrungen 38 und 39 oberhalb der Stufung
17 der Lagerbohrung 16 befinden, stehen also die Kugeln 40 und 41 in die Ausnehmung
20 des Stössels 14 vor. Die Kugeln sind in den Radialbohrungen 38 und 39 in nicht
näher dargestellter Weise so gesichert, daß sie in der Ruhestellung nach Fig.1 nicht
in die Ausnehmung 20 des Stössels 14 ausfallen können.
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Bei einer Verstellung des Stössels 14 aus seiner in Fig.1 dargestellten
Ruhelage in die Schaltstellung nach Fig.2 durch ein auflaufendes Vorrichtungsteil
42, treffen die sich an der Lagerbohrung 16 abstützenden Kugeln 40 und 41 auf die
abgerundete Endkante 43 des Kopfes 23 des Schaltstiftes 24, da sie in die Ausnehmung
20 und damit über die Innenwandung 22 des Stössels 14 vorstehen. Dadurch wird der
Kopf 23 des Schaltstiftes 24 zwangsläufig mit dem Stössel 14 mitbewegt. Die Zwangsmitnahme
des Schaltstiftes 24 durch den Stössel 14 bedeutet auch eine Zwangsmitnahme des
Schaltkontaktstabes 27, so daß eine Zwangstrennung der Umschaltkontakte 29 und 30
von den Gegenkontakten 31 und 32 erfolgt.
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Die Zwangsmitnahme des Schaltstiftes 24 dauert an, bis bei der Einwärtsbewegung
des Stössels 14 die Radialbohrungen 38 und 39 auf die Höhe der Stufung 17 der Lagerbohrung
16 gelangen. In diesem Augenblick werden die Kugeln 40 und 41 durch die gerundete
Endkante 43 des Kopfes 23 des Schaltstiftes 24 radial nach außen in den erweiterten
Endbereich 18 der Lagerbohrung für den Stössel 14 und damit in die aus Fig.2 ersichtliche
Lage gedrückt, in welcher sie die Teleskopverstellbewegung des Kopfes 23 des Schaltstiftes
24 gegenüber dem Stössel 14 und gegen die Kraft der Druckfeder 15 nicht mehr behindern.
Nach einer Freigabe des Stössels 14 durch das Vorrichtungsteil 42 wird der Stössel
durch die Federn 26 zurück nach oben bewegt, wobei die Kugeln 40 und 41 an der gerundeten
Stufung 17 der Lagerbohrung 16 wieder radial einwärts gedrückt werden und über die
gerundete Endkante 43 des Schaltstiftkopfes 23 in ihre aus Fig.1 ersichtliche Riegelstellung
einlaufen können.
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Der Maximalverstellweg des Stössels 14 ist also in zwei in Fig.1 eingezeichnete
Abschnitte a und b gegliedert, wobei in dem Anfangsverstellbereich a eine Zwangsmitnahme
des Schaltstiftes 24 und damit eine Zwangstrennung der Umæchaltkontakte 29 und 30
erfolgt, während im anschlieBenden Verstellbereich b eine teleskopartige Relativverstellung
dwischen Stössel 14 und Schaltstift 24 möglich ist.
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Die Grenztastschaltvorrichtung kann auch für eine Zwangstrennung der
Umschaltkontakte 29 und 30 von den Gegenkontakten
33 und 34 ausgebildet
sein. Beispielsweise kann der mit strichpunktierten Linien angedeutete zweite Stössel
14', der in gleicher Weise wie der Stössel 14 mit Riegelgliedern gekoppelt ist,
über ein mit strichpunktierten Linien angedeutetes Gestänge 44 auf das untere Ende
35 des Schaltkontaktstabes 27 einwirken und die erwähnte Zwangstrennung der Umschaltkontakte
29 und 30 von den Gegenkontakten 33 und 34 gewährleisten.
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Die Länge des Verstellwegabschnitts a läßt sich durch eine Änderung
des Abstandes zwischen der Stufung 17 und den Radialbohrungen 38,39 für die Kugeln
40,41 durch entsprechend starkes Verdrehen der Gewindebuchse 15 einstellen. Die
Lagerbohrung 16 für den Stössel 14 könnte auch direkt in der Lagerplatte 10 ausgebildet
sein, und der erweiterte Bereich 18 der Lagerbohrung 16 könnte durch mit dem Verstellweg
der Kugeln 40 und 41 fluchtende Nuten gebildet sein. Eine Einstellung des Verstellwegabschnitts
a könnte mittels Stellschrauben bewirkt werden, welche die Nutenden an der Stelle
der Stufung 17 bilden würden.
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