DE1080190B

DE1080190B - Notches for electrical cam switches

Info

Publication number: DE1080190B
Application number: DEN15397A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Bauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-09-16
Filing date: 1958-07-25
Publication date: 1960-04-21
Also published as: CH362733A; FR1209461A; AT202626B; GB845489A; BE570831A

Description

Die Erfindung betrifft ein Rastenwerk für elektrische Nockenschalter und hat sich die Aufgabe gestellt, ein Rastenwerk zu schaffen, welches eine allgemeinere Verwendbarkeit besitzt als die bisher bekannten Rastenwerke. Ausgegangen wird dabei von einem Rastenwerk, das wenigstens ein im Rastenwerksgehäuse geführtes, entgegen der Wirkung von wenigstens einer Feder unter dem Einfluß eines sich drehenden Rastensterns verstellbares Gleitstück aufweist. The invention relates to a ratchet mechanism for electrical Cam switch and has set itself the task of creating a detent mechanism that is a has more general applicability than the previously known ratchets. It is assumed that a ratchet mechanism, which is at least one guided in the ratchet mechanism housing, contrary to the effect of has at least one spring adjustable slider under the influence of a rotating detent star.

Wenn von einem Rastenwerk eine allgemeine Verwendbarkeit verlangt wird, so ist damit weniger gemeint, daß ein und dieselbe Rastenwerksausführung für Schalter verschiedener Schaltleistungen — ausgedrückt in Ampere — verwendbar sein soll, als mehr an den Fall gedacht wird, daß man aus Einzelschaltern, den sogenannten Schaltfluchten, Schalter verschiedener Fluchtenanzahl zur Bewältigung verschiedener Schaltprogramme zusammenstellen kann, die alsdann je nach der Anzahl der Schaltfluchten ein Rastenwerk erfordern, dessen Verhalten in mechanischer Hinsicht von dieser Anzahl wesentlich beeinflußt wird, ferner daran, daß man aus Schaltnuchten einer gegebenen Größe Schalter zusammenstellen kann, deren Schaltwinkel je nach den an den Schalter gestellten Aufgaben sehr verschieden sein werden.If general usability is required of a frame, it means less, that one and the same Rastenwerkausführung for switches with different switching capacities - expressed in amperes - should be usable than is thought more of the case that one from individual switches, the so-called switch lines, switches with different numbers of lines to cope with different Can put together switching programs, which then depending on the number of switching lines Rastenwerk require whose behavior in mechanical terms is significantly influenced by this number is, furthermore, the fact that one is made of switching holes a given size switch can put together, their switching angle depending on the placed on the switch Tasks will be very different.

Im Bau von Kombinationsnockenschaltern, die aus wenigstens einer Schaltfmcht und einem Rastenwerk bestehen, meist aber aus einem Rastenwerk und mehreren Schaltfluchten aufgebaut sind, treten regelmäßig Schaltwinkel von 30, 45, 60 oder 90° auf. Die in dem zugehörigen Rastenwerk verwendeten Rastensterne haben dann zwölf, acht, ,sechs t>zw. vier Ausnehmungen. Das Rastenwerk muß, was das von ihm aufzubringende Drehmoment anbelangt, in der Lage sein, die Schalterwelle samt den auf dieser sitzenden Nocken aus jeder Lage entweder in die Ausgangslage zurück- oder in die nächste Schaltstellung weiterzudrehen, d. h., es muß unbedingt vermieden werden, daß der Schalter in einer Zwischenstellung stehenbleibt, in der die Strompfade geöffnet sind, aber die Schalterkontakte noch nicht den vollen Abstand voneinander erreicht haben, weil sich in einer solchen Zwischenstellung leicht Lichtbogen ausbilden, die, wenn sie stehenbleiben, den Schalter in schwerster Weise schädigen. Wenn nun ein Schalter aus einer Mehrzahl von Schaltfluchten besteht, so ist leicht einzusehen, daß das eben genannte, vom Rastenwerk aufzubringende Verstellbzw. Rückstelldrehmoment erheblich größer sein muß, als wenn der Schalter nur eine einzige Schaltflucht besitzt. Es muß. also ein Rastenwerk, wenn es auch nur mit der Einschränkung allgemein verwendbar sein soll, daß es für Schalter verwendbar sein müsse, die sich nur hinsichtlich der Anzahl der Schaltfluchten, Rastenwerk
für elektrische NockenschalterSwitching angles of 30, 45, 60 or 90 ° regularly occur in the construction of combination cam switches, which consist of at least one switching device and a notch mechanism, but are usually composed of a notch mechanism and several switch lines. The grid stars used in the associated grid system then have twelve, eight,, six t> zw. four recesses. The ratchet mechanism must, as far as the torque to be applied by it is concerned, be able to rotate the switch shaft together with the cams sitting on it from any position either back into the starting position or into the next switching position, i.e. it must be absolutely avoided that the switch remains in an intermediate position in which the current paths are open, but the switch contacts have not yet reached the full distance from one another, because arcs easily form in such an intermediate position, which, if they stop, damage the switch in the most severe manner. If a switch consists of a plurality of switching lines, it is easy to see that the adjustment or adjustment that has just been mentioned, to be applied by the notch mechanism. The restoring torque must be considerably greater than if the switch has only a single switching alignment. It must. So a ratchet mechanism, if it is only to be generally usable with the restriction that it must be usable for switches that only differ in terms of the number of switch lines, rastenwerk
for electrical cam switches

Anmelder:
Hubert Laurenz Naimer, WienApplicant:
Hubert Laurenz Naimer, Vienna

Vertreter: Dipl.-Ing. B. Wehr, Dipl.-Ing. H. Seiler,Representative: Dipl.-Ing. B. Wehr, Dipl.-Ing. H. Seiler,

Berlin-Grunewald, Lynarstr. 1,Berlin-Grunewald, Lynarstr. 1,

Dipl.-Ing. H. Stehmann und Dipl.-Ing. B. Richter,Dipl.-Ing. H. Stehmann and Dipl.-Ing. B. Judge,

Nürnberg 2, PatentanwälteNuremberg 2, patent attorneys

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 16. September 1957Claimed priority:
Austria from September 16, 1957

Dipl.-Ing. Franz Bauer, Wien,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Franz Bauer, Vienna,
has been named as the inventor

aber nicht hinsichtlich der Schaltleistung derselben unterscheiden, sich sowohl hinsichtlich der Rastenstellung als auch des hervorgebrachten Drehmomentes sehr unterschiedlich einrichten lassen können.but do not differ in terms of the switching capacity of the same, both in terms of the detent position as well as the torque produced can be set up very differently.

Es ist nicht schwierig, der jeweiligen Forderung nach Einhaltung eines bestimmten Rastenwinkels dadurch zu entsprechen, daß man Rastensterne mit der entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen verwendet; denn diese Sterne können im Erzeugungswerk der Schalter leicht auf Lager gehalten werden. Es ist aber schon schwieriger, den sehr unterschiedlichen verlangten Drehmomenten Rechnung zu tragen. Ein Mittel hierfür würde theoretisch darin bestehen, daß man die eingangs erwähnten Federn, welche die, Rollen gegen 'den Rastenstern drücken oder ziehen, verschieden bemißt und um so stärkere Federn verwendet, je größer das vom Rastenstern verlangte Drehmoment ist.It is not difficult to meet the respective requirement for compliance with a certain notch angle to correspond that one uses grid stars with the corresponding number of recesses; for these stars can easily be kept in stock in the switch-generating plant. But it is already more difficult to take into account the very different required torques. A Theoretically, means for this would consist in the fact that the springs mentioned at the beginning, which the rollers push or pull against the grid star, differently dimensioned and the stronger the springs are used, the greater the torque required by the ratchet star.

Hier ergeben sich indes beträchtliche Unzukömmlichkeiten aus folgenden Gründen:Here, however, there are considerable inconveniences for the following reasons:

Wenn von der Forderung ausgegangen wird, daß das Rastenwerk allgemein verwendbar sein soll, so schließt dies auch die Verwendung von stets gleichbleibenden Rastenwerksgehäusen ein. Damit ist aber auch der zur Unterbringung der Federn zur Verfügung stehende Raum immer derselbe. Man kann also verschiedene Federkräfte nur dann anwenden, wenn damit nicht eine Veränderung des Federvolumens verbunden ist, worunter man sich im wesentlichen den Raum vorstellen kann, der von der die Feder einhüllenden Fläche umgrenzt ist. Wenn die ForderungIf it is assumed that the ratchet mechanism should be generally usable, so this also includes the use of the same gear mechanism housings. But with that also available for storing the springs standing room always the same. So you can only use different spring forces if with it not a change in the spring volume is connected, by which one is essentially the Can imagine space that is bounded by the area enveloping the spring. If the requirement

90» 787/30890 »787/308

3 43 4

nach Beibehaltung des Federvölumens gestellt ist, so dungsgedankens auf Rastenwerke erläutern, von denen,after maintaining the spring volume is set, so explain the conception of ratchets, of which,

kann man die Federkraft nurmehr dadurch verändern, von links nach rechts betrachtet, Schaltwinkel von 30,you can only change the spring force by doing this, viewed from left to right, switching angle of 30,

daß man die Dicke des Federdrahtes verändert. Ein 45, 60 und 90° verlangt werden. Diese Rastenwerkethat you change the thickness of the spring wire. A 45, 60 and 90 ° are required. These frames

Übergang auf anderes Federmaterial kommt praktisch unterscheiden sich demnach nur durch die verschiedeneThe transition to a different spring material comes in practical terms and therefore only differs through the different ones

nicht in Betracht, indem es sich aus Preisgründen 5 Form der Rastensterne, genauer gesagt, durch die An-not to be considered, because for price reasons there are 5 shape of the grid stars, more precisely, due to the

immer "nur um "Federstahl handeln wird. Nun geht zahl der Rastenvertiefungen, die diese Sterne aus-will always be "just about" spring steel. Now the number of notch recesses that these stars make

aber bekanntlich der. Durchmesser der Drahtes, aus bilden.but as is well known. Diameter of the wire to form from.

dem eine Schraubenfeder besteht, mit der vierten In Fig. 1 sei 1 die Kantwelle, die sich durch denwhich consists of a helical spring, with the fourth In Fig. 1, let 1 be the Kantwelle, which extends through the

Potenz in die von der Feder gelieferte Federkraft ein, (nicht gezeichneten) Schalter und das RastenwerkPower into the spring force supplied by the spring, switch (not shown) and the ratchet mechanism

d. h. daß sich zwei Federn sehr unterschiedlicher io hindurch erstreckt. Auf dieser Welle sitzt in diesemd. H. that two springs of very different io extend through it. On this wave sits in this

Federkraft, aber von gleichem oder näherungsweise Fall ein Rastenstern 2 mit vier Rastenvertiefungen,Spring force, but of the same or approximately the same case a notch star 2 with four notch recesses,

gleichem Volumen äußerlich fast nicht unterscheiden. der demnach einem Schalter angehört, dessen Schalt-the same volume is almost indistinguishable from the outside. which therefore belongs to a switch whose switching

Wenn man also diesen Weg beschreiten will, sind um- winkel 90° beträgt. Auf diesen Rastenstern wirkenSo if you want to go this way, the angle is 90 °. Act on this grid star

ständliche Kennzeichnungen der auf Vorrat zu halten- über Rollen 3 Gleitstücke 4, die von Federn 5 gegenPermanent markings of the to be kept in stock via rollers 3 sliding pieces 4, which are countered by springs 5

den Federn nötig. 15 den Rastenstern 2 gedrückt werden. Die Rollenachsen 6the feathers necessary. 15 the notched star 2 must be pressed. The roller axles 6

In der deutschen Patentschrift 890 534 ist bereits sind in den Geitstücken 4 gelagert und ragen in Füh-In the German patent specification 890 534 is already stored in the sliding pieces 4 and protrude into the guide

ein Rastenwerk für elektrische Drehschalter vorge- rangen 7 des Rastenwerksgehäuses 1. Die Gleitstückea ratchet mechanism for electrical rotary switches in front 7 of the ratchet mechanism housing 1. The sliding pieces

schlagen worden, welches ebenfalls eine vielseitigere sind ihrerseits in breiteren Führungen 8 gleitbar.have been suggested, which are also a more versatile are in turn slidable in wider guides 8.

Verwendbarkeit durch Erhöhung der Anzahl jener Man erkennt drei das Rastenwerksgehäuse diametralCan be used by increasing the number of these. You can see three diametrically opposed frames

Schaltwinkel wirklich aufweist, für welche dieses 20 durchsetzende Führungen, die je aus zwei Hälften be-Switching angle really has, for which this 20 penetrating guides, each consisting of two halves

Rastenwerk verwendet werden kann. Gemäß diesem stehen, die ihrerseits aus einem Teil 7 und einem Teil 8Rastenwerk can be used. According to this stand, which in turn consist of a part 7 and a part 8

älteren Vorschlag sind die Führungen für die Gleit- zusammengesetzt sind. Jede Hälfte ist aus GründenThe older suggestion are the guides for the sliding elements. Every half is for reasons

stücke im Rastenwerksgehäuse so verteilt, daß statt baulicher Art etwas kürzer als der Halbmesser despieces are distributed in the frame mechanism housing in such a way that instead of a structural type, it is somewhat shorter than the radius of the

zwei um 180° sich gegenüberstehende Gleitstücke auch Rastenwerksgehäuses. Im dargestellten Beispiel isttwo sliding pieces facing each other by 180 °, also including the ratchet housing. In the example shown is

je drei Gleitstücke eingesetzt werden können, von 25 angenommen, daß das erforderliche Rastenwerksdreh-three sliders can be used, assuming 25 that the required detent mechanism rotation

denen zwei dem dritten symmetrisch gegenüberliegen. moment durch Verwendung von zwei Federn 5 er-which two are symmetrically opposite the third. torque by using two springs 5

Gegen diese Ausführung besteht der Einwand, daß reicht wird, und demgemäß sind zwei Führungen un-The objection to this execution is that it will suffice, and accordingly two guides are un-

für alle Schaltwinkel, welche von 90 auf 180° ver- ausgenutzt, 4. h. daß diese Führungen Gleitstückefor all switching angles which are used from 90 to 180 °, 4. h. that these guides slide pieces

schieden sind, jeweils drei Federn erforderlich sind, nicht enthalten.are separated, three springs are required each, not included.

von denen die Resultierende von zweien der dritten 30 In den Fig. 2 a bis 2 d sind lediglich die Kantwellen 1of which the resultant of two of the third 30 In FIGS. 2 a to 2 d, only the edge waves 1 are

Federkraft entgegenwirkt. Wenn man aber aus Grün- und die Hauptrichtungen der vorhandenen Gleit-Counteracts spring force. But if one looks from the green and the main directions of the existing sliding

den der vereinfachten Lagerhaltung die Forderung führungen ersichtlich gemacht. Letztere sind in jethe simplified storage made the requirement guides visible. The latter are in ever

nach Verwendung durchweg gleicher Federn stellt, so zwei Hälften geteilt, und die einzelnen Hälften sindafter using the same springs throughout, so two halves are divided, and the individual halves are

läßt sich bei einem Rastenwerk dieser Art eine Sym- mit A₁ B₁ C₁ D₁ E und F bezeichnet,in a frame of this type, a symbol A ₁ B ₁ C ₁ D ₁ E and F can be identified ,

metrierung der Federkraft in der Weise, daß sich die 35 Fig. 2 a behandelt den Fall eines Schalters mitmetering of the spring force in such a way that the 35 Fig. 2a deals with the case of a switch

vorhin genannten Kräfte aufheben, nicht erreichen. einem Schaltwinkel von 30°, demgemäß findet eincancel the aforementioned forces, do not achieve them. a switching angle of 30 °, accordingly takes place

Ein weiterer Einwand, der gegen die ältere Kon- Rastenstern mit insgesamt zwölf Rastenvertiefungen struktion besteht, ist darin begründet, daß sie nur die Anwendung. Fig. 2 b zeigt den Fall eines Schalters Möglichkeit schafft, unter Verwendung, ein und der- mit einem Schaltwinkel von 45° (der Rastenstern be"-selben Federsorte ein Rastenwerk zu bauen, welches 40 sitzt acht Rastenvertiefungen), Fig. 2c ein Rastenzwar für eine Anzahl von verschiedenen Schaltwinkeln werk für einen Schalter mit einem Schaltwinkel von (36, 60, 72, 90 und 120°) verwendbar ist, dies aber 60° und demnach einem Rastenstern mit sechs Rastentuiter Entwicklung eines Drehmomentes, welches Vertiefungen und schließlich Fig. 2 d die Ausbildung bestenfalls durch Veränderung der Federn selbst nicht, für einen Schalter mit einem Schaltwinkel von 90° aber durch Veränderung der Zahl der Federn ver- 45 und demnach einem Rastenstern mit vier Rastenveränderbar ist. Es wurde aber schon weiter oben darge- tiefungen.Another objection raised against the older Kon-Rastenstern with a total of twelve notch indentations struktion is based on the fact that it is only the application. Fig. 2b shows the case of a switch Using one and the other with a switching angle of 45 ° creates the possibility of using one and the same Spring type to build a notch mechanism, which sits 40 eight notch recesses), Fig. 2c was a notch for a number of different switching angles work for a switch with a switching angle of (36, 60, 72, 90 and 120 °) can be used, but this is 60 ° and therefore a grid star with six grid tuiters Development of a torque, which depressions and finally Fig. 2 d the training at best not by changing the springs themselves, for a switch with a switching angle of 90 ° but can be changed by changing the number of springs and thus a notch star with four notches is. But it has already been explained above.

legt, daß Paketschalter je nach der Zahl der verwen- Es ist nun ersichtlich, daß im Falle der Fig. 2 a dieIt can now be seen that in the case of FIG. 2a the

deten Schaltfluchten Rastenwerke erfordern, deren Führungen A₁ F₁ B₁ E₁ im Falle der Fig. 2b die Füh-Deten switch lines require ratchets, the guides A ₁ F ₁ B ₁ E ₁ in the case of Fig. 2b, the guide

Drehmoment in beträchtlich weiten Grenzen schwankt. rungen^ä, C₁ B₁ D₁ im Falle der Fig. 2 c die Füh-Torque fluctuates within considerably wide limits. rungs ^ ä, C ₁ B ₁ D ₁ in the case of Fig. 2 c the guide

Die Erfindung schafft demgegenüber die Möglich- 50 rungen A₁ F₁ B₁ E und schließlich im Falle der Fig. 2 d keit, ein Einheitsrastenwerk zu schaffen, das lediglich die Führungen A₁ C₁B₁D zur Unterbringung von durch Veränderung des Rastensterns und der Anzahl Gleitstücken und demgemäß Federn 5 (Fig. 1) zurVerder Rastenfedern (nicht der Kraft dieser einzelnen fügung stehen. Man kann also in jedem dieser vier Feder) für Schalter von 30, 45, 60 und 90° verwend- Fälle wahlweise vier, drei, zwei oder eine Feder verbar ist und dennoch eine Veränderung des Dreh- 55 wenden und demnach das Rastenwerksdrehmoment im momentes innerhalb beträchtlicher Grenzen erlaubt. Verhältnis 4:3:2:1, je nach den Erfordernissen des Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, von einem Einzelfalles, verändern. Im allgemeinen wird man sich Rastenwerk der eingangs genannten Art auszugehen, in der Praxis mit vier oder zwei Federn begnügen, wobei sich die Erfindung dadurch kennzeichnet, daß sofern auf eine Beanspruchung der Kantwelle Wert insgesamt drei in an sich bekannter Weise das Rasten- 60 gelegt wird, gemäß welcher sich die auf sie wirkenden werksgehäuse diametral durchsetzende Gleitstück- Federkräfte aufheben. Es ist somit ersichtlich, daß, führungen vorgesehen sind, von denen sich zwei unter im Gegensatz zur Konstruktion gernäß der deutschen einem Winkel von 90° schneiden und die dritte mit Patentschrift 890 534 im vorliegenden Fall nicht nur der einen der erstgenannten Führungen einen Winkel eine weitgehende Möglichkeit der Veränderung des von 60° und mit der anderen einen solchen von.30° 65 vom Rastenwerk hervorgebrachten Drehmomentes beeinschließt, steht, sondern auch die Möglichkeit der vollkommenenIn contrast, the invention provides the possibility 50 approximations A ₁ F ₁ B ₁ E and, finally, in the case of Fig. 2 d ness to provide a unit detent device having only the guides A ₁ C ₁ B ₁ D for housing by changing the detent star and the number of sliders and accordingly springs 5 (Fig. 1) zurVerder detent springs (not the force of this individual addition. You can therefore use each of these four springs) for switches of 30, 45, 60 and 90 °. three, two or one spring can be adjusted and nevertheless a change in the turn and therefore the ratchet mechanism torque at the moment allows within considerable limits. Ratio 4: 3: 2: 1, depending on the requirements of the For this purpose, it is suggested, on a case-by-case basis, to change. In general, one will start with the ratchet mechanism of the type mentioned, in practice be content with four or two springs, the invention being characterized in that if the edge shaft is stressed, a total of three is placed on the ratchet 60 in a manner known per se , according to which the factory housings acting on them cancel each other diametrically penetrating slide spring forces. It can thus be seen that guides are provided, two of which intersect at an angle of 90 ° in contrast to the German construction, and the third with patent specification 890 534 in the present case not only one of the first-mentioned guides an angle an extensive Possibility of changing the torque produced by 60 ° and with the other one of 30 ° 65 produced by the ratchet mechanism, but also the possibility of a perfect one

In der Zeichnung zeigt die schematische Fig. 1 die Symmetrierung der wirkenden Kräfte.In the drawing, the schematic Fig. 1 shows the symmetry of the forces acting.

Draufsicht auf ein erfindungsgemäß beschaffenes Wenn vorhin gesagt wurde, daß die DrehmomenteTop view of an inventively provided If it was previously said that the torques

Rastenwerksgehäuse bei abgenommenem Deckel, wo- im Verhältnis 4:3:2:1 geändert werden können, soMechanism housing with the cover removed, which can be changed in a ratio of 4: 3: 2: 1, see above

gegen die Fig. 2 a bis 2d die Anwendung des Erfin- 7° ist zu bemerken, daß diese Beziehung nicht ganzagainst FIGS. 2a to 2d the application of the invention 7 ° it should be noted that this relationship is not quite

Claims

exactly applies, because the conditions experience a change than it is for structural reasons It is not naturally possible to keep the same flank profile of the notch depressions for all notch stars, but the fact is that this relationship is to some extent true and that it is in any case sufficient, to use a very large switch construction program with a ratchet mechanism according to the invention to cope with only one type of spring. Namely, if the case occurs that even greater restoring torque are required, then it is usually a question of switches of larger switching lines, d. H. to switches that have overall larger dimensions and accordingly also one Larger ratchet mechanism is used, for which the same inventive concept described here can then be used again.

In Fig. 1 you can still see holes 9, which serve to accommodate the tie bolts or anchor bolts, which includes the entire switch package made up of ■ ■ the individual switches and the ratchet mechanism enforce and combine to form a unit.

It goes without saying that the structure of a ratchet mechanism shown in FIG. 1 of the drawing is only one example of many possible designs. Basically, as can be seen in FIGS. 2a to 2d, it is always only a matter of providing two guides AD diametrically penetrating the notch mechanism at an angle of 90 ° and a third such guide BF which intersect at right angles with the former Guide pair is inclined at an angle of 30 or 60 °.

PATENT CLAIM:

Notch mechanism for electrical cam switches, which has at least one in the notch mechanism housing, against the action of at least one spring under the influence of a rotating grid star has adjustable slider, characterized in that a total of three in a known manner, the ratchet housing diametrically "penetrating slide guides are provided, two of which are at an angle of Cut 90 ° and the third with the first-mentioned guide an angle of 60 ° and with the other includes one of 30 °.

1 sheet of drawings