DE19636607A1

DE19636607A1 - Vorrichtung zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle

Info

Publication number: DE19636607A1
Application number: DE1996136607
Authority: DE
Inventors: Guenter Dammann; Josef Wittenborg
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2016-09-11
Also published as: DE19636607C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle durch eine motorbetätigte Mitnehmerwelle, wobei die Welle und/oder die Mitnehmerwel le zur Ausführung einer formschlüssigen Kopplung ihrer Enden in axialer Richtung zueinander bewegbar sind. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren/eine Vorrichtung zur automa tischen Änderung der Winkelstellung einer Welle unter Verwendung einer solchen Vorrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung bzw. Verfahren zur Überprüfung der Schalt stellungen eines Drehwahlschalters unter Verwendung einer Vorrichtung und/oder eines Ver fahrens zur automatischen Änderung der Winkelstellung der vorgenannten Art.

Es sind Prüfvorrichtungen für Drehwahlschalter bekannt, bei denen der Prüfvorgang vollständig automatisiert ist. Bei diesen wird die Leiterkarte, auf der sich der Drehwahlschalter befindet, unter der Prüfvorrichtung plaziert und die Lötpunkte des Schalters über gefederte Kontaktstifte oder andere geeignete Kontaktiervorrichtungen mit einer Prüfvorrichtung verbunden. Diese Prüfvorrichtung beinhaltet einen Steuerrechner, Meßinstrumente und einen Schrittmotor. Durch den Schrittmotor wird über eine Mitnehmerwelle die Schalterwelle Schaltstufe für Schaltstufe gedreht und die ordnungsgemäße Kontaktbelegung in den einzelnen Stufen durchgemessen.

Besitzt das Ende der Schalterwelle eine Form deren Querschnitt von einem Kreis abweicht, so kann die Kopplung der Mitnehmerwelle mit der Schalterwelle in einfacher Weise durch Form schluß erfolgen. Dieser Formschluß kann, nachdem die Leiterkarte ihre horizontale Prüfposi tion eingenommen hat, durch eine Bewegung der Leiterkarte in axialer Richtung der Schalter welle, also in der Vertikalen erfolgen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß das Anfahren der hori zontalen Prüfposition der Leiterkarte sowie die Position des Schalters auf der Karte mit Tole ranzen behaftet ist.

Der Erfindung stellt sich daher in allgemeiner Weise das Problem, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle der eingangs be schriebenen Art zu offenbaren, bei dem ein axialer Versatz zwischen Welle und Mitnehmerwel le ausgeglichen werden kann.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil dungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteran sprüchen.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung bzw. ein erfindungsgemäß ausgebildetes Verfahren zur Überprüfung der Schaltstellung eines Drehwahlschalters ist durch die Verwen dung einer Vorrichtung und/oder eines Verfahrens nach einem der unabhängigen oder ab hängigen Ansprüche gekennzeichnet.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorrichtung sind folgende Vorteile erreichbar:
Durch die Zentrierhilfe wird zunächst der axiale Versatz der beiden Wellen ausgeglichen. Bei alleiniger Verwendung dieser Zentrierhilfe würde jedoch der Motor samt Mitnehmerwelle beim Ausgleich des Versatzes gekippt, was eine Schrägstellung der beiden Wellen zueinander zur Folge hätte. Eine Drehung der Schalterwelle in dieser gekippten Stellung wäre winkelgenau nicht möglich, außerdem würde eine Beschädigung der zu drehenden Welle erfolgen. Durch die Ausgleichseinrichtung und die schwimmende Lagerung des Motors wird sein Kippen in eine Bewegung in einer zu den Wellenachsen senkrechten Ebene umgesetzt. Durch die Fixiereinrichtung wird erreicht, daß dabei die Drehung des Motors trotz seiner beweglichen Lagerung auf einen geringen Winkel begrenzt wird. Wäre dies nicht der Fall, würde sich beim Prüfvorgang nicht die Schalterwelle, sondern der Motor selbst drehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Eine erfindungsgemäß aufgebaute Vorrichtung zur Prüfung eines Drehwahl schalters (2) im Querschnitt

Fig. 2 Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Explosionsdarstellung

Fig. 3 Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in dreidimensionaler Darstellung

Fig. 4 a-c Die Mitnehmerwelle (7) der Vorrichtung während des Positioniervorgangs auf die Welle des Drehwahlschalters (2).

Die Figuren zeigen eine erfindungsgemäß aufgebaute Vorrichtung zur automatischen Ände rung der Winkelstellung einer Welle am Beispiel einer Prüfvorrichtung für Drehwahlschal ter (2). Zur Ausführung des Prüfvorgangs wird die Leiterkarte (1), auf der sich der Drehwahl schalter (2) befindet, zunächst durch eine Transporteinrichtung (nicht dargestellt) in horizonta ler Richtung bewegt, bis sich die Schalterwelle (3) unter der Prüfvorrichtung befindet. An schließend hebt die Transporteinrichtung die Leiterkarte (1) in vertikaler Richtung bis zum Er reichen der Prüfposition an. Der Drehwahlschalter (2) besitzt am Schalterwellenende (4) eine Abflachung (5) zur drehfesten Befestigung eines in den Zeichnungen nicht dargestellten Kne bels.

Die Prüfvorrichtung beinhaltet einen Schrittmotor (6), der eine Mitnehmerwelle (7) dreht. Das Ende der Mitnehmerwelle (7) ist als formschlüssige Aufnahme für das Schalterwellenende (4) ausgebildet (s. Fig. 4a). Es ist hierzu ebenfalls mit einer Abflachung (8) versehen, die mit der Abflachung (5) am Schalterwellenende (4) korrespondiert und von einer Zentrierhülse (9) um geben. Das zur Welle gerichtete Öffnungsende der Zentrierhülse (9) besitzt eine Phase (10), die bei geringem axialen Versatz die Schalterwelle (3) zur Mitnehmerwelle (7) führt (s. Fig. 4b). Der Schrittmotor (6) ist samt Mitnehmerwelle (7) auf einer Flanschplatte (11) fixiert, welche in ihrer Mitte eine Bohrung (12) sowie eine angeformte Paßhülse (13) besitzt, in der die Mit nehmerwelle (7) geführt ist.

Die Lagerung des Schrittmotors (6) und der gesamten Ausgleichseinrichtung erfolgt durch ei nen Grundkörper (14), der durch eine angedeutete Halteplatte (15) ortsfest über der Trans porteinrichtung positioniert ist. Der Grundkörper (14) besitzt in seiner Mitte eine Bohrung (16) zur Aufnahme der Paßhülse (13). Um eine Bewegung der Flanschplatte (11) samt Motor und Mitnehmerwelle (7) in der Horizontalen, also senkrecht zur Achse der Mitnehmerwelle (7) zu ermöglichen, ist die Paßhülse (13) gegenüber der Bohrung (16) im Grundkörper (14) mit Spiel angeordnet. Das Spiel zwischen Bohrung (16) und Paßhülse (13) ist so dimensioniert, daß es mit der Ausdehnung der Phase (10) in horizontaler Richtung übereinstimmt. Zur schwimmen den Lagerung der Flanschplatte (11) besitzt die Bohrung (16) eine Senkung (17), in der ein Axialkugellager (18) mit umgedrehten Lagerschalen (19a, b) angeordnet ist.

Eine Fixiereinrichtung, bestehend aus einem in der Bohrung (23) im Grundkörper (14) befe stigten Stift (20) und einem Langloch (21) in der Flanschplatte (11), bewirkt, daß sich die Drehung des Schrittmotors (6) während des Prüfbetriebs auf den Drehwahlschalter (2) über trägt und der Schrittmotor (6) aufgrund seiner schwimmenden Lagerung nicht selbst relativ zur Schalterwelle (3) gedreht wird. Das Spiel der Paßhülse (13) in der Bohrung (16) und die Aus dehnung des Langlochs (21) in Längsrichtung sind derart bemessen, daß die während des Toleranzausgleichs ausgeführte Bewegung größtenfalls eine Drehung beinhaltet, welche klei ner als die zur Änderung einer Schaltstelle notwendige Drehung der Mitnehmerwelle (7) ist.

Befindet sich der Drehwahlschalter (2) nach der Einnahme der Position unter der Prüfeinrich tung nicht in seiner Ausgangsstellung, d. h., die Schalterwelle (3) ist verdreht worden, so ist durch die unterschiedliche Winkelstellung der Abflachungen (5; 8) ein formschlüssiger Eingriff nicht möglich (s. Fig. 4c). In diesem Fall drückt die Schalterwelle (3) beim Einnehmen der Prüfposition die Mitnehmerwelle (7) samt Schrittmotor (6) und Flanschplatte (11) nach oben. Induktive Näherungssensoren (22a, b) in der Flanschplatte (11) reagieren dann auf eine Ent fernung vom Grundkörper (14), wodurch vom Steuerrechner der Prüfvorrichtung eine Fehler meldung abgegeben werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle (3) durch eine motorbetätigte Mitnehmerwelle (7), wobei die Welle (3) und/oder die Mitnehmerwelle (7) zur Ausführung einer formschlüssigen Kopplung ihrer Enden in axialer Richtung zueinander be wegbar sind, gekennzeichnet durch

- eine an mindestens einem der Enden angeordnete Zentrierhilfe zur Überbrückung eines axialen Versatzes der Wellen (3; 7)
- eine Ausgleichseinrichtung, welche den Motor und die Mitnehmerwelle (7) in einer zu den Wellenachsen senkrechten Ebene bewegbar lagert, und
- eine Fixiereinrichtung, welche eine Drehung des Motors (6) innerhalb der Ausgleichsein richtung auf einen vorgegebenen Höchstwinkel begrenzt.

2. Vorrichtung zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zentrierhilfe eine an der Mitnehmerwelle (7) angeordnete Zentrierhülse (9) verwendet wird, deren zur Welle (3) gerichtetes Öffnungsende mit einer Phase (10) versehen ist.

3. Vorrichtung zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung aus einem bezüglich der positionierten Welle (3) ortsfesten Grundkörper (14) mit einer Bohrung (16) zur Durchführung der Mitnehmerwelle (7) und einer bezüglich dem Grundkörper (14) schwimmend gelagerten Flanschplatte (11) zur Aufnahme des Motors (6) besteht.

4. Vorrichtung zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schwimmende Lagerung der Flanschplatte (11) gegenüber dem Grundkörper (14) durch einen Lagerkäfig eines Axialkugellagers (18) in einer als Lagerbuchse ausgebildeten Senkung (17) der Bohrung (16) besteht.

5. Vorrichtung zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß durch die Bohrung (16) eine an der Flanschplatte (11) angeordnete Paßhülse (13) geführt ist.

6. Vorrichtung zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiereinrichtung aus einem an der Flanschplatte (11) angeordneten Langloch (21), ei nem am Grundkörper (14) angeordneten Stift (20) und einer Begrenzung der Lagertoleranz zwischen Bohrung (16) und Paßhülse (13) besteht.

7. Vorrichtung zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gekennzeichnet, durch eine Einrichtung zur Sensierung des Abstandes zwischen dem Grund körper (14) und der Flanschplatte (11).

8. Verfahren zur automatischen Änderung der Winkelstellung einer Welle (3) durch eine mo torbetätigte Mitnehmerwelle (7), wobei die Welle (3) und/oder die Mitnehmerwelle (7) zur Ausführung einer formschlüssigen Kopplung ihrer Enden in axialer Richtung zueinander be wegbar sind, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Welle (3) unter die Mitnehmerwelle (7) bewegt wird,
- daß zur Überbrückung eines axialen Versatzes der Wellen (3; 7) eine Zentrierhilfe ver wendet wird,
- daß durch Lagerung in einer Ausgleichseinrichtung die Zentrierbewegung des Mo tors (6) auf eine zu den Wellenachsen senkrechte Ebene begrenzt wird
- und daß eine Fixiereinrichtung die Drehung des Motors innerhalb der Ausgleichsein richtung auf einen vorgegebenen Höchstwinkel begrenzt.

9. Vorrichtung oder Verfahren zur Überprüfung der Schaltstellungen eines Drehwahlschal ters (2) unter Verwendung einer Vorrichtung und/oder eines Verfahrens nach einem der An sprüche 1 bis 8.