DE2509242C2 - Schwenkhebelvorsatz fuer endschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwenkhebelvorsatz für Endschalter mit einer Hebelwelle, die in einem Vorsatzgehäuse gelagert ist und durch ein am Schwenkhebel angreifendes Moment um etwa 90° entgegen einer Federrückstellkraft in beiden Richtungen auslenkbar ist. Ein solcher Schwenkhebelvorsatz ist beispielsweise aus dem DT-Gbm 69 50 237 bekannt. Bei dem bekannten Schwenkhebelvorsatz ist die Rückstellfeder als Schraubenfeder ausgebildet und umschließt die Hebelwelle. Je nach der Richtung der Auslenkung stützt sich das eine oder das andere Federende an einem Hilfsgehäusevorsprung ab, während das andere bzw. eine Federende in Wirkverbindung mit der Hebelwelle steht. Bei anderen bekannten Konstruktionen ist die Feder im Schalter selbst eingebaut.

In der Ruheposition ist die auf die Hebelwelle wirkende Federkraft Null und nimmt nach beiden Seiten linear zu. Da die Anordnung in aller Regel so getroffen ist, daß der Schalterkontakt bei einer Auslenkung von etwa 30° der Hebelwelle betätigt wird, besteht die Ge-242

fahr, daß bei einer erheblich größeren Auslenkung wenn etwa ein Nocken eine am Hebel angeordnete Rolle überläuft und die Hebelwelle um 90° oder mehr auslenkt — der Hebel beim Zurückschnellen in die Ruheposition soviel kinetische Energie gespeichert hat, daß die Überschwingung in die andere Auslenkrichtung hinreicht, den Schaltkontakt nochmals y.u betätigen. Solche Doppelschaltungen führen zu Störungen in der angeschlossenen Steuerung und sind zu vermeiden.

Dieses Problem tritt um so stärker in Erscheinung, wenn man den Schwenkhebelvorsatz so ausbildet, daß das Rückstellmoment voll auf die Schwenkhebelwellc wirkt und Reibungseinflüsse möglichst vermieden werden, die sonst zu einem vorzeitigen Verschleiß des Vorsatzes führen würden. Ein Beispiel für eine solche Konstruktion ist in der DT-PS 17 63 646 beschrieben und dargestellt.

Man hat versucht, dieses Problem dadurch zu beheben, daß eine Raststellung für die Ruheposition des Hebels vorgegeben wurde. Zu diesem Zweck wird die Hebelwelle mit einem, etwa V-förmigen Querschnitt aufweisenden Einschnitt versehen, und in dem Gehäuse ist eine Ausnehmung eingearbeitet, in der eine Kugel unter Federvorspannung aufgenommen ist und radial an der Welle anliegt. Derartige Rastgesperre sind nicht nur aufwendig, sondern haben auch den Nachteil, daß die Kanten des Einschnitts relativ schnell verschleißen, so daß die Rastkraft nicht reproduzierbar über längere Betriebszeit erhalten bleibt. Gerade das ist aber unabdingbar, da ja von der Betriebstüchtigkeit eines solchen Schalters über Millionen von Schaltspielen häufig die Funktion ganzer Maschinenanlagen abhängt.

Ausführungen mit einer stetig über den gesamten Schaltwinkel wirkenden Bremskraft haben den Nachteil, daß sie bei kleiner Winkelauslenkung und damit geringem Rückstellmoment nicht eindeutig in die Null-Stellung zurückführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das oben geschilderte Problem derart zu beheben, daß bei kleinen Auslenkungswinkeln der Hebelwelle die Rückstellkraft ohne Bremsmoment voll wirksam wird, bei großen Auslenkungen aber, bei denen die Gefahr von Schaltstörungen besteht, dem Überschwingen entgegengewirkt wird.

Die zur Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung vorgesehenen Merkmale ergeben sich aus dem Patentanspruch 1, während die Unteransprüche besonders günstige Ausgestaltungen definieren.

Ein solches Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 stellt perspektivisch und in Axialrichtung auseinandergezogen die Schwenkhebelwelle mit einem der Lager dar,

F i g. 2 zeigt im Axialschnitt in der oberen Hälfte, in Seitenansicht in der unteren Hälfte, die Hülse aus dem Lagernach Fig. I,

Fig 3 ist eine Ansicht der Hülse nach Linie 3-3 der F i g. 1 in Pfeilrichtung und

F i g. 4 ist eine entsprechende Ansicht des Hebelwellenendes nach Linie 4-4 der F i g. 1 in Pfeilrichtung.

Die Schwenkhebelwelle 10, die hier vereinfacht und verkürzt gezeigt ist, trägt am einen Ende den Schwenkhebel 12 mit der Rolle 14. An diesem Ende ist die Welle 10 auch in hier nicht dargestellter Weise gelagert. Das andere Wellenende mit Lagerzapfen 16 ist gemäß der Erfindung in noch zu beschreibender Weise ausgebildet. Zwischen den beiden Lagern weist die Welle 10

einen exzentrisch sich achsparallel erstreckenden Steg 18 auf. an dem tangential die Rückstellkraft angreift, wenn der Hebel ausgelenkt wird. Der Aufbau der Elemente, mit denen die Übertragung dieser Kräfte erfolgt, ist nicht erfindungswesentlkh; es sei nur angemerkt, daß diese Elemente möglichst reibungsarm mit dem Steg zusammenwirken, wie dies etwa in der obenerwähnten Druckschrift erläutert wurde.

In dem (nicht dargestellten) Gehäuse ist ein Lagerelement 20 eingebaut, das hier als Lagerbuchse mit Außengewinde 22 und Sechskantkopf 24 dargestellt ist. Die Bohrung 26 des Lagerelements 20 besitzt einen erheblich größeren Durchmesser als der Lagerzapfen 16 der Hebelwellt In die Bohrung 26 paßt jedoch drehbar eine Hülse 30, deren Innendurchmesser wiederum als Lager für den Wellenzapfen 16 bemessen ist. Wenn die Welle 10 aus Stahl besteht, so fertigt man die Hülse 30 zweckmäßig aus Lagerbronze, während dann das feste Lagerelement wieder aus Stahl bestehen kann.

Die Hülse weist zwei Besonderheiten auf: Einmal ist sie mit einer äußeren Umfangsnut 32 versehen, in die ein O-Ring 34 eingelegt ist, zum andern ragt von ihrer Stirnfläche 36, die dem Zapfen 16 zugekehrt ist. eine Nase 38 axial heraus.

Das feste Lagerelement weist keine Innennut in Ausfluchtung mit der Umfangsnut 32 auf. Trotzdem erkennt man, daß der O-Ring 34 bei zerlegtem Lager über den Umfang der Hülse 30 heraussteht, so daß die Hülse nur unter Pressung in die Bohrung 26 einrückbar ist, wobei der O-Ring vollständig in die Nut 32 gequetscht wird, jedoch reibungsschlüssig an der Innenwandung der Bohrung 26 anliegt; dies hat zur Folge, daß die Hülse in dem Lagerelement nur unter Überwindung eines Bremsmoments drehbar ist, wobei die Größe dieses Bremsmoments durch entsprechende Wahl der Abmessungen von Bohrung 26, Nut 32 und Auswahl eines passenden O-Rings34 leicht bestimmbar ist.

Die Welle 10 besitzt beidseits des Steges 18 Umfangsflansche 27 und 28, die der Sicherung der Axialposition der Welle nach dem Einbau dienen, wie dies im Maschinenbau allgemein üblich ist. Der Umfangsflansch 28 weist hier jedoch einen Einschnitt oder eine Ausnehmung 40 auf, und beim Einbau der Welle 10 in die Hülse 30 wird diese Ausnehmung mit der Nase 38 ausgefluchtet. Die axiale F.rstreckung der Nase und des Flansches 28 entsprechen einander, ebenso ihre radialen Abmessungen. In Umfangsrichtung jedoch ist die Nase 38 erheblich schmaler als die Ausnehmung 40 (s. F i g. 3 und 4), und die Winkeldifferenz wird so bemessen, daß sie dem Winkel entspricht, über den sich die Welle ohne Bremswirkung drehen lassen soll.

Man erkennt, daß nach dem Zusammenbau sich die Welle 10 mit ihrem Zapfen 16 zunächst frei in der Hülse 30 drehen kann, die ihrerseits reibungsschlüssig in dem Lagerelement 20 sitzt Bei Verschwenken des Hebels um einen Winkel hinaus, der dem Freiraum zwischen Nase 38 und den Begrenzungskanten 42. 42' der Ausnehmung 40 entspricht, stößt eine dieser Kanten an die Nase, so daß ein Weiterdrehen nur gebremst möglich ist, weil die Hülse 30 jetzt mitgedreht werden muß. Diese aber ist durch den O-Ring 34 im Lagerelement 20 gehemmt.

Läßt man nun den Hebel zurückschnellen, so durchläuft die Welle zunächst frei den erwähnten Winkelbereich, wonach die andere Kante der Ausnehmung 40 an die Nase anschlägt, und die Hülse wieder in der anderen Richtung mitnimmt Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise das obenerwähnte Problem der Fehlschallungen durch Überschwingen des Hebels mit Sicherheit behoben werden kann, die sichere Rückstellung bei kleineren Auslenkungen aber nicht beeinträchtigt wird.

Man erkennt auch, daß das Lagerelement mit Hülse 30 recht kostengünstig gefertigt werden kann und im Falle des Verschleißes oder drohenden Verschleißes ein billiges Austauschteil darstellt; wenn — wie im Ausführungsbeispiel vorgesehen — das Lagerelement 20 von außen demontierbar ist, so ist auch der Austausch ein einfacher Arbeitsgang, der gegebenenfalls nicht einmal den Ausbau des Schalters erfordert.

Es versteht sich, daß das Ausführungsbeispiel in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden kann. So könnte man beispielsweise die Bremswirkung zwischen Zapfen 16 und Hülse 30 wirksam werden lassen und die Hülse um den begrenzten Winkel in dem Lagerelement 20 frei drehbar anordnen.

Weiterhin könnte es gegebenenfalls vorteilhaft sein, die Nase 38 an der Hebelwelle 10 und entsprechend die Ausnehmung 40 in der Hülse 30 anzubringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche: 25

1. Schwenkhebelvorsatz für Endschalter mit einer Hebelwelle, die in einem Vorsatzgehäuse gelagerl ist und durch ein am Schwenkhebel angreifendes Moment um etwa 90° entgegen einer Federrückstellkraft in beiden Richtungen auslenkbar m. dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebelwellenlager (16. 20) mit einer Reibungsbremse (26, 34) versehen ist, die erst nach Auslenkung der Welle um einen konstruktiv vorgegebenen Winkel wirksam ist.

2. Schwenkhebelvorsatz nach Anspruch 1. bei dem ein Ende der Hebelwelle in einem Stirnlager abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelwellenende (16) in einer Hülse (30) um den vorgegebenen Winkel drehbar aufgenommen ist, die ihrerseits gebremst drehbar in einem feststehenden Lügerelement (20) sitzt.

3. Schwenkhebelvorsatz nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse eine Nut (32) am Außenumfang aufweist, in die ein aus elastischem Material bestehender Bremsring (34) eingelegt ist, der unter Pressung in das Lagerelement (20) paßt.

4. Schwenkhebelvorsatz nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse eine radial oder radial/axial vorspringende Nase (38) und die Hebelwelle (10) eine mit der Nase ausgefluchtete Ausnehmung (40) aufweisen und daß die Erstrekkung der Nase in Umfangsrichtung entsprechend dem vorgegebenen Winkel geringer ist als die entsprechende Erstreckuiig der Ausnehmung (40).

5. Schwenkhebelvorsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (38) von der der Hebelwelle (10) zugekehrten Stirnfläche (36) der Hülse (30) axial vorspringt und die Hebelwelle einen Umfangsflansch (28) aufweist, in den die Ausnehmung (40) eingearbeitet ist.

6. Schwenkhebelvorsatz nach einem der Ansprüche von 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelwelle, die Hülse und das Lagerelement rcibungsmindernde Materialpaarungen aufweisen.