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Bezeichnung: Schalter für die Endlagenabschaltung
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eines Elektromotors Beschreibung: Die Erfindung betrifft einen Schalter
für die Endlagenabschaltung eines Elektromotors mit einer Gewindespindel und zwei
einstellbaren Endlagenmuttern. Derartige Schalter können für unterschiedliche Zwecke
verwandt werden. Neben den allgemeinen Anwendungsgebieten stellt ein spezieller
Verwendungsbereich der Antrieb von Rolltoren, Rollgittern, Sektionstoren, Hubtoren
od. dgl. dar.
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Für allgemeine Zwecke ist durch die DE-AS 11 54 187 eine in einem
Gehäuse untergebrachte elektrische Steuervorrichtung für die Endlagenabschaltung
eines Elektromotors bekanntgeworden, bei der nacheinander auf zwei Endschalter eingewirkt
wird. Zusätzliche Schaltvorgänge ermöglicht diese Steuervorrichtung nicht. Bei der
zunehmenden Automatisierung wäre es aber wünschenswert, daß ein Schalter für die
Endlagenabschaltung eines Elektromotors auch andere Aufgaben übernehmen kann. Hierdurch
dürfen aber die
Abmessungen des Schalters nicht größer werden; vielmehr
wird gefordert, daß die bisher erforderlichen Abmessungen, ebenso wie diejenigen
der Antriebe selbst, unterschritten werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter für die Endlagenabschaltung
eines Elektromotors zu schaffen, der bei möglichst geringen Abmessungen außer der
Endlagenabschaltung eine Vielzahl weiterer Schaltungen bietet.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Gewindespindel
ortsfest gelagert und zwischen den Endlagenmuttern eine Schaltmutter axial verfahrbar
ist, deren beidseits angeordnete Schaltmittel von zugeordneten Auflaufflächen der
Endlagenmuttern bewegbar sind und je eine Schaltplatte betätigen, von der einer
oder mehrere Schalter schaltbar sind. Im Gegensatz dazu wird bei dem bekannten Schalter
eine axial in entgegengesetzten Richtungen verschiebbare Gewindespindel verwandt,
die eine ortsfeste Mutter durchläuft. Dadurch kann bei dem bekannten Schalter die
Breite der ortsfesten Mutter als Schaltweg nicht genutzt werden. Umgekehrt bietet
also der Schalter gemäß der Erfindung die gesamte Länge der Gewindespindel zwischen
den Endlagenmuttern als Schaltweg an. Allein durch diese Maßnahme können die Abmessungen
des Schalters gemäß der Erfindung verringert werden. Dies ist insbesondere bei einer
Verwendung für Rolltore bedeutsam, da für den Schalter
wenig Raum
zur Verfügung steht.
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Gemäß der Erfindung sind beidseits der Schaltmutter Schaltmittel angeordnet,
die von zugeordneten Auflaufflächen der Endlagenmuttern bewegbar sind. Diese Schaltmittel
betätigen je eine Schaltplatte. Die Anordnung der beiden Schaltplatten ermöglicht
es, daß nicht nur jeweils ein oder zwei Schalter schließlich beaufschlagt werden;
vielmehr können zahlreiche Schalter unter der Schaltplatte angeordnet werden, die
vielfältige Schaltaufgaben übernehmen.
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Diese Schaltaufgaben können beispielsweise in Sicherheitsschaltungen
bestehen. Außerdem sind aber auch andersartige Aufgaben denkbar. So kann ein Schalter
für Rolltore oder dgl. daneben eine Schranken-, Signal-, Beleuchtungsanlage usw.
steuern, eine Verwendung, die z. B. bei Parkhäusern möglich wäre.
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Während die bekannte Gewindespindel bewegbar ist, soll die Gewindespindel
gemäß der Erfindung ortsfest gelagert sein.
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Dabei kann die Gewindespindel in Ausgestaltung der Erfindung zumindest
einseitig als Gewindehohlspindel ausgestaltet und auf einem in der Gewindehohlspindel
angeordneten ortsfesten Zapfen, einer Achse, Hülse oder dgl. gelagert sein.
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Diese Maßnahme ermöglicht eine außerordentlich raumsparende
Bauform,
da die gesamte Länge der Spindel dann als Schaltweg zur Verfügung steht. Der gesamte
Raum innerhalb des Gehäuses kann für die Gewindespindel genutzt werden, wenn in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Zapfen oder dgl. in einer Gehäusewand befestigt
ist, an welche die Gewindespindel unmittelbar angrenzt.
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Der Antrieb der Gewindehohlspindel kann so erfolgen, daß einseitig
zwischen dem ortsfesten Zapfen oder dgl. und der Gewindehohlspindel eine Mitnehmerhülse
angeordnet ist, deren Außenflansch als überlastkupplung mit einem Antriebsrad vereint
ist. Dabei befindet sich also die Mitnehmerhülse drehbar in der ortsfesten Lagerung,
während die Gewindehohlspindel mit der Mitnehmerhülse drehfest verbunden ist. Zweckmäßig,
wenn auch nicht notwendig, ist bei dieser Lösung die Mitnehmerhülse mit einem Außenflansch
versehen, welcher den einen Teil einer Uberlastkupplung bildet. Ein mit der Mitnehmerhülse
drehfest verbundenes Antriebsrad bildet dann den anderen Teil der überlastkupplung.
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Sowohl um geringe Abmessungen für den Schalter zu ermöglichen, aber
auch um die Montage des Schalters zu erleichtern, kann zweckmäßig die Gehäusewand
als U-förmiger Montagerahmen ausgebildet sein, zwischen dessen Schenkelenden sich
die Gewindespindel befindet, während die Schalter auf dem Steg des Montagerahmens
angeordnet sind. Dieser U-förmige
Montagerahmen bietet die Möglichkeit,
zwischen der ortsfest gelagerten Gewindehohlspindel und den auf dem Steg angeordneten
Schaltern die beiden Schaltplatten vor- -zusehen, die einerseits von den Schaltmitteln
der Schaltmutter betätigt werden, andererseits die Schalter beaufschlagen. Weiterhin
bietet der U-förmige Montagerahmen die Möglichkeit, auch eine parallel zur Gewindehohlspindel
angeordnete ortsfeste Führung für die Schaltmutter, beispielsweise eine die Schaltmutter
durchsetzende Führungsstange aufzunehmen. Dabei kann auch die Führungsstange in
den beiden Schenkeln des Montagerahmens gelagert sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen der Gewindehohlspindel
und den Schaltern die beiden Schaltplatten um eine zur Spindelachse parallele Achse
schwenkbar angeordnet und überdecken vorzugsweise jeweils etwa die Hälfte der Spindellänge.
Neben der Parallelität zwischen der Gewindehohlspindel und der Führung für die Schaltmutter
besteht also auch Parallelität zwischen der Gewindehohlspindel und der Schwenkachse
der beiden Schaltplatten. Dabei kann auch die Schwenkachse in den Schenkeln des
U-förmigen Montagerahmens ortsfest gelagert sein. Zweckmäßig überdecken die beiden
Schaltplatten jeweils etwa die Hälfte der Spindellänge, damit für beide Drehrichtungen
etwa dieselbe Zahl von Schaltaufgaben gelöst werden kann.
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Die beidseits der Schaltmutter angeordneten Schaltmittel können als
Hebel mit einer Auflauf fläche ausgestaltet sein, die ebenfalls um eine zur Spindelachse
parallele Achse schwenkbar an der Schaltmutter befestigt sind. Dabei weisen diese
Hebel Auflaufflächen auf, die einerseits von der Auflauffläche der zugehörigen Endlagenmutter
beaufschlagt werden. Andererseits beaufschlagt die Unterseite der Hebel die zugeordnete
Schaltplatte. Auf diese Weise wird der Schaltweg von den Auflaufflächen der Endlagenmuttern
über die Hebel auf die Schaltplatten übertragen.
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Die Hebel können so ausgestaltet sein, daß mit ihnen eine Einstellbarkeit
ermöglicht wird. Hierzu sind die Hebel zumindest an ihrem der Schwenkachse abgelegenen
Ende in eine obere und untere federnde Zunge gespalten, wobei in einer Zunge, vorzugsweise
der oberen, eine Einstellschraube angeordnet ist, deren Ende die andere Zunge beaufschlagt.
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Auf diese Weise läßt sich der Abstand zwischen den beiden Zungen verändern,
so daß hierdurch ein Einstellweg gegeben ist.
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Zweckmäßig betätigen die Schaltplatten die Schalter über federnde
Schalthebel, die hierzu gleichsinnig mit den Hebeln der Schaltmutter schwenkbar
sind. Dabei ist für die Ruhelage der Schaltplatten ein Anschlag vorgesehen, der
vorzugsweise an der Gehäusewand ausgebildet ist, bei der
Verwendung
eines U-förmigen Montagerahmens also in den Schenkeln. Auch die Schalter können
einstellbar sein. Hierzu werden im Bereich der Schwenkachse Einstellschrauben für
den Schaltpunkt der Schalthebel der Schalter vorgesehen. Damit die Einstellschrauben
leicht zugänglich sind, weisen die Schaltplatten oberhalb der Einstellschrauben
eine axial verlaufende Ausnehmung auf. Die Ausnehmung verläuft axial, damit bei
einer etwaigen axialen Verstellung der Schalter diese stets erreichbar sind.
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Im Rahmen der Erfindung ist es außerdem möglich, daß beide Drehrichtungen
des Schalters betätigt werden, wenn durch falsches Anklemmen des Antriebs dessen
Drehrichtung nicht mit derjenigen des Schalters übereinstimmt. Hierzu weisen die
Endlagenmuttern eine zweite Auflauffläche auf, die sich an die erste Auflauffläche
mit größerem radialem Abstand anschließt, während die Schaltplatten in dem ihrer
Achse abgewandten Bereich mit je einem Mitnahmebügel versehen sind, der die andere
Schaltplatte in dem radialen Abstand zwischen erster und zweiter Auflauf fläche
untergreift. So wird der Mitnahmebügel wirksam, wenn die Auflauffläche des Hebels
von der zweiten Auflauffläche der Endlagenmutter beaufschlagt wird. Sowohl die erste
als auch die zweite Auflauf fläche der Endlagenmuttern betätigen die Hebel über
eine Strecke des Umfanges. Hierzu ist ein verhältnismäßig kurzer axialer Schaltweg
erforderlich. Dies
ermöglicht - im Vergleich zum bekannten Schalter
- eine kleinere Bauform.
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Der zweite Schaltvorgang kann besonders raumsparend in der Weise vorgesehen
werden, daß unter den benachbarten Seiten der Schaltplatten ein gemeinsamer Schalter
angeordnet ist, dessen Schalthebel von beiden Schaltplatten beaufschlagt wird. So
kann jede Schaltplatte diesen Sicherheitsschalter betätigen. Hierzu kann die Einstellschraube
des Schalters so weit herausgedreht werden, daß der Schaltvorgang erst durch die
zweite Auflauffläche der Endlagenmuttern erfolgt. Dieser Schaltvorgang ist vergleichbar
demjenigen, welcher durch die vorstehend beschriebenen Mitnahmebügel ermöglicht
wird.
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Die unter den beiden Schaltplatten angeordneten Schalter können zwischen
zwei Winkelstücken befestigt sein, deren Gehäuseschenkel ein parallel zur Gewindehohlspindel
angeordnetes Langloch aufweisen. Dadurch können die Schalter in Achsrichtung der
Gewindehohlspindel eingestellt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zusätzliche Schaltmöglichkeiten
dadurch gegeben, daß die Schaltmutter mit einer oder mehreren Schaltflächen versehen
ist, die zwischen den Endlagen angeordnete Schalter unmittelbar
betätigen.
Dabei können die Schaltflächen als Schaltnocken oder dgl. ausgebildet und an unterschiedlichen
Stellen des Umfanges der Schaltmutter angeordnet sein.
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Diese zusätzlichen Schaltmöglichkeiten können für Zwischenschaltungen
genutzt werden, beispielsweise beliebig einstellbare Zwischenhaltestufen von Rolltoren
oder dgl. Die Schaltpunkte lassen sich dadurch einstellen, daß die Schalter auf
parallel zur Gewindehohlspindel einstellbaren Schlitten angeordnet sind.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines die Erfindung nicht beschränkenden Ausführungsbeispieles, wobei
auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen Fig. 1 eine Vorderansicht des Schalters
gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie
II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht des Schalters gemäß Fig. 1, Fig. 4 im vergrößerten
Maßstab einen Teilquerschnitt des Schalters gemäß Fig. 1, Fig. 5 eine Rückansicht
des Schalters gemäß Fig. 1 und
Fig. 6 einen Teilquerschnitt des
Schalters gemäß Fig. 1.
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In einem U-förmigen Montagerahmen 11 ist eine Gewindehohlspindel 12
ortsfest gelagert. Zwischen zwei Endlagenmuttern 13 ist eine Schaltmutter 14 axial
verfahrbar.
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Die Gewindehohlspindel 12 ist auf einer ortsfesten Achse 15 gelagert.
Dabei ist die Achse 15 mit dem Montagerahmen 11 durch eine Schraube 16 verbunden.
Die Gewindehohlspindel 12 grenzt unmittelbar an den Montagerahmen 11 an.
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Fig. 4 zeigt den Antrieb der Gewindehohlspindel 12. Hierzu ist auf
der einen Seite der Gewindehohlspindel 12 zwischen der ortsfesten Achse 15 und der
Gewindehohlspindel 12 eine Mitnehmerhülse 17 angeordnet, deren Außenflansch 18 als
überlastkupplung mit einem Antriebsrad 19 vereint ist. Der Außenflansch 18 weist
zwei Mitnehmernocken 20 auf, die in zwei der vier Ausnehmungen eingreifen, welche
um 900 versetzt im Antriebsrad 19 vorgesehen sind. Das Antriebsrad 19 wird über
eine Druckplatte 21 gegen den Außenflansch 18 der Mitnehmerhülse 17 gedrückt. Dabei
ist die Druckplatte 21 über eine Schraube 16 mit der Achse 15 drehfest verbunden,
während Antriebsrad 19, Mitnehmerhülse 17 und Gewindehohlspindel 12 drehbar sind.
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Fig. 2 zeigt die Führung für die Schaltmutter 14, nämlich
eine
die Schaltmutter 14 durchsetzende Führungsstange 22.
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Zwischen der Gewindehohlspindel 12 und den Schaltern 23 sind zwei
Schaltplatten 24 angeordnet. Diese sind um eine zur Achse der Gewindehohlspindel
12 parallele Achse 25 schwenkbar. Aus den Fig. 1 und 5 geht hervor, daß die Schaltplatten
24 jeweils etwa die Hälfte der Länge der Gewindehohlspindel 12 überdecken.
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Die beiden Schaltmittel der Schaltmutter 14 sind als Hebel 26 ausgestaltet,
die um eine zur Achse der Gewindehohlspindel 12 parallele Achse 27 schwenkbar an
der Schaltmutter 14 befestigt sind. Die Auflaufflächen 28 werden von den Auflaufflächen
29 der zugehörigen Endlagenmuttern 13 beaufschlagt, während die Unterseite 30 die
zugeordneten Schaltplatten 24 beaufschlagt.
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Die Hebel 26 sind an ihrem der Achse 27 abgelegenen Ende in eine obere
und untere Zunge 31 bzw. 32 gespalten. Dabei ist in der oberen Zunge 31 eine Einstellschraube
33 angeordnet, deren Ende die untere Zunge 32 beaufschlagt.
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Die Schaltplatten 24 betätigen die Schalter 23 über federnde Schalthebel
34. Diese sind gleichsinnig mit den Hebeln 26 der Schaltmutter 14 schwenkbar. Ein
Anschlag für die Ruhelage der Schaltplatten 24 ist an den Schenkeln des U-förmigen
Montagerahmens ausgebildet und nicht dargestellt.
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Im Bereich der Achse 25 der Schaltplatte 24 sind Einstellschrauben
35 für den Schaltpunkt der Schalthebel 34 der Schalter 23 vorgesehen. Die Schaltplatten
24 weisen oberhalb der Einstellschrauben 35 eine axial verlaufende Ausnehmung 36
auf, damit die Einstellschrauben 35 von oben gut zugänglich sind.
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Die Endlagenmuttern 13 weisen eine zweite Auflauf fläche 36a auf,
die sich an die erste Auflauffläche 29 mit größerem radialen Abstand anschließt.
In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 5, daß die Schaltplatten 24 in dem ihrer Achse
abgewandten Bereich mit je einem Mitnahmebügel 37 versehen sind, der die andere
Schaltplatte 24 in dem radialen Abstand zwischen erster und zweiter Auflauffläche
29 bzw. 36a untergreift.
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Fig. 1 zeigt weiterhin, daß unter den benachbarten Seiten der beiden
Schaltplatten 24 ein gemeinsamer Schalter 23 angeordnet ist, dessen Schalthebel
von beiden Schaltplatten 24 beaufschlagt wird. Alle Schalter 23 sind zwischen zwei
Winkelstücken 38 befestigt, deren Gehäuseschenkel ein parallel zur Gewindehohlspindel
12 angeordnetes, nicht dargestelltes Langloch aufweisen.
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Fig. 5 zeigt weiterhin, daß die Schaltmutter 14 mit einer zusätzlichen
Schaltfläche 39 versehen ist. Diese betätigt
unmittelbar einen
Schalter 40, der zwischen den Endlagen angeordnet ist. Dabei ist der Schalter 40
auf einem parallel zur Gewindehohlspindel 12 einstellbaren Schlitten 41 angeordnet.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Schalt fläche 42 für einen zusätzlichen
Schalter.
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