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Dokumentenidentifikation DE19605516A1 21.08.1997
Titel Stellgerät
Anmelder ABB Daimler-Benz Transportation (Deutschland) GmbH, 16761 Hennigsdorf, DE
Erfinder Ehrlich, Helmut, Dipl.-Ing., 16761 Hennigsdorf, DE
DE-Anmeldedatum 15.02.1996
DE-Aktenzeichen 19605516
Offenlegungstag 21.08.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.08.1997
IPC-Hauptklasse B60L 15/00
IPC-Nebenklasse H01H 9/20   H01H 3/50   G05G 9/00   
IPC additional class // H01H 21/00  
Zusammenfassung Bei einem Stellgerät mit einem über einen Verstellweg verstellbaren Stellglied 3, insbesondere bei einem Fahr-Brems-Steuerschalter für Schienenfahrzeuge, ist eine Arretiervorrichtung vorgesehen, die ein federbelastetes Sperrglied 7, 8 und wenigstens eine Rastkerbe 5 in einer zugeordneten Verstellbahn aufweist. Um hierbei neben einem stufig rastbaren Verstellbereich auch einen kontinuierlich durchstellbaren Verstellbereich mit definierter Hemmung bereitzustellen, ist der Arretiervorrichtung eine Reibungsbremsvorrichtung 11, 12 zugeordnet, die über den Verstellweg außerhalb des Wirkungsbereichs der Rastvorrichtung 7, 5 in Eingriff steht.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Stellgerät gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Bei einem bekannten, als Fahr-Brems-Steuerschalter für elektrisch angetriebene Schienenfahrzeuge ausgebildeten Stellgerät (DE 94 02 338 U1) ist in einem Gerätegehäuse als Stelleinheit eine Steuerwalze mit einem manuell zu betätigenden, aus dem Gehäuse herausgeführten und mit der Walze verbundenen Stellhebel als Stellglied über einen vorbestimmten Verstellweg hinweg verschwenkbar. Um während des manuellen Verstellens bestimmte Einstellpositionen taktil sicher ansteuern zu können, ist der Stelleinheit eine Arretiervorrichtung in Form einer einfachen Rastvorrichtung zugeordnet, welche ein federbelastetes Sperrglied und mehrere Rastkerben in einer zugeordneten Verstellbahn aufweist. Zwischen den einzelnen Rastkerben ist die Verstellbahn glatt ausgebildet und führt über diesen Teil des Verstellweges das als Rastrolle ausgebildete Sperrglied. Von Nachteil ist bei dieser Anordnung, daß sich das Sperrglied auf dem rastenfreien Abschnitt durch Erschütterungen oder dergleichen selbsttätig verstellen kann oder bei heftigeren Quer- oder Längsbeschleunigungen des zu steuernden Schienenfahrzeuges Reaktionskräfte der Bedienungsperson zu unerwünschten Verstellungen der Stelleinheit führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Stellgerät gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch welche bei erhöhter Hemmung eine stufenlose Verstellung der Stelleinheit im Bereich außerhalb einer Rastung erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.

Bei einer Ausgestaltung eines Stellgeräts gemäß der Erfindung sind zumindest zwei Verstellbereiche mit definierter Hemmung geschaffen, wobei die Hemmung außerhalb bzw. zwischen Raststellungen durch gezielte Reibbremswirkung erzeugt wird und nur eine Feder erforderlich ist-. Dadurch läßt sich das Stellglied und damit die hiermit verbundene Steuerwalze im Bereich außerhalb von Raststellungen kontinuierlich über den Verstellweg hinweg auf dem rastenlosen Abschnitt der Verstellbahn bewegen, wobei die Bremskraft durch Änderung der Federkraft oder von Hebelanlenkungen so eingestellt werden kann, daß eine Verstellung des Stellglieds erst oberhalb eines ggf. individuell wählbaren Verstellmoments eintritt. Diese Reibungsbremsvorrichtung ist dabei mit der Arretiervorrichtung insbesondere in der Weise gekuppelt, daß die Reibungsbremsvorrichtung dann, wenn die Arretiervorrichtung außer Eingriff ist, selbsttätig in Wirkeingriff tritt. Hierzu kann das Sperrglied der Rastvorrichtung mit einem Bremsklotz gekuppelt sein, dem zumindest im Verstellbereich außerhalb des Rastbereichs eine Bremsbahn zugeordnet ist. Sobald sich hierbei die Rastvorrichtung in Eingriff befindet, wird das betreffende Sperrglied soweit angehoben, daß sich der Bremsklotz von der Bremsbahn abhebt. Hierzu ist bei konzentrischer Anordnung von Verstellbahn und Bremsbahn die Tiefe der Rastkerben so bemessen, daß bei eingerastetem Sperrglied der mit dem Sperrglied verbundene Bremsklotz radial von der Bremsbahn abgehoben ist. Außerhalb der durch radial nach außen gerichtete Zacken gebildeten Rastkerbe ist der nicht mit Rastkerben versehene Abschnitt der Verstellbahn radial soweit abgesenkt, daß dann der Bremsklotz auf der zugehörigen Bremsbahn reibschlüssig aufsitzt und das Rastglied mit Abstand vom rastenfreien Abschnitt der Verstellbahn steht. Der Bremsklotz kann dabei fest mit dem Sperrglied verbunden sein, das vorzugsweise als Schwenkhebel mit Rastrolle ausgebildet ist, welcher durch die Kraft einer Druckfeder in Eingriff mit den Rastkerben bzw. den Bremsklotz in reibschlüssigem Eingriff mit der zugeordneten Bremsbahn hält.

Das Sperrglied und das Rastglied können jedoch auch an getrennten, jeweils für sich federbelasteten Hebeln sitzen. Dann steht über den gesamten Verstellweg sowohl das Sperrglied in Anlage mit der Verstellbahn als auch der Bremsklotz in ständigem reibschlüssigem Eingriff mit der Bremsbahn. Hierdurch erhöht sich lediglich das Verstellmoment im Bremsbereich um die Reibwirkung des Sperrgliedes auf dem rastenfreien Abschnitt der Verstellbahn und das Rastmoment um die Wirkung der dauernd eingelegten Bremsvorrichtung.

Insbesondere befindet sich die Bremsbahn zumindest im Bereich zwischen mit Abstand voneinander angeordneten Rastbereichen. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die auch mit den Rastkerben versehene Verstellbahn axial an eine Steuerwalze anzusetzen, an die außerdem in axialer Richtung daneben die Bremsbahn angesetzt ist. Die so ausgestattete Steuerwalze ist schwenkbar in einem Steuergehäuse gelagert, an dem auch das Sperrglied als schwenkbarer Sperrhebel angelenkt ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizzen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Stellgerät mit manuell betätigbarer Steuerwalze und zugeordneter Arretiervorrichtung

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1 im Bereich der Arretiervorrichtung.

In einem durch strichpunktierte Linien angedeuteten Gerätegehäuse eines Stellgeräts, das insbesondere als Fahr-Brems- Steuerschalter für elektrisch betriebene Schienenfahrzeuge genutzt wird, ist auf einer Welle 2 für eine nur teilweise dargestellte Steuerwalze 2a ein Steuerhebel 3 als Stellglied festgesetzt, der aus dem Gerätegehäuse 1 nach außen ragt und zur manuellen Verdrehung der Welle 2 dient. Auf der Welle 2 sitzt konzentrisch eine Rastscheibe 4, die an ihrem Umfang mit Rastkerben 5 versehen ist, wobei diese Rastkerben 5 die Endbereiche eines Verstellweges markieren, über den die Welle 2 verdreht werden kann. Zwischen den mit Rastkerben 5 versehenen Bereichen der gesamten Verstellbahn befindet sich ein radial abgesenkter Abschnitt 6 der Verstellbahn, wobei die Absenkung vorliegend so gewählt ist, daß sie auf dem Umfangsniveau des Grundes der Rastkerben 5 liegt. Die Rastkerben 5 sind dabei dreieckförmig ausgeschnitten und treten gemäß Fig. 1 in Wirkeingriff mit einer drehbar gelagerten Rastrolle 7, die an einem tangential zur Rastscheibe 4 stehenden Rasthebel 8 angeordnet ist. Der Rasthebel 8 sitzt schwenkbeweglich an einem mit dem Gehäuse 1 verbundenen Lagerbock 9, der zugleich eine Abstützung für eine Druckfeder 10 bildet, die sich an einem radial zur Welle 2 erstreckenden Arm des Bremshebels 8 abstützt. Die Feder 10 übt daher eine Kraftkomponente auf den Rasthebel 8 aus, welche den Rasthebel 8 mit der daran vorgesehenen Rastrolle 7 als Sperrglied zur Welle 2 hindrückt. Im Bereich der Rastkerben 5 ist somit über den Verstellweg der Rastscheibe 4 hinweg eine stufige Arretierung vorgesehen.

Im Bereich des von Rastkerben 5 freien, nur eine Oberflächenrauhigkeit aufweisenden Abschnitts 6 der Verstellbahn ist an die Rastscheibe 4 in axialer Richtung eine konzentrisch zur Welle 2 verlaufende, sich zumindest über den Abschnitt 6 erstreckende Bremsbahn 11 fest angesetzt, die zumindest der Übersichtlichkeit wegen mit einem geringeren Radius als der Abschnitt 6 dargestellt ist. Am Rasthebel 8 sitzt ein angepaßter Bremsklotz 12 mit einer an die konvexe Bremsbahn 11 angepaßten konkav geformten Bremsfläche 13. Die Zuordnung von Bremsbahn 11 und Bremsklotz 12 ist dabei so getroffen, daß sich beide zumindest dann überlappen, wenn sich die Rastwalze 7 zwischen dem mit Rastkerben versehenen Bereich, also im radial abgesenkten Abschnitt 6 befindet.

Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Stellung, in welcher sich die Rastscheibe 4 im Endbereich des zur Verfügung stehenden Verstellweges in einer dort vorgesehenen Rastkerbe 5 befindet, greift die Rastrolle 7 aufgrund ihrer zylindrischen Form nicht bis auf den tiefsten Grund 5.1 der betreffenden Rastkerbe 5 hinunter. Dabei ist die Anordnung von Bremsklotz 12 und Bremsbahn 11 so getroffen, daß in dieser Lage des Rasthebels 8 der Bremsklotz radial von der Bremsscheibe 11 abgehoben ist. Wird nun der Stellhebel 3 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, dann wird durch die Flanke der betreffenden Rastkerbe 5 der Rasthebel 8 zunächst radial nach außen gegen die Druckkraft der Feder 10 verstellt und der Bremsklotz 12 weiter von der Bremsbahn 11 abgehoben. Bei der weiteren Verstellung läuft jedoch die Rastrolle 7 an der an den glatten Abschnitt 6 angrenzenden Flanke 5.2 der betreffenden Rastnase 5.3 radial nach innen ab, so daß sich dann der Bremsklotz 12 auf die Bremsscheibe 11 aufsetzt. Eine Abstützung der Rastwalze 7 auf dem glatten Abschnitt 6 erfolgt dabei nicht, weil dieser Abschnitt 6 einen Bahnradius aufweist, der kleiner ist als der Radius, auf den die Rastrolle 7 absinkt, wenn der Bremsklotz 12 auf der Bremsscheibe 11 aufsitzt. Der Rasthebel 8 wird demnach im dann stufenlos zu überwindenden Verstellweg nicht mehr auf der Rastrolle 7 sondern nur noch durch die Bremsvorrichtung abgestützt. Dabei ist es möglich, die Bremswirkung durch Ändern der mechanischen Vorspannung der Feder 10 einzustellen, was beispielsweise mittels einer zwischen die Feder und eine der Abstützungen eingefügte Justierschraube ausführbar ist.

Durch den Aufbau der Arretiervorrichtung mit einer in einem vorbestimmten Verstellwegbereich stufig wirkenden Rastvorrichtung und einer in einem davon getrennten Verstellwegbereich durch Reibung wirkenden Bremsvorrichtung werden Verstellbereiche mit unterschiedlicher Hemmung geschaffen, wobei die Reibungsbremse eine kontrollierte kontinuierliche Verstellung der Steuerwalze innerhalb des Brems- Verstellbereichs sicherstellt.


Anspruch[de]
  1. 1. Stellgerät mit einer über einen Verstellweg verstellbaren Stelleinheit aus einer Steuerwalze und einem manuell betätigbaren Stellglied, insbesondere Fahr-Brems- Steuerschalter für Schienenfahrzeuge, und mit einer der Stelleinheit zugeordneten Arretiervorrichtung, die eine Rastvorrichtung mit einem federbelasteten Sperrglied und wenigstens eine Rastkerbe in einer zugeordneten Verstellbahn aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (5-12) eine Reibungsbremsvorrichtung (11, 12) aufweist, die zumindest über den Verstellweg außerhalb des Wirkungsbereichs der Rastvorrichtung (5, 7) in Eingriff steht.
  2. 2. Stellgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (7, 8) mit einem Bremsklotz (12) gekuppelt ist, dem zumindest im Verstellbereich außerhalb des Rastbereichs (5) eine Bremsbahn (11) zugeordnet ist und daß bei in Wirkverbindung stehender Rastvorrichtung (5, 7) der Bremsklotz (12) von der Bremsbahn (11) abgehoben ist.
  3. 3. Stellgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsklotz (12) mit dem Sperrglied (7, 8) verbunden ist und daß die Rastkerbe (5) so tief bemessen ist, daß bei eingerasteter Rastwalze (7) des Sperrglieds (7, 8) der Bremsklotz (12) mit Abstand von der Bremsbahn (11) steht und bei aus der Raststellung herausbewegtem Stellglied (3) das Sperrglied (7, 8) freisteht und der Bremsklotz (12) auf der Bremsbahn (11) reibschlüssig aufsitzt.
  4. 4. Stellgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsklotz (12) fest am Sperrglied (7, 8) sitzt.
  5. 5. Stellgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Rastkerben (5) versehene Verstellbahn (4, 5, 6) axial an einer Steuerwalze (2a) und weiter axial daneben die Bremsbahn (11) angeordnet ist.
  6. 6. Stellgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (11, 12) über einen zwischen zwei beabstandeten Rastvertiefungen (5) reichenden Abschnitt (6) des Verstellweges in Eingriff tritt.
  7. 7. Stellgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied und ein Bremsklotz der Reibungsbremsvorrichtung an getrennten, federbelasteten Hebeln angeordnet sind und daß über den gesamten Verstellweg sowohl das Sperrglied auf der Verstellbahn als auch der Bremsklotz auf einer zugeordneten Bremsbahn aufsitzen.






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