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Title:
COUPLING DEVICE FOR UNITS HAVING ROTATING SWITCHING ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/109731
Kind Code:
A1
Abstract:
A coupling device (3) for coupling a rotating input switching element (4) of a first unit (1) to a rotating output switching element (6) of a second unit (2) is provided for an assembly in which the rotation axes (8, 9) of the two switching elements (4, 6) are parallelly interspaced, the switching elements (4, 6) are offset with regard to one another in an axial direction of the rotation axes (8, 9), and an actuation of the switching elements ensues in the same direction from a first position into a second position. The coupling device (3) comprises a multiplication element (11) having three coupling elements (12, 13, 14) that are rigid with regard thereto. A first coupling element (12) serving as an input coupling element can be pivotally coupled to the input switching element (4). A second coupling element (13) serving as an output coupling element can be coupled to the output switching element (6), and a third coupling element (14) serving as a multiplication coupling element can be displaced along a guideway (17).

Inventors:
ECKERT GUNTHER (DE)
RIEGER THOMAS (DE)
VIERLING WINFRIED (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/004234
Publication Date:
December 16, 2004
Filing Date:
April 21, 2004
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
ECKERT GUNTHER (DE)
RIEGER THOMAS (DE)
VIERLING WINFRIED (DE)
International Classes:
H01H9/20; H01H3/32; H01H71/10; H01H71/70; (IPC1-7): H01H9/20
Foreign References:
DE3710520A11988-10-13
US5693923A1997-12-02
US6326870B12001-12-04
FR2817078A12002-05-24
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Koppelvorrichtung zur Kopplung eines drehbaren Antriebs schaltelementes (4) eines ersten Gerätes (1) mit einem dreh baren Abtriebsschaltelement (6) eines zweiten Gerätes (2), wobei die Drehachsen (8,9) der zwei Schaltelemente (4,6) pa rallel zueinander beabstandet sind und die Schaltelemente (4,6) in Axialrichtung der Drehachsen (8,9) zueinander ver setzt sind, und eine gleichsinnige Betätigung der Schalt elemente von einer ersten Position in eine zweite Position vorgesehen ist, mit einem Übersetzungselement (11) mit drei relativ zu diesem starren Koppelelementen (12,13, 14), wobei ein erstes Koppelelement (12) als Antriebskoppelelement schwenkbar mit dem Antriebsschaltelement (4) koppelbar ist, ein zweites Koppelelement (13) als Abtriebskoppelelement mit dem Abtriebsschaltelement (6) koppelbar ist, und ein drittes Koppelelement (14) als Übertragungskoppel element längs einer Führungsbahn (17) verschiebbar ist.
2. Koppelvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das erste Koppelelement (12) mittels einer Koppelachse (15) mit dem An triebsschaltelement (4) koppelbar ist.
3. Koppelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das zweite Koppelelement (13) mittels einer Gleitfläche (22) mit dem Ab triebsschaltelement (6) koppelbar ist.
4. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Füh rungsbahn (17) einen ersten Krümmungsbereich (27) aufweist, in welchem die Krümmungsrichtung der Krümmung eines Kreises entspricht, in welchem die Drehachse (9) des Abtriebsschalt elementes (9) angeordnet ist, sowie einen zweiten Krümmungs bereich (29) mit entgegengesetzter Krümmung.
5. Koppelvorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der erste Krümmungsbereich (27) der ersten Position zugewandt ist und einen Krümmungsradius (R1) aufweist, der größer ist als ein Krümmungsradius (R2) des zweiten Krümmungsbereiches (29).
6. Koppelvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich an den zweiten Krümmungsbereich (29) zur zweiten Position hin ein Linearführungsbereich (30) anschließt.
7. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass am über setzungselement (11) ein Federelement (19) schwenkbar ange lenkt ist, welches zur Lagerung an einem relativ zu den Dreh achsen (8,9) festen Abstützpunkt (21) vorgesehen ist.
8. Koppelvorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass beim Schwenken des Antriebsschaltelements (4) von der ersten Posi tion in die zweite Position das Federelement (19) zunächst gespannt und vor Erreichen der zweiten Position entspannt wird.
9. Koppelvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Feder element (19) zur Betätigung des Abtriebsschaltelementes (6) bei der Bewegung des Antriebsschaltelementes (4) von der Ein Position in die AusPosition vorgesehen ist.
10. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fe derelement (19) eine Lförmige Grundform aufweist.
11. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Feder element (19) am Übersetzungselement (11) zumindest geringfü gig verschiebbar gelagert ist.
12. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Rahmen (35), in welchem das Übersetzungselement (11) beweglich gelagert ist.
13. Koppelvorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Füh rungsbahn (17) vom Rahmen (35) gebildet ist.
14. Koppelvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Ab triebskoppelelement (13) zwischen zwei jeweils eine Führungs bahn (17) aufweisenden Längsseiten (37,38) des Rahmens (35) angeordnet ist.
15. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Über setzungselement (11) zwei parallel zueinander beabstandete innerhalb des Rahmens (35) verschiebbare Wangen (40) auf weist, welche durch das Abtriebskoppelelement (13) verbunden sind.
16. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine den Rahmen (35) abdeckende Abdeckkappe (36).
17. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Über setzungselement (11) eine im Wesentlichen dreieckige Grund form aufweist, wobei die Koppelelemente (12,13, 14) zumindest annähernd an den Ecken angeordnet sind.
18. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das An triebskoppelelement (12) als Buchse, in welche ein die Schaltelemente (4,6) über das Übersetzungselement (11) ver bindender Antriebsstift (16) einsetzbar ist, ausgebildet ist.
19. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Über tragungskoppelelement (14) als in der Führungsbahn (17) gela gerter Führungsstift ausgebildet ist.
20. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine kreisbogenför mige Antriebsführungsbahn (39), längs der das Antriebskoppel element (12) verlagerbar ist.
21. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein mit dem Rah men (35) verbundenes Schnappverbindungselement (41) zur Ver bindung mit einem der zu koppelnden Geräte (1,2).
22. Koppelvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnappverbindungselement (41) mindestens ein Positivschnapp element (42) und mindestens ein Negativschnappelement (43) aufweist.
23. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gleit fläche (22) des Abtriebskoppelelementes (13) derart ausge bildet ist, dass ein Anlagepunkt (25,26), welcher zur Anlage des Abtriebsschaltelements (6) vorgesehen ist, sich bei Betä tigung des Antriebsschaltelementes (4) von der AusPosition in die EinPosition zunehmend in Richtung zur Drehachse (9) des Abtriebsschaltelements (6) verlagert.
24. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gleit fläche (22) des Abtriebskoppelelementes (13) im Wesentlichen eben ausgebildet ist, wobei eine Mittelsenkrechte (23) der Gleitfläche (22) eine Verbindungslinie (24) zwischen dem An triebskoppelelement (12) und dem Übertragungskoppelele ment (14) schneidet.
25. Koppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei kon stanter Betätigungsgeschwindigkeit (F1) des Antriebskoppel elementes (4) die Schwenkgeschwindigkeit (F2) des Abtriebs koppelelementes (6) variiert.
26. Koppelvorrichtung nach Anspruch 25, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Maximum (44) der Schwenkgeschwindigkeit (F2) des Abtriebskoppelelementes (6) zwischen dessen erster Position und dessen zweiter Position.
Description:
Beschreibung Koppelvorrichtung für Geräte mit drehbaren Schaltelementen Die Erfindung betrifft eine Koppelvorrichtung für Geräte mit drehbaren Schaltelementen, insbesondere für Reiheneinbau- geräte.

Ein auf eine Tragschiene aufschnappbares Reiheneinbaugerät mit einem auch als Schaltknebel bezeichneten drehbaren Schaltelement ist beispielsweise aus der DE 197 24 945 AI be- kannt. Für ein Reiheneinbaugerät kann optional ein Antrieb mittels eines Fernantriebs vorgesehen sein. Ein Fernantrieb für einen Schutzschalter ist beispielsweise aus der DE 37 10 520 AI bekannt, wobei sowohl der Fernantrieb als auch der Schutzschalter als Reiheneinbaugeräte ausgebildet sind und jeweils ein auch als Handhabe bezeichnetes drehbares Schaltelement aufweisen. Zur Kopplung der beiden Schaltele- mente ist ein diese verbindender Mitnehmer vorgesehen. Eine derartige Kopplung setzt voraus, dass die Schaltelemente um eine gemeinsame geometrische Drehachse schwenkbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfach und raumsparend aufgebaute Koppelvorrichtung für Ge- räte mit drehbaren Schaltelementen anzugeben, wobei die zu koppelnden Schaltelemente um parallel zueinander beabstandete Drehachsen schwenkbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Koppel- vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Koppelvor- richtung dient der Kopplung eines drehbaren Antriebsschalt- elementes eines ersten Gerätes mit einem drehbaren Abtriebs- schaltelement eines zweiten Gerätes. Die Begriffe"Antriebs- schaltelement"und"Abtriebsschaltelement"sind zur sprachli- chen Unterscheidung der beiden Schaltelemente gewählt und im- plizieren nicht notwendigerweise eine Funktionsangabe. Jedes Schaltelement ist von einer ersten Position, insbesondere ei-

ner Aus-Position, in eine zweite Position, insbesondere eine Ein-Position, in der Regel mit einem Betätigungswinkel von weniger als 180°, schwenkbar. Hierbei sind die Dreh-oder Schwenkachsen parallel zueinander beabstandet und die Schalt- elemente in Axialrichtung der Drehachsen versetzt. Zur mecha- nischen Kopplung der Schaltelemente ist ein Übersetzungsele- ment vorgesehen, welches insgesamt starr ist und drei Koppel- elemente aufweist : Ein erstes, als Antriebskoppelelement bezeichnetes Koppelele- ment ist mit dem ersten Schaltelement mittels einer Dreh-o- der Schwenkverbindung koppelbar. Das Antriebskoppelelement weist hierzu bevorzugt eine Koppelachse auf, welche bei Betä- tigung des Antriebsschaltelementes auf einem Kreisbogen be- wegbar ist. Das erste Koppelelement kann auf einfache Weise als Buchse ausgebildet sein, in welche ein Antriebsstift ein- setzbar ist, der zugleich mit dem Antriebsschaltelement ver- bindbar ist.

Als zweites Koppelelement ist ein Abtriebskoppelelement vor- gesehen, welches mit dem zweiten Schaltelement, bevorzugt mittels einer Gleitfläche, koppelbar ist. Während der Abstand der Koppelachse des ersten Koppelelementes zur Drehachse des Antriebsschaltelementes konstant ist, ist der Abstand der Gleitfläche des zweiten Koppelelementes zur Drehachse des Ab- triebsschaltelementes variabel.

Als drittes Koppelelement ist ein Übertragungskoppelelement vorgesehen, welches längs einer Führungsbahn verschiebbar ist. Die Führungsbahn kann dabei entweder Teil eines der zu koppelnden Geräte, insbesondere des Gerätes mit dem Abtriebs- schaltelement, oder Teil der Koppelvorrichtung sein.

Die Koppelvorrichtung ist damit besonders kompakt aufgebaut, wobei kein weiteres Getriebe zwischen den zu koppelnden Gerä- ten erforderlich ist.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Koppelvor- richtung ein Federelement auf, welches schwenkbar am Übertra- gungselement gelagert ist. Hierzu weist das Übertragungsele- ment ein bevorzugt zwischen dem Antriebskoppelelement und dem Übertragungskoppelelement angeordnetes Federlagerelement auf, an welchem eine Seite des Federelementes gehalten ist. Die andere Seite des Federelementes ist an einem relativ zu den Drehachsen der Schaltelemente festen Lagerpunkt, insbesondere im Gehäuse des das Abtriebsschaltelement beinhaltenden zwei- ten Gerätes, lagerbar. Das Federelement dient als Kraftspei- cher, welcher während des Schaltvorgangs Energie aufnimmt und abgibt. Vorzugsweise wird das Federelement beim Schwenken des Antriebsschaltelements von der ersten Position in die zweite Position zunächst gespannt und vor Erreichen der zweiten Po- sition entspannt. Diese Ausbildung ist insbesondere zusammen mit einem variablen Übersetzungsverhältnis der Koppelvorrich- tung vorteilhaft. Wird durch die Betätigung des Abtriebs- schaltelementes im zweiten Gerät ein elektrischer Kontakt ge- schlossen, so sollte das Schließen des Kontaktes möglichst schnell erfolgen. Dies ist dadurch erreicht, dass zum Zeit- punkt des Schließens des Kontakts das Abtriebsschaltelement mit relativ hoher Winkelgeschwindigkeit bewegt wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass das Antriebsschaltelement, wel- ches beispielsweise motorisch angetrieben ist, im Allgemeinen mit konstanter Betätigungsgeschwindigkeit schwenkt. Wird das Antriebsschaltelement von der Aus-Position in Richtung zur Ein-Position bewegt, so erfolgt zunächst eine relativ lang- same Bewegung des Abtriebsschaltelementes. Während dieser langsamen Bewegungsphase wird das Federelement gespannt.

Nachdem die maximale Spannung des Federelementes erreicht ist, wird mit nunmehr geändertem Übersetzungsverhältnis das Abtriebsschaltelement relativ schnell weitergedreht. Während dieser zweiten, schnellen Bewegungsphase schließt der Kontakt im zweiten Gerät. Die schnelle Bewegung des Abtriebsschalt- elementes wird dabei durch die Entspannung des Federelementes unterstützt.

Zur Realisierung der beschriebenen Bewegungsabläufe weist die Führungsbahn vorzugsweise mehrere Krümmungsbereiche auf. Da- bei entspricht die Krümmungsrichtung der Führungsbahn in ei- nem ersten Krümmungsbereich der Krümmung eines Kreises, in welchem die Drehachse des Abtriebsschaltelementes angeordnet ist. Ein zweiter, sich an den ersten Krümmungsbereich an- schließender Krümmungsbereich weist die entgegengesetzte Krümmung auf. Der erste Krümmungsbereich, welcher der anfäng- lichen, relativ langsamen Bewegung des Abtriebsschaltelemen- tes zugeordnet ist, ist der ersten Position, insbesondere Aus-Position zugewandt, und weist einen Krümmungsradius auf, der größer ist als ein Krümmungsradius des zweiten Krümmungs- bereiches. Innerhalb beider Krümmungsbereiche kann der Krüm- mungsradius variieren. Dabei verringert sich der Krümmungsra- dius des ersten Krümmungsbereiches von der ersten Position in Richtung zur zweiten Position. An den zweiten Krümmungsbreich schließt sich in Richtung zur zweiten Position optional ein nicht gekrümmter Linearführungsbereich an. Im diesem Bereich wird die Winkelgeschwindigkeit des Abtriebsschaltelementes, nachdem der gegebenenfalls im zweiten im zweiten Gerät ange- ordnete Kontakt bereits geschlossen ist, wieder geringer.

Während zur Kraftübertragung vom Antriebsschaltelement auf das Abtriebsschaltelement beim Schaltvorgang von der ersten zur zweiten Position, insbesondere beim Einschaltvorgang, ei- ne Einwirkung der Gleitfläche des Abtriebskoppelelementes auf das zweite Schaltelement vorgesehen ist, ist in umgekehrter Schaltrichtung, d. h. bei Betätigung des Antriebsschaltelemen- tes von der zweiten Position in die erste Position, vorzugs- weise eine Einwirkung des Federelementes auf das zweite Schaltelement, d. h. das Abtriebsschaltelement vorgesehen. Die Koppelvorrichtung ist durch diese Doppelfunktion des Feder- elementes besonders materialsparend aufgebaut. Auf besonders einfache Weise ist diese Doppelfunktion des Federelementes realisierbar, wenn dieses eine L-förmige Grundform aufweist, wobei das Abtriebsschaltelement einen Betätigungshebel auf-

weist, der in der zweiten Position zumindest annähernd an ei- nem der L-Schenkel des Federelementes anliegt.

Sofern gewünscht ist, dass das Antriebsschaltelement beim Ausschaltvorgang zunächst ohne Kopplung mit dem Abtriebs- schaltelement geschwenkt werden kann, d. h. einen Freiwinkel aufweist, kann diese Funktion durch die Art der Lagerung des Federelementes realisiert werden. Bevorzugt ist das Federele- ment am Übersetzungselement, beispielsweise mittels einer La- sche, verschiebbar gelagert.

Die Koppelvorrichtung weist nach einer bevorzugten Ausgestal- tung einen Rahmen auf, in welchem das Übertragungselement be- weglich gelagert ist. Dieser Rahmen wird bevorzugt auf dem zweiten Gerät, d. h. dem Gerät, dessen Schaltelement im Allge- meinen mit Hilfe des ersten Gerätes angetrieben wird, ange- ordnet. Die Führungsbahn für das Übertragungskoppelelement wird vorzugsweise vom Rahmen gebildet. Weiterhin weist der Rahmen vorzugsweise eine kreisbogenförmige Antriebsführungs- bahn auf, längs der das mit dem Antriebsschaltelement schwenkbare Antriebskoppelelement verlagerbar ist. Vorzugs- weise sind jeweils zwei Führungsbahnen für das Übertragungs- koppelelement und Antriebsführungsbahnen für das Antriebskop- pelelement symmetrisch auf zwei Längsseiten des Rahmens ange- ordnet. Das Abtriebskoppelelement ist dagegen ebenso wie das Federelement zwischen den Längsseiten des Rahmens geführt.

Auf dem Rahmen befindet sich vorzugsweise eine Abdeckkappe, welche auch einen Teil der Führungsbahn für das Übertragungs- koppelelement sowie der Antriebsführungsbahn bilden kann.

Das Übersetzungselement weist im Querschnitt, d. h. in Blick- richtung längs der Drehachsen der Schaltelemente, bevorzugt eine dreieckige Grundform auf, wobei die Koppelelemente zu- mindest annähernd an den Ecken des Dreiecks angeordnet sind.

Während das Antriebs-sowie Übertragungskoppelelement bevor- zugt buchsen-oder stiftförmig ausgebildet sind, ist das Ab- triebskoppelelement bevorzugt in der Art einer Betätigungs-

zunge geformt. Diese verbindet zwei innerhalb des Rahmens verschiebbare Wangen des Übersetzungselementes, wobei das Ab- triebsschaltelement zwischen die Wangen eingreifen kann. Die mit dem Abtriebsschaltelement zusammenwirkende Gleitfläche des Abtriebskoppelelementes ist bevorzugt derart ausgebildet, dass ein Anlagepunkt, welcher zur Anlage des Abtriebsschalt- elements vorgesehen ist, sich bei Betätigung des Antriebs- schaltelementes von der ersten Position in die zweite Posi- tion zunehmend von der Koppelachse entfernt. Durch diese Ver- schiebung des Anlagepunktes auf der Gleitfläche wird die oben beschriebene Änderung des Übersetzungsverhältnisses bei der Bewegung des Übersetzungselementes realisiert. Das Abtriebs- koppelelement ist in Relation zu einer Verbindungslinie zwi- schen dem Antriebskoppelelement und dem Übertragungskoppel- element bevorzugt derart positioniert, dass eine Mittelsenk- rechte der im Wesentlichen ebenen Gleitfläche die Verbin- dungslinie und/oder zumindest annähernd das Übertragungskop- pelelement schneidet.

Der Rahmen der Koppelvorrichtung ist bevorzugt zur mechani- schen Verbindung mit dem seitlich, d. h. in Axialrichtung der Drehachsen versetzt, benachbarten ersten, das Antriebsschalt- element aufweisenden Gerät vorgesehen. Hierzu weist der Rah- men mindestens ein Schnappverbindungselement auf. Vorzugs- weise ist mindestens ein positives Schnappelement, d. h. ein hervorgehobenes Schnappelement und mindestens ein Negativ- schnappelement, d. h. ein als Aussparung oder Vertiefung aus- gebildetes Schnappelement vorgesehen. Durch die Mehrzahl der Schnappverbindungselemente ist der Rahmen stabil, insbesonde- re verdrehsicher, mit dem ersten Gerät verbindbar.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass zwei Schaltelemente mit unterschiedlichen Drehachsen koppel- bar sind, wobei ein variables Übersetzungsverhältnis herge- stellt ist und die Kopplung in Querrichtung der zu verbinden- den Geräte, d. h. in Richtung der Drehachsen, keinen zusätzli- chen Raum benötigt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen : FIG 1 bis 7 in vereinfachter Querschnittsdarstellung ein Kop- pelelement zweier ausschnittsweise dargestellter Geräte beim Einschaltvorgang, FIG 8 das Koppelelement in einer Darstellung analog den FIG 1 bis 7 beim Ausschaltvorgang, FIG 9 in einer perspektivischen Darstellung das Koppel- element mit einer Abdeckkappe, FIG 10 das Koppelelement ohne Abdeckkappe, FIG 11 das Koppelelement mit einem Schnappverbindungs- element, FIG 12 das Koppelelement mit Schnappverbindungselement und Abdeckkappe, FIG 13 die Abdeckkappe, FIG 14 ein Federelement der Koppelvorrichtung, FIG 15 ein Übersetzungselement der Koppelvorrichtung, FIG 16 einen Rahmen der Koppelvorrichtung, und FIG 17 in einem Diagramm die Relation zwischen der Betä- tigungsgeschwindigkeit eines Antriebs-und eines Abtriebskoppelelementes der Koppelvorrichtung.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Funktionsweise einer zur Kopplung eines ersten Gerätes 1 mit einem zweiten Gerät 2 vorgesehenen Koppelvorrichtung 3 wird nachfolgend anhand der FIG 1 bis 8 erläutert. Beim ers- ten Gerät 1 handelt es sich um einen Fernantrieb mit einem motorisch angetriebenen als Antriebsschaltelement 4 bezeich- neten Betätigungsknebel, welcher auch manuell betätigbar ist und als einziges Teil des ersten Gerätes 1 in den Darstellun- gen sichtbar ist. Ein Griffstück 5 des Antriebsschaltelemen- tes 4 ist um einen Betätigungswinkel a von 100° (FIG 7) schwenkbar. Die motorische Schwenkbewegung wird in 1,2 s

vollzogen, entsprechend einer Schwenkgeschwindigkeit von 83°/s. Das zweite Gerät 2 weist einen als Abtriebsschaltele- ment 6 bezeichneten Betätigungsknebel mit einem Betätigungs- hebel 7 auf, welcher um einen Schwenkwinkel ß von 90° drehbar ist. Das zweite Gerät 2, im Ausführungsbeispiel ein FI-Schal- ter, ist für eine Schwenkbewegung des Abtriebsschaltelementes 6 in 0,5 Sekunden, d. h. eine Schwenkgeschwindigkeit von 180°/s, ausgelegt. Die Anforderungen an die Betätigungsge- schwindigkeit des Abtriebsschaltelementes 6 unterscheiden sich damit wesentlich von den Gegebenheiten des ersten Gerä- tes 1 mit einer wesentlich geringeren Schwenkgeschwindigkeit.

Um das erste Gerät 1 zum Antrieb des Abtriebsschaltelementes 6 des zweiten Gerätes 2 nutzen zu können, weist die Koppel- vorrichtung 3 in nachstehend noch näher erläuterter Weise ein variables Übersetzungsverhältnis auf.

Das Antriebsschaltelement 4 ist um eine erste Drehachse 8 drehbar, während das Abtriebsschaltelement 6 um eine zweite, relativ zur ersten Drehachse parallel versetzte Drehachse 9 drehbar ist. Das zweite Gerät 2, dessen Gehäuse 10 in den Darstellungen ausschnittsweise sichtbar ist, ist relativ zum ersten Gerät 1 in Richtung der Drehachsen 8,9 versetzt an dieses angrenzend. Beide Geräte 1,2 sind als auf eine Hut- schiene aufschnappbare Reiheneinbaugeräte ausgebildet, wobei die zweite Drehachse 9 des zweiten Gerätes 2 geringer von der Hutschiene beabstandet ist als die erste Drehachse 8 des ers- ten Gerätes 1. Auf das zweite Gerät 2 ist die Koppelvorrich- tung 3 aufgesetzt. Im Übrigen sind die Geräte 1,2 in etwa konturengleich.

Die Koppelvorrichtung 3 weist ein Übersetzungselement 11 mit einer dreieckigen Grundform auf, wobei zumindest annähernd in dessen Ecken jeweils ein Koppelelement 12,13, 14 angeordnet ist. Das auch als Antriebskoppelelement bezeichnete erste Koppelelement 12 weist eine Koppelachse 15 auf, längs der ein Antriebsstift 16 angeordnet ist, welcher eine Verbindung zwi- schen der Koppelvorrichtung 3 und dem Antriebsschaltelement 4

herstellt. Das Antriebskoppelelement 12 ist somit stets von der ersten Drehachse 8 konstant beabstandet, wobei eine Schwenkbewegung zwischen dem Antriebsschaltelement 4 und dem Übersetzungselement 11 möglich ist.

Das zweite Koppelelement 13 ist als etwa zungenförmiges Ab- triebskoppelelement ausgebildet, welches zur Betätigung des Betätigungshebels 7 des Abtriebsschaltelementes 6 vorgesehen ist. Das dritte Koppelelement 14 wird auch als Übertragungs- koppelelement bezeichnet und ist längs einer Führungsbahn 17 verschiebbar gelagert.

Das Übersetzungselement 11 weist des Weiteren ein bolzenför- miges Federlageelement 18 auf, an welchem ein Federelement 19 mittels einer Lasche 20 schwenkbeweglich und in gewissem Um- fang auch verschieblich gelagert ist. Das als im Querschnitt L-förmige Blattfeder ausgebildete Federelement 19 ist an ei- nem Abstützpunkt 21 im Gehäuse 10 gelagert.

Die FIG 1 zeigt die Koppelvorrichtung 3 und die Schaltelemen- te 4,6 in einer ersten Position, nämlich Aus-Position der Ge- räte 1,2. Eine dem Betätigungshebel 7 zugewandte Gleitfläche 22 des Abtriebskoppelelementes 13 befindet sich nicht in Kon- takt mit dem Abtriebsschaltelement 6. Die Gleitfläche 22 ist im Wesentlichen eben ausgebildet und derart relativ zu dem Antriebskoppelelement 12 und dem Übertragungskoppelelement 14 ausgerichtet, dass eine Mittelsenkrechte 23 der Gleitfläche 22 eine Verbindungslinie 24 zwischen dem Antriebskoppelele- ment 12 und dem Übertragungskoppelelement 14 schneidet.

Wird das Antriebsschaltelement 4 in Richtung zur zweiten Po- sition, der Ein-Position, in den Darstellungen nach rechts, geschwenkt, so kommt die Gleitfläche 22 an einem ersten Anla- gepunkt 25, welcher relativ weit von der zweiten Drehachse 9 beabstandet ist, mit dem Betätigungshebel 7 in Kontakt (FIG 2). Durch den damit gegebenen langen Hebelarm am Abtriebs- schaltelement 6 wird dieses zunächst nur langsam geschwenkt.

Das gegebene Übersetzungsverhältnis stellt auch ein zuverläs- siges Starten der Schwenkbewegung des Abtriebsschaltelementes 6 sicher.

Beim weiteren Drehen des Antriebsschaltelementes 4 in Rich- tung zur Ein-Position verschiebt sich der Kontaktbereich zwi- schen dem Abtriebskoppelelement 13 und dem Betätigungshebel 7 zu einem zweiten Anlagepunkt 26, welcher im Vergleich zum ersten Anlagepunkt 25 relativ gering von der zweiten Drehach- se 9 beabstandet ist (FIG 3). Bei der Schwenkbewegung der An- triebsschaltelement 4,6 von der in FIG 2 dargestellten Posi- tion in die in FIG 3 dargestellte Position bewegt sich das stiftförmige Übertragungskoppelelement 14 längs eines ersten Krümmungsbereiches 27, dessen Krümmung in Richtung zur Ein- Position, d. h. in der Darstellung nach rechts, zunimmt. Ein mittlerer Krümmungsradius innerhalb des ersten Krümmungs- bereiches 27 ist mit R1 bezeichnet. Die Krümmung innerhalb des ersten Krümmungsbereiches 27 entspricht der Krümmung ei- nes Kreises, in welchem die zweite Drehachse 9 angeordnet ist. Die am Anfang des ersten Krümmungsbereiches, d. h. in ei- nem Bereich, in welchem sich das Übertragungskoppelelement 14 in Aus-Position (FIG 1) befindet, nahezu parallel zu einer Gehäuseoberkante 28 des zweiten Gerätes 2 verlaufende Füh- rungsbahn 17 fällt somit in deren weiterem Verlauf, d. h. in Richtung zur Ein-Position, zur Gehäuseoberkante 28 hin ab.

Trotz der Verlagerung der Anlagepunkte 25,26 zur zweiten Drehachse 9 hin bewirkt dieser abfallende Verlauf der Füh- rungsbahn 17 im ersten Krümmungsbereich 27 eine nur allmäh- lich schneller werdende Schwenkbewegung des Abtriebs- schaltelementes 6, wobei davon ausgegangen wird, dass sich das Antriebsschaltelement 4 mit gleichbleibender Winkel- geschwindigkeit dreht.

Wie aus einem Vergleich der FIG 2 und 3 ersichtlich ist, wird das Federelement 19 bei der Verschiebung des Übertragungs- koppelelementes 14 längs des ersten Krümmungsbereiches 27 der Führungsbahn 17 komprimiert. Das Federelement 19 ist als

Druckfeder ausgebildet, wobei ein Abheben des Übertragungs- koppelelementes 14 von der Führungsbahn 17 durch ein hier nicht dargestelltes Abdeckelement verhindert wird. Durch die Komprimierung. des Federelementes 19 wird somit in diesem E- nergie gespeichert. Diese Energiespeicherung findet in einer ersten Bewegungsphase des Übersetzungselementes 11 statt, während das Abtriebsschaltelement 6 langsam, jedoch mit zu- nehmender Geschwindigkeit bewegt wird.

Bei der weiteren Schwenkbewegung der Schaltelemente 4,6 in Richtung zur Ein-Position durchläuft das Übertragungselement 14, wie anhand der FIG 4 bis 7 ersichtlich, zunächst einen zweiten Krümmungsbereich 29 und anschließend einen Linear- führungsbereich 30. Der zweite Krümmungsbereich 29 ist im Vergleich zum ersten Krümmungsbereich 27 in entgegengesetzter Richtung gekrümmt und weist einen Krümmungsradius R2 auf, welcher geringer ist als der Krümmungsradius R1 innerhalb des ersten Krümmungsbereiches 27. Während das Übertragungskoppel- element 14 den zweiten Krümmungsbereich 29 durchläuft, tritt die maximale Kompression und damit die maximale Energiespei- cherung im Federelement 19 auf. Anschließend, insbesondere im Linearführungsbereich 30, wird das Federelement 19 wieder entspannt. Die Führungsbahn 17 steigt innerhalb eines Teiles des zweiten Krümmungsbereiches 29 sowie innerhalb des an- schließenden Linearführungsbereiches 30 relativ zur Gehäuse- oberkante 28 an, wobei gleichzeitig das Abtriebskoppelelement 13, welches den Betätigungshebel 7 nunmehr mit einem an den ebenen Bereich der Gleitfläche 22 anschließenden Rundungsbe- reich 31 kontaktiert, auf die zweite Drehachse 8 zu bewegt wird. Hierdurch beschleunigt sich die Drehbewegung des Ab- triebsschaltelementes 6. Diese beschleunigte Bewegung wird unterstützt durch die Entspannung des Federelementes 19.

Die FIG 8 zeigt einen Schaltzustand während des Ausschalt- vorgangs, d. h. während der Bewegung des Antriebsschaltelemen- tes 4 von der Ein-Position, in der Darstellung rechts (FIG 7) in die Aus-Position, in der Darstellung links (FIG 1). Auf-

grund der Aufhängung des Federelementes 19 am Federlagerele- ment 18 mittels der Lasche 20 existiert ein Freiwinkel y, in- nerhalb dessen das Antriebsschaltelement 4 in Richtung zur Aus-Position zurückgeschwenkt werden kann, ohne das Abtriebs- schaltelement 6 mitzunehmen. Erst nach Ausschöpfung des Frei- winkels y greift das Federelement 19 mit einem dessen Feder- schenkel 32,33 verbindenden abgerundeten Übergangsbereich 34 am Betätigungshebel 7 an. Das Abtriebskoppelelement 13 ist dabei vom Abtriebsschaltelement 6 abgehoben und somit während des Ausschaltvorgangs außer Funktion. Wird während des Aus- schaltvorgangs jedoch zunächst das Abtriebsschaltelement 6 bewegt, so kann dieses am Abtriebskoppelelement 13 angreifen und somit auch das Antriebsschaltelement 4 in die Aus-Posi- tion überführen.

Die FIG 9 bis 16 zeigen die Koppelvorrichtung 3 bzw. Teile dieser in verschiedenen perspektivischen Darstellungen. Die Koppelvorrichtung 3 weist einen Rahmen 35 auf, in dem das Ü- bersetzungselement 11 einschließlich des Federelementes 19 beweglich gelagert ist und der von einer Abdeckkappe 36 abge- deckt ist. Jeweils eine Führungsbahn 17 ist auf einer ersten Längsseite 37 und einer zweiten Längsseite 38 des Rahmens 35, welche dem nicht dargestellten ersten Gerät 1 zugewandt ist, ausgebildet. Des Weiteren ist auf jeder Längsseite 37,38 eine Antriebsführungsbahn 39 ausgebildet, längs welcher der im buchsenförmigen ersten Koppelelement 12 gelagerte Antriebs- stift 16 verschiebbar ist.

Die Gestaltung des Übersetzungselementes 11 ist insbesondere aus FIG 15 ersichtlich. Zwei annähernd dreieckige Wangen 40 sind verbunden durch das als Hülse ausgebildete erste Koppel- element 12, das zungenförmige Abtriebskoppelelement 13, das als Führungsstift ausgebildete Übertragungskoppelelement 14 sowie das stiftförmige Federlagerelement 18. Zwischen den Wangen 40, die in der Koppelvorrichtung 3 parallel zu den Längsseiten 37,38 angeordnet sind, kann der Betätigungshe- bel 7 des Abtriebsschaltelementes 6 eingreifen.

Die Koppelvorrichtung 3 ist mittels eines Schnappverbindungs- elementes 41 mit dem ersten Gerät 1 verbindbar. Das Schnapp- verbindungselement 41 weist jeweils zwei Positiv-Schnappele- mente 42 und Negativ-Schnappelemente 43 auf, welche mit ge- eignet geformten Schnappelementen am ersten Gerät 1 korres- pondieren. Durch diese mehrfache Einrastung der Koppelvor- richtung 3 am ersten Gerät 1 ist eine stabile, verdrehsichere Halterung erreicht. Dabei hat die Koppelvorrichtung 3 in seitlicher Richtung, d. h. in Erstreckungsrichtung der Dreh- achsen 8,9 sowie des Antriebsstiftes 16 praktisch keinen Raumbedarf.

Das in FIG 17 dargestellte Diagramm zeigt den Zusammenhang zwischen dem Schwenkwinkel ß des Abtriebsschaltelementes 6 des zweiten Gerätes 2 und der Betätigungsgeschwindigkeit F1 des ersten Gerätes 1, nämlich Fernantriebes sowie der Schwenkgeschwindigkeit F2 des zweiten Gerätes 2, nämlich FI- Schalters. Die Aus-Position entspricht einem Schwenkwinkel ß von 0°, die Ein-Position einem Schwenkwinkel ß von 90°. Der Einschaltvorgang ist somit im Diagramm von rechts nach links zu betrachten. Die Beträge der Geschwindigkeiten nehmen nach unten zu. Die Betätigungsgeschwindigkeit Fl des Antriebs- schaltelementes 4 ist während des gesamten Schaltvorgangs konstant bei knapp minus 1 rad pro Sekunde. Die Stellung des Abtriebsschaltelementes 6 zu Beginn des Schaltvorgangs, ent- sprechend FIG 1, ist bei einem Schwenkwinkel ß von 0° und bei einer Schwenkgeschwindigkeit F2 von 0 rad pro Sekunde gege- ben. Der anfangs gezackte Verlauf der Schwenkgeschwindigkeit ergibt sich aus der Verlagerung der Anlagepunkte 25,26 zu Be- ginn des Schwenkvorgangs. Bei einem Schwenkwinkel ß von etwa 45° weist die Schwenkgeschwindigkeit F2 ein Maximum 44 auf (in der Darstellung wegen negativer Winkelgeschwindigkeiten unten). Im Bereich des Maximums 44 schließt ein Kontakt im zweiten Gerät 2. Bei weiterer Schwenkbewegung des Abtriebs- schaltelementes 6 und geschlossenem Kontakt verlangsamt sich die Schwenkgeschwindigkeit F2 wieder. Entscheidend ist die hohe Schaltgeschwindigkeit während der Kontaktberührung, durch die die Funkenbildung minimiert wird.