Aus der WO 93/24946 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt.

Auf der von außerhalb der Vorrichtung betätigbaren Welle ist koaxial mit dieser als Betätigungsmittel eine mehrteilige Kurvenscheibe angeordnet, an deren Umfangsfläche ein die elektrische Verbindung beim Überschreiten eines Schaltpunktes schaltendes Schaltmittel in Form eines Schaltstößels anliegt. Die insgesamt drei Teile der Kurvenscheibe werden bei der Montage der Vorrichtung zueinander in der Drehrichtung der Welle eingestellt und fixiert. Sie definieren durch ihnen zugeordnete Schaltflanken auf der Umfangsfläche der Kurvenscheibe die Position und die Ausdehnung einer Schaltkerbe für den Schaltstößel.

Die bei der bekannten Vorrichtung verwendete mehrteilige Kurvenscheibe erfordert einen hohen Aufwand bei der Herstellung und insbesondere bei

der Montage derartiger Vorrichtungen. Eine Einstellung des Schaltpunktes nach der Montage ist nicht möglich, vielmehr muß für eine Neueinstellung des Schaltpunktes die Vorrichtung komplett zerlegt und mehrere Fixierungsschrauben gelöst und nach der Neueinstellung wieder angezogen werden.

Die DE-AS 10 91 187 zeigt einen Drehschalter mit Nockenscheiben, die jeweils mittels einer Befestigungsschraube an der Schaltwelle abnehmbar festgelegt sind. Die Befestigungsschraube ist hierzu in ein Durchgangsloch in der Schaltwelle einsteckbar und in eine Gewindebohrung der Nockenscheibe einschraubbar. Die Position der Nockenscheibe in Bezug auf die Schaltwelle ist weder in radialer oder axialer Richtung noch in Umfangsrichtung einstellbar.

Die DE-OS 21 45 115 zeigt einen Schwenkhebelschalter mit einer Schnappschaltvorrichtung. Das Schaltmittel bzw. der Schaltstößel setzt sich aus einer Betätigerhülse und einem Schalterstift zusammen, die miteinander verschraubbar sind, wodurch die effektive Länge des Schaltstößels und damit der Schaltpunkt einstellbar ist.

Die US 403,169 zeigt einen Nocken einer gattungsfremden mechanischen Steuereinrichtung. Ein mit einer Welle verbindbares Buchsenelement ist in mehreren diskreten Positionen an dem Nocken lösbar festlegbar.

Die diskreten Positionen sind durch zusammenwirkende Verzahnungen sowohl auf dem Buchsenelement als auch auf der Kurvenscheibe unveränderlich vorgegeben.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die eine einfache

und dauerhaft präzise Ein-und Nachstellung des Schaltpunktes mit verhältnismäßig geringem konstruktiven Aufwand gewährleistet.

Das Problem wird durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Bei der Lösung gemäß Anspruch 1 umfaßt das Schalten der elektrischen Verbindung das Öffnung und/oder Schließen mindestens eines Kontaktpaares. Die Welle kann sowohl lediglich hin und her schwenkbar ausgeführt sein als auch um volle Umdrehungen drehbar ausgeführt sein.

Das Schaltmittel kann beispielsweise in Bezug auf die Welle in radialer oder axialer Richtung an dem Betätigungsmittel in Anlage sein. Die einfach vorzunehmende radiale und/oder axiale Verschiebung des Betätigungsmittels in Bezug auf die Welle gewährleistet eine dauerhaft präzise Ein-und Nachstellung des Schaltpunktes. Für einige Anwendungsfälle liegt der typische Schaltpunkt bei einer Drehung der Welle um etwa 3°. Vorzugsweise weist das Schaltmittel eine Längsachse auf, die mit der Welle einen Winkel von 90° einschließt. Vorzugsweise schneiden sich die Längsachse des Schaltmittels und die Achse der Welle.

Das Betätigungsmittel ist vorzugsweise einstückig ausgebildet.

Das Einstellmittel steht vorzugsweise in Gewinde-, Klemm-oder Rastverbindung mit der Welle.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 2 bietet den Vorteil, daß durch einfaches Drehen des Gewindestifts die Position des Betätigungsmittels in Bezug auf die Welle veränderbar ist und dadurch der Schaltpunkt einfach und präzise einstellbar ist. Darüber hinaus dient der Gewindestift aufgrund seiner ortsfesten Anordnung in Bezug auf

das Betätigungsmittel der Kopplung der Drehbewegung der Welle auf das Betätigungsmittel. Insbesondere ist eine weitere Festlegung des Betätigungsmittels auf der Welle hinsichtlich ihrer Drehbewegung verzichtbar. Derartige Gewindestifte werden häufig auch als "Madenschraube"bezeichnet.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil, daß bei in die Welle eingeschraubtem Gewindestift das Betätigungsmittel beispielsweise bei der Montage der Vorrichtung einfach auf die Welle aufschiebbar oder aufsteckbar ist, wobei der Gewindestift in die Aufnahme mindestens partiell formschlüssig einlegbar ist. Vorzugsweise weist der Gewindestift an seinen beiden Enden jeweils einen gewindelosen, zapfenartigen Abschnitt auf, der in die entsprechende Aufnahme einsetzbar ist.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, daß das Betätigungsmittel einfach und zuverlässig in seiner axialen Position auf der Welle fixiert ist. Sofern das Betätigungsmittel mittels des Einstellmittels in Bezug auf die Welle in axialer Richtung verschiebbar ist, dient der Wellensicherungsring als ein Anschlag für die axiale Bewegung des Betätigungsmittels und kann gegebenenfalls noch durch ein in axialer Richtung eine Rückstellkraft für das Betätigungsmittel aufbringendes elastisches Element, beispielsweise eine Schraubenfeder, ergänzt sein.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 5 hat den Vorteil, daß dadurch auch geringe Schaltwinkel dauerhaft präzise einstellbar sind.

Durch die Anlage an der Umfangsfläche wird das Schaltmittel beim Drehen der Welle und beim Überstreichen des Abschnitts in Anlagerichtung bewegt. Alternativ und/oder ergänzend zu der Kerbe kann

die Umfangsfläche auch einen oder mehrere Nocken aufweisen.

Alternativ zur Verwendung einer Kurvenscheibe kommt auch ein ein-oder mehrarmiger Hebel in Betracht, der mit dem Schaltmittel zusammenwirkt.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 6 hat den Vorteil, daß das Einstellmittel nicht in Kontakt mit dem Schaltmittel kommt und dadurch insbesondere volle Umdrehungen der Welle möglich sind, weil das Einstellmittel gegenüber der Umfangsfläche und insbesondere gegenüber der Anlage des Schaltmittels an der Umfangsfläche der Kurvenscheibe axial versetzt angeordnet ist.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 7 hat den Vorteil, daß durch die Dimensionierung der längeren Kante des Rechtecks konstruktiv einfach der Einstellbereich für das Betätigungsmittel vorgebbar ist.

Die Welle weist im Bereich des Betätigungsmittels vorzugsweise einen geringeren Durchmesser auf als außerhalb der Vorrichtung. Die Welle kann im Bereich des Betätigungsmittels mit einer oder mit zwei diametral gegenüber liegenden, parallelen Flächen versehen sein, deren Abstand der Länge der kürzeren Kante des Rechtecks entspricht, wodurch eine noch exaktere Führung des Betätigungsmittels in radialer Richtung in Bezug auf die Welle gewährleistet ist.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 8 hat den Vorteil, daß mit einer solchen konstruktiv einfachen Lösung ein zuverlässiges Schalten durch eine vorzugsweise axiale Bewegung des Stößels gewährleistet ist.

Darüber hinaus wird dadurch eine räumliche Trennung der mechanischen und elektrischen Komponenten erreicht.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 9 hat den Vorteil, daß ein Einstellen oder Nachstellen des Schaltpunkts auch nach der Montage der Vorrichtung oder beispielsweise im Rahmen von Wartungs-und Reparaturarbeiten möglich ist.

Die besondere Ausführungsart gemäß Anspruch 10 hat den Vorteil, daß dadurch eine einfache mechanische Ankopplung an beispielsweise eine zu überwachende Schutzeinrichtung einer Werkzeugmaschine möglich ist.

Die Vorrichtung ist beispielsweise an einem Gehäuse der Schutzeinrichtung oder an der Werkzeugmaschine selbst festlegbar, wogegen die Welle mit der Gelenkstange oder dem Scharnierbolzen einer an dem Gehäuse angelenkten Schutztür oder Schutzhaube, beispielsweise mittels einer Verbindungsmuffe, verbunden ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist.

Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 2 zeigt eine Abwandlung des Schalterkopfes der Fig. 1, Fig. 3A zeigt einen Schnitt entlang 111-111 der Vorrichtung der Fig. 1 und Fig. 3B zeigt die Anordnung der Fig. 3a bei einer Auslenkung der Welle um etwa 10°.

Die Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines Scharnierschalters 1 mit einer um eine Wellenachse 2 drehbaren und von außerhalb der Vorrichtung mit einer Gelenkstange oder einem Scharnierbolzen verbundenen Welle 3 und einem an dieser angeordneten Betätigungsmittel in Form einer Kurvenscheibe 4, die mit einem die elektrische Verbindung bei Überschreiten eines Schaltpunktes schaltenden Schaltmittel in Form eines entlang einer Stößelachse 5 bewegbaren Schaltstößels 6 zusammenwirkt.

Die Kurvenscheibe 4 ist mittels des als Einstellmittel dienenden Gewindestifts 7 in Bezug auf die Welle 3 in radialer Richtung derart verschiebbar, daß der Schaltpunkt auf eine vorgebbare Winkelposition der Welle 3 einstellbar ist. Der Gewindestift 7 ist mittels seiner endseitigen, zapfenartig ausgebildeten Abschnitte, von denen einer einen Schlitz 8 für den Eingriff eines Werkzeugs, insbesondere eines Schraubendrehers aufweist, ortsfest in Bezug auf die Kurvenscheibe 4 angeordnet, insbesondere in eine mit den endseitigen Abschnitten formschlüssigen Aufnahme der Kurvenscheibe 4 eingelegt. Die Aufnahme kann der zylindrischen Form des Gewindestifts 7 derart angepaßt sein, daß dieser in die Aufnahme einrastet. Der Gewindestift 7 weist zwischen den beiden endseitigen Abschnitten ein Außengewinde 9 auf, mit dem er in eine Gewindebohrung der Welle 3 einschraubbar ist.

Die Kurvenscheibe 4 weist an ihrem ersten axialen Ende eine kreis-oder teilkreisförmige Auskragung 10 auf, mit der sie sich an einem ersten Gehäuseteil 11 des die Kurvenscheibe 4 aufnehmenden Kopfgehäuses 11, 14 abstützt. Am gegenüberliegenden axialen Ende stützt sich die Kurvenscheibe 4 an einem in einer umlaufend in die Welle 3 eingebrachten Ringnut 12 eingelegten Wellensicherungsring 13 ab.

Durch das Zusammenwirken der vorzugsweise einstückig mit der Kurvenscheibe 4 ausgebi Ideten Auskragung 10 und dem ersten Gehäuseteil 11 des Kopfgehäuses 11, 14 sowie der Kurvenscheibe 4 mit dem Wellensicherungsring 13 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Kurvenscheibe 4 in ihrer axialen Position in Bezug auf die Welle 3 fixiert.

Die Welle 3 weist im Bereich des Kopfgehäuses 11,14 zwei hinsichtlich ihres Durchmessers reduzierte und gegeneinander abgesetzte Abschnitte 15a, 15b auf, wobei der Endabschnitt 15b der Welle 3 in eine Öffnung eines gegenüber dem ersten Gehäuseteil 11 abklappbaren oder abnehmbaren zweiten Gehäuseteils 14 des Kopfgehäuses 11, 14 hineinragt, so daß der Endabschnitt 15b und damit die Welle 3 von außerhalb des Scharnierschalters 1 mittels eines Werkzeuges, beispielsweise eines Schraubendrehers oder eines Sechskantschlüssels, verdrehbar ist, um die elektrische Schaltfunktion zu prüfen und/oder den Schaltpunkt in Abhängigkeit des Drehwinkels einzustellen. Das erste Gehäuseteil 11 weist an der Stelle des Austritts der Welle 3 vorzugsweise einstückig eine Auskragung 16 auf, welche den im Durchmesser abgesetzten ersten Abschnitt 15a der Welle 3 aufnimmt und einen Anschlag für die Welle 3 in Richtung auf das Kopfgehäuse 11,14 bildet.

Das Kopfgehäuse 11,14 ist an einem den Schaltstößel 6 umfassenden Schaltergehäuse 17 vorzugsweise unter Einsatz eines (nicht dargestellten) Dichtmittels zur Vermeidung des Eindringens von Verunreinigungen und/oder Feuchtigkeit festlegbar. Der Schaltstößel 6 trägt auf einer Kontaktträgerplatte 18 insgesamt vier elektrische Kontakte 18a, 18b, 18c, 18d, die bei einer Verschiebung des Schaltstößels 6 parallel zur Stößelachse 5 mit jeweils gegenüberliegenden und zum Schaltergehäuse 17 ortsfesten

Kontakten 19a, 19b, 19c, 19d zusammenwirken und die elektrische Verbindung schalten, insbesondere die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktelementen 18a und 19a bzw. 18b und 19b öffnen und die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktelementen 18c und 19c bzw. 18d und 19d schließen. Der Schaltstößel 6 ist mittels eines Kraftspeichers oder elastischen Elements, im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels einer sich am Schaltergehäuse 17 abstützenden Schraubenfeder 20, unter Vorspannung in Richtung auf die Kurvenscheibe 4 gehalten. Das Kopfgehäuse 11,14 ist in verschiedenen Winkelpositionen bezüglich der Stößelachse 5 auf dem Schaltergehäuse 17 festlegbar.

Die Fig. 2 zeigt eine Abwandlung des Schalterkopfes der Fig. 1, bei dem die in der Ansicht dargestellte Kurvenscheibe 4 in einem radial abgesetzten und einen geringeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt 4a zwei, in Bezug auf die durch die Wellenachse 2 und die Stößelachse 5 im Ausführungsbeispiel definierte Ebene symmetrisch gegenüberliegende und sekantenförmig eingeschnittene Montagenuten 21 aufweist, in die insbesondere bei der Montage des Schalterkopfes ein Montagewerkzeug eingreift. Alternativ zu den zwei Montagenuten 21 können auch eine solche Nut oder mehrere entsprechende Bohrungen vorgesehen sein. Darüber hinaus weist das zweite Gehäuseteil 14 des Kopfgehäuses 11, 14 eine mittels einer vorzugsweise elastisch dichtenden Abdeckung 22 verschließbare Öffnung für den Durchtritt eines Werkzeugs zur Betätigung des Gewindestifts 7 und damit zur Einstellung der Kurvenscheibe 4 bzw. des Schaltpunkts auf.

Die Fig. 3A zeigt einen Schnitt entlang IIl-lIl der Vorrichtung der Fig. 1.

Der Schlitz 8 des Gewindestifts 7 ist über die Ausnehmung 23 von außerhalb der Kurvenscheibe 4 und gegebenenfalls auch von außerhalb des

Kopfgehäuses 11, 14 zugänglich und weist im wesentlichen lediglich im Bereich seines mit dem Endabschnitt 15b der Welle 3 zusammenwirkenden Abschnitt das Außengewinde 9 auf. Der Gewindestift 7 ist in einer axialen Richtung in eine insbesondere mit seinen Endabschnitten entsprechend formschlüssige Aufnahme in die Kurvenscheibe 4 einlegbar, wodurch die Kurvenscheibe in Bezug auf die Drehrichtung der Welle 3 auf dieser festgelegt ist. Die Kurvenscheibe 4 weist eine vorzugsweise zentrische rechteckförmige Öffnung auf, wobei die Länge der kürzeren Seite 26 dem Durchmesser des Endabschnitts 15b der Welle 3 entspricht und die Länge der längeren Seite 27 den Einstellbereich für die Kurvenscheibe 4 begrenzt.

Die Umfangsfläche 24 der Kurvenscheibe 4 weist einen in der dargestellten Ausgangsposition dem Schaltstößel 6 zugewandten kerbenähnlichen, zwei zu einer mit der Stößelachse 5 einen rechten Winkel einschließenden Bodenfläche geneigte Flanken aufweisenden Einschnitt 25 auf, in den dieser mit seinem abgerundeten, vorzugsweise halbkugelförmigen Endabschnitt aufgrund seiner Vorspannung in Richtung auf die Kurvenscheibe 4 einrastet.

Die Fig. 3B zeigt die Anordnung der Fig. 3A bei einer Auslenkung der Welle 3 um etwa 10° entgegen dem Uhrzeigersinn. Aufgrund der formschlüssigen Verbindung des mit der Welle 3 bzw. deren Endabschnitt 15b verschraubten Gewindestifts 7 und der Kurvenscheibe 4 dreht sich auch diese um den entsprechenden Winkelbetrag, und der Schaltstößel 6 wird entgegen seiner Federvorspannung von der Kurvenscheibe 4 entlang der Stößelachse 5 wegbewegt und schaltet dadurch die elektrische Verbindung. Während der Hub maßgeblich durch die Form und die Abmessung des Einschnitts 25 bestimmt ist, kann der Schaltpunkt bei gegebenem Einschnitt 25 präzise und dauerhaft durch das Einstellen der Position der Kurvenscheibe 4 in Bezug auf die Welle 3 mittels des Gewindestifts 7 vorgenommen werden. Selbstverständlich können auch mehrere Einschnitte 25 in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen über die Umfangsfläche 24 verteilt sein. Ebenfalls können sich Einschnitte 25 und Nocken in beliebiger Kombination sowie mit unterschiedlichen Tiefen bzw. Höhen über die Umfangsfläche 24 verteilt abwechseln.