DE10035685A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Abstract

Ein elektrischer Schalter in Blockbauweise, der insbesondere als Taster oder Wechseltaster für Elektrowerkzeuge ausgebildet ist, besitzt wenigstens einen Festkontakt 28, wenigstens einen bewegbaren Schaltkontakt 22 an wenigstens einem Schwenkhebel 20, wobei jeder Schwenkhebel 20 durch Ändern der Wirkungsrichtung einer angelenkten Zugfeder 18 zum Schalten verschwenkbar ist, und ein Betätigungsorgan 11, durch das die Wirkungsrichtung jeder Zugfeder 18 änderbar und ein für jeden Schwenkhebel 20 vorgesehener Zwischenanschlag 35 nach Passieren einer Federtotpunktstellung zur Momenteinschaltung des bewegbaren Kontaktes 22 entfernbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter in Block­ bauweise, insbesondere in Ausbildung als Taster oder Wechsel­ taster für Elektrowerkzeuge.

Derartige elektrische Schalter finden beispielsweise in Elekt­ rowerkzeugen nur dann Anwendung, wenn ihre Betätigung aus Platzgründen nur über Hebel oder Gestänge vorgesehen ist. Häu­ fig ist der vorhandene Einbauraum für derartige Schalter auch aus ergonomischen Gründen mit der Folge eingeschränkt, dass die Schalter trotz hoher Schaltleistung nur eine kleine Bau­ größe haben dürfen.

Mit der Erfindung soll ein elektrischer Schalter der Eingangs genannten Gattung verfügbar gemacht werden, der bei kleiner Baugröße auch mit höheren Nennstrom verschleißarm arbeitet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Er­ findung vorteilhaft weiterbilden, sind in den nachgeordneten Patentansprüchen angegeben.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vorteilhaft ein elektrischer Schalter in Blockbauweise verfügbar gemacht, der insbesondere als Taster oder Wechseltaster für Elektro­ werkzeuge kompatibel zu vorhandenen Schaltern eingesetzt und wahlweise ein- oder mehrpolig ausgelegt werden kann, wobei 8A ohmsche und induktive Last verwirklicht werden können. Der neue Schalter ist auch bei Vorsehen von zwei getrennten Wech­ selkontakten als Bremsschalter einsetzbar.

Die spezielle Konzeption mit Änderung der Wirkungsrichtung der Schaltzugfeder und der Momentumschaltung durch Freigabe eines Schwenkhebelzwischenanschlags verhindert vorteilhaft einen Kontaktabbrand durch Prellen, da der bewegliche Kontakt am Zwischenanschlag abgebremst bzw. kurzzeitig angehalten wird, bevor er dann nach Freigabe schließt. Durch diese Maßnahme wird vorteilhaft die hohe Umschaltenergie reduziert, wodurch ein wesentlicher Beitrag zur Verminderung des Kontaktver­ schleißes sowie für das Betreiben des Schalters mit einem hö­ heren Nennstrom erreicht wird.

Vorteilhaft ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion wei­ terhin aufgrund der vorgesehenen Schaltmechanik, dass mit geringen Mehraufwand aus einem Taster ein Wechselschalter in ein- oder mehrpoliger Version ohne Änderung der Gesamtbaugröße verfügbar wird.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die An­ ordnung so getroffen, dass der Schwenkhebel eine gabelförmige Ausnehmung für den Durchtritt der Zugfeder bei deren Änderung der Wirkungsrichtung aufweist. Hier lässt sich eine außeror­ dentlich kompakte Lösung realisieren.

Zur Änderung der Wirkungsrichtung ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Zugfeder an ihrem anderen, nicht an dem Schwenkhebel angelenkten Ende, in einem Kipphebel angelenkt, der zur Beaufschlagung durch das Betätigungsorgan vorzugsweise zur Erzielung einer besonders kompakten Gestal­ tung in der Bewegungsbahn des Betätigungsorgans zur Beauf­ schlagung angeordnet ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Schwenkhebel wenigstens eine Anschlagfläche für einen zugeord­ neten Zwischenanschlag, um den Schwenkhebel kurzzeitig zur vorgesehenen Momentumschaltung anzuhalten, wobei die Momentum­ schaltung dann bei einem weiteren Verschwenken der Zugfeder durch ihre Totpunktstellung nach Entfernen des Zwischenan­ schlags erfolgt.

Der Schwenkhebelzwischenanschlag ist bevorzugt mit einem seit­ lich aus der Bewegungsbahn des Schwenkhebels herausbewegbaren Element gebildet. Dieses Herausbewegen des Elements kann durch eine Drehbewegung und/oder Schwenkbewegung und/oder Schubbewe­ gung vorgenommen werden, die abgängig von dem Bewegungsablauf des Betätigungsorgans zur vorgesehenen Momentumschaltung er­ folgt.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwenkhebelzwischenanschlag an einem jochförmig ausgebildeten Element vorgesehen, das durch das Betätigungsorgan seitlich von der Anschlagfläche des Schwenkhebels wegbewegbar ist. Die Kopplung der Bewegung zwischen Betätigungsorgan und bewegbaren Anschlag können dabei nach verschiedenen mechanischen Prinzi­ pien vorgenommen werden. Besonders einfach und kompakt ist da­ bei eine Lösung, bei der das Betätigungsorgan mit dem Zwi­ schenanschlagelement, insbesondere in dessen jochförmig Aus­ gestaltung, über eine Kulissensteuerung verbunden ist. Dadurch lässt sich eine außerordentlich kompakt ausbildbare, teil- und verschleißarme, funktionell optimierte Lösung verwirklichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Betätigungsorgan als Taster bzw. als Wechseltaster ausgebilde­ te, der gegen eine Druckfeder arbeitet und direkt an einen Kipphebel angreift.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beifügten Zeichnun­ gen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung des erfindungs­ gemäßen elektrischen Schalters als Taster, welcher sich in Aus-Stellung befindet, wobei zur Vereinfachung das Schaltergehäuse weggelassen wurde;

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1, bei sich der bewegbare Schaltkontakt während des Einschaltvorgangs am Zwi­ schenanschlag befindet;

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 1, wobei sich der Taster nach Freigabe des bewegbaren Schaltkontakts in Ein­ schaltstellung befindet;

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elekt­ rischen Schalters in Ausbildung als zweipoliger Taster, wobei ein Gehäuseunterteil gezeigt ist;

Fig. 5 eine weitere Ausbildungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters als einpoliger Wechseltaster im eingeschalteten Zustand; und

Fig. 6 eine vergrößerte schematisierte Darstellung von Schie­ ber- und Betätigungsorgan während des Einschaltvor­ gangs.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen elektrischen Schalters als Taster 10 gezeigt. Der Taster 10 weist ein als Schieber 11 ausgewähltes Betätigungs­ organ auf, das an einem Kipphebel 12 in dessen Schwenkrichtung angreift, und welcher bei 13 in die dargestellte Weise über die Schwenkzapfenanordnung im nicht dargestellten Gehäuse ge­ lagert ist. Gemäß Fig. 3 wird das Betätigungsorgan 11 entge­ gen seiner Betätigungsrichtung durch eine Druckfeder 14 beauf­ schlagt, die sich mit ihrem anderen Ende in ähnlich darge­ stellter Weise am Gehäuse abstützt.

Das der Zapfenanordnung 13 abgewandte Ende des Kipphebels 12 besitzt quer zu seiner Führungsebene beiderseits angeformte Arme 14 und 15, die Anlenkaufnahmen 16 bzw. 17 für die Anlen­ kung einer Zugfeder 18 bzw. 19 (siehe Fig. 4) aufweisen.

Das andere Ende der Zugfeder 18 bzw. 19 ist an einem Schwenk­ hebel 20, bzw. bei der Zugfeder 19 an einem Schwenkhebel 21, nahe dem bewegbaren Schaltkontakt 22 im Bereich des vorderen Endes des Schwenkhebels angelenkt.

Der Schwenkhebel 20 verbreitert sich hinter der Anlenkstelle der Feder 18 bzw. 19 in Richtung auf sein anderes Ende in zwei beabstandete Schenkel 23 und 24, deren Ende jeweils in einer gehäusefesten Schwenklageraufnahme 25 bzw. 26 lose gehalten ist. Der Abstand zwischen den Schenkeln 23 und 24 und den Schwenklageraufnahmen 25 und 26 ist für den losen Durchtritt der Zugfeder 18 bzw. 19 ausgebildet, also größer als der Zug­ federdurchmesser. Die Schwenkhebel 20 bzw. 21, die durch die Zugfeder 18 bzw. 19 in den Schwenklagern 25 bzw. 26 zur vorge­ sehenen Verschwenkung gehaltert sind, sind ebenso wie der ge­ häusefeste Anschluss 27, an dessen oberen Ende die Schwenkla­ ger 25, 26 gebildet sind, aus einem elektrisch leitfähigem Ma­ terial.

Ein elektrischer Festkontakt 28 ist in nicht dargestellter Weise gehäusefest für das Kontaktieren des bewegbaren Schalt­ kontaktes 22 in einer Ebene unterhalb der Schwenklager 25 und 26 angeordnet und elektrisch zur Außenseite (siehe Fig. 4) zum Anschluss eines elektrischen Leiters und dessen Befesti­ gung mittels einer Schraube 29 geführt.

Mit 30 ist ein jochförmig ausgebildeter Schieber bezeichnet, der sich quer zur Schwenkebene des Kipphebels 12 erstreckt und von diesem in einer Ausnehmung 31 durchgriffen wird. Der Schieber 30 ist, wie aus Fig. 4 und 6 ersichtlich, in dem Ge­ häuse 32 mehrfach geführt und weist gemäß Fig. 6 rückseitig angeformte schräge Gleitflächen 38 bzw. 39 auf, wobei zum Ein­ schalten ein am Betätigungsorgan 11 vorgesehener Zapfen 40 zur Querverschiebung des Schiebers 30 bei Betätigung des Betäti­ gungsorgans 11 an die Gleitfläche 38 angreift. Für das Aus­ schalten ist am Betätigungsorgan 11 eine angeformte schräge Gleitfläche 41 vorgesehen, die an der schrägen Gleitfläche 39 des Schiebers 30 zur Querverschiebung in entgegengesetzter Richtung angreift.

Der Schieber 30 besitzt beiderseits der Ausnehmung 31 seitlich offene Ausnehmungen 33 bzw. 34, die zum Rand des Schiebers 30 in Schwenkhebelzwischenanschläge 35 bzw. 36 übergehen.

Zur Betätigung der in den Figuren gezeigten Schalter aus der in Fig. 1 gezeigten Ausschaltstellung ist es erforderlich, das in dem Gehäuse in nicht dargestellter Weise geführte Betä­ tigungsorgan 11 gegen die Wirkung der Druckfeder 14 einzu­ schieben, wobei das Betätigungsorgan 11 an dem Kipphebel 12 angreift und diesem um die Zapfen 13 aus der in Fig. 1 ge­ zeigten Stellung verschwenkt. Der Schieber 30 befindet sich in der Aus-Stellung gemäß Fig. 1 in einer Position, in der der Schwenkhebel zwischen Anschlag 35 sich in der Bewegungsbahn des Schwenkhebels 20 befindet.

Bei weiteren Eindrücken des Betätigungsorgans 11 wird durch den Kipphebel 12 die Wirkungsrichtung der Zugfeder 18 bzw. 19 über die Federdruckpunktstellung, d. h. wenn sich die Wir­ kungslinie der Zugfeder durch die Schwenklager 25 und 26 er­ streckt, bis zu der in Fig. 2 gezeigten Stellung verschwenkt, in der der Schwenkhebel 20 einen ersten Bewegungsabschnitt bis zur Anlage seiner Anschlagsfläche 37 an dem Zwischenanschlag 35 unter Verschwenken der Wirkungslinie der Zugfeder 18 zu­ rückgelegt hat.

Bei weiterer Bewegung des Betätigungsorgans 11 erfolgt eine Querverlagerung des Schiebers 30 mit der Folge, dass der Zwi­ schenanschlag 35 von der Anschlagfläche 37 des Schwenkhebels 20 seitlich weg bewegt wird. Bei der weiteren Bewegung des Be­ tätigungsorgans 11, die gleichzeitig auch eine weitere Ver­ schwenkung des Kipphebels 12 veranlasst, kommt es zu einer Mo­ menteinschaltung des beweglichen Kontaktes 22 auf den festen Kontakt 28, wobei dieser Aufschlag wegen des kurzen Wegs und der geringen Umschaltenergie des Schwenkhebels 20 mit wenig Prellen erfolgt.

Fig. 4 zeigt einen zweipoligen Taster mit Gehäuseunterteil 32, bei dem zwei parallele Taster mit Schwenkhebel 20 und 21 vorgesehen sind, die über den Kipphebel 12 zunächst bis zum Zwischenanschlag 35 bzw. 36 bewegt und dann nach Querverschie­ bung des Schiebers 30 die Anschlagflächen der Schwenkhebel freigeben.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schalters in Ausbildung als einpoliger Wechseleintaster. Die Modifikati­ on liegt hier darin, dass ein zweiter Festkontakt 28' vorgese­ hen ist und der Schwenkhebel 20 zwischen der dargestellten Einschaltstellung nach Freigabe durch den Zwischenanschlag 35 zu dem Festkontakt 28' nach Anlage an dem Zwischenanschlag 35' im oberen Bereich des Schiebers 30 prellarm momentschaltbar ist.

Die Steuerung des Schiebers 30 durch das Betätigungsorgan 11 ist dabei so vorgesehen, dass beim Abwärtsschwenken des Kipp­ hebels 12 sich zunächst der Zwischenanschlag 35 in der Bewe­ gungsbahn des Schwenkhebels 20 befindet, dann so verschoben wird, dass der Schwenkhebel 20 in die Ausnehmung 33 zum Kon­ taktschließen eintreten kann. Beim Rückschwenken des Kipphe­ bels 12 aus der in Fig. 5 gezeigten Stellung schlägt der Schwenkhebel 20 zunächst zwischen Anschlag 35' an und dann wird der Schieber 30 in Fig. 5 nach rechts zur prellfreien Momentschaltung des bewegbaren Kontaktes auf den Festkontakt 28' bewegt.

Die beschriebenen Schiebbewegungen des Schiebers 30 sind in Fig. 5 mit A (Momenteinschaltung zum Festkontaktes 28) und B (Momentschaltung zum Festkontakt 28') bezeichnet. Die Bezugs­ zahl 36' deutet eine Zwischenanschlagsfläche an der anderen Seite des Schiebers 30 an, die für die Ausbildung eines zwei­ poligen Wechseltasters vorgesehen ist, bei dem ein Schwenkhe­ bel 21 vorgesehen ist, der eben so wie der Schwenkhebel 20 von Fig. 5 wechselseitige, bewegbare Kontakte 22 und 22' aufweist und gegen einen nicht dargestellten zweiten oberseitigen Fest­ kontakt arbeitet.

Claims (9)

1. Elektrischer Schalter in Blockbauweise, insbesondere als Taster oder Wechseltaster für Elektrowerkzeuge, mit wenigstens einem Festkontakt (28, 28');
wenigstens einem bewegbaren Schaltkontakt (22, 22') an we­ nigstens einem Schwenkhebel (20, 21), wobei jeder Schenkhe­ bel (20, 21) durch Ändern der Wirkungsrichtung einer ange­ lenkten Zugfeder (18, 19) zum Schalten verschwenkbar ist, und mit
einem Betätigungsorgan (11), durch das die Wirkungsrichtung jeder Zugfeder (18, 19) änderbar und ein für jeden Schwenk­ hebel (20, 21) vorgesehener Zwischenanschlag (35, 35', 36, 36') nach Passieren einer Federtotpunktstellung zur Moment­ einschaltung des bewegbaren Kontaktes (22, 22') entfernbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schwenkhebel (20, 21) eine Ausnehmung (24) für den losen Durchtritt der Zugfedern (18, 19) aufweist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zugfeder (18, 19) an ihrem anderem Ende an einem von dem Betätigungsorgan (11) beaufschlagten Kipphebel (12) angelenkt ist.

4. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schwenkhebel (20, 21) wenigstens eine Anschlag­ fläche (37, 37') aufweist.

5. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zwischenanschlag (35, 35', 36, 36') für den zuge­ ordneten Schwenkhebel (20, 21) mit einem seitlich aus der Bewegungsbahn der jeweiligen Schwenkhebel (20, 21) herausbe­ wegbaren Element (30) gebildet ist.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenanschlag (35, 35', 36, 36') an einem joch­ förmig ausgebildeten Element (30) vorgesehen ist, dessen seitliche Bewegung von der Bewegung des Betätigungsorgans (11) gesteuert ist.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (11) mit dem jochförmigen Element (30) über eine Kulissensteuerung verbunden ist.

8. Schalter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das jochförmige Element als geführter Schieber (30) ausgebildet ist und eine Ausnehmung (31) für den Durchlass des Kipphebels (12) aufweist.

9. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (11) als geführter Taster bzw. Wechseltaster ausgebildet ist, der gegen eine Druckfeder (14) arbeitet und direkt an den Kipphebel (12) angreift.