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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine,
mit einem manuell betätigbaren
Drücker
und einem manuell gegenläufig
betätigbaren
Arretierelement für
die Arretierung des niedergedrückten
Drückers,
wobei der Drücker
entlang eines Drückerwegs verlagerbar
ist, der sich quer, insbesondere senkrecht, zu einem Arretierverlagerungsweg
des Arretierelements erstreckt.
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Stand der Technik
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Ein
elektrischer Schalter der eingangs genannten Art ist bekannt. Dieser
Schalter wird insbesondere bei Handwerkzeugmaschinen verwendet um
einen elektrischen Antrieb zu steuern, der ein Werkzeug der Handwerkzeugmaschine
bewegt. Dieser elektrische Schalter ist zum Beispiel für die Steuerung
der Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs in Abhängigkeit
von einem Drückerweg
des Drückers
vorgesehen. Zusätzlich
soll eine Arretiermöglichkeit
bei Erreichen einer für
den Dauerbetrieb benötigten
Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs bereitgestellt werden. Dazu
ist ein als Sperre wirkendes Arretierelement so in der Werkzeugmaschine
angebracht, dass es bei Erreichen einer vorgegebenen Schalterstellung
des elektrischen Schalters durch Betätigung in Wirkverbindung mit
dem Schalter gebracht wird (zum Beispiel indem es in eine Ausnehmung
des Schalters greift), um diesen zu fixieren. Wird in einem Dauerbetrieb
zum Beispiel die maximale Geschwindigkeit des elektrischen Antriebs benötigt, so
kann der völlig
niedergedrückte
Schalter durch das Arretierelement in der niedergedrückten Position
fixiert werden. Dabei ist das Arretierelement zum Beispiel eine
quer zum Drückerweg verlagerbare
Sperre. Bei einem Einbau des Schalters in einem Handgriff der Werkzeugmaschine
ist es vorteilhaft, wenn das Arretierelement von beiden Seiten des Handgriffs
betätigt
werden kann. Dazu ist das Arretierelement als manuell gegenläufig betätigbares
Arretierelement ausgebildet. Dies bedeutet, dass das Arretierelement
von zwei entgegengesetzten Seiten durch eine spiegelverkehrte Bewegung
betätigt
werden kann. Ein derartiges Arretierelement kann bei einem Einbau
in einem Handgriff sowohl von Rechtshändern als auch von Linkshändern gleich
gut bedient werden.
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Technische Aufgabe
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Der
elektrische Schalter soll eine einfache Montage und hohen Bedienerkomfort
ermöglichen.
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Technische Lösung
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass der elektrische Schalter als
ein den Drücker
und das Arretierelement aufweisendes Schaltermodul aufgebaut ist.
Bei einem modularen Aufbau des elektrischen Schalters können alle
Elemente, die für
eine Wirkverbindung zwischen dem Arretierelement und den zum Schalten
verlagerbaren Elementen des Schalters – wie zum Beispiel dem Drücker – in einen Bereich
innerhalb des Schaltermoduls verlagert werden. Ist das Schaltermodul
zumindest teilweise von einem Gehäuse umgeben, so sind diese
Teile geschützt.
Ein modularer Aufbau vereinfacht zudem die Montage, da Schalter
und Arretierelement bereits in dem Modul vormontiert sind und bei
einer Montage des elektrischen Schalters nicht erst zusammengeführt werden
müssen.
Durch eine Integration aller Bauteile der Arretierung in dem Schaltermodul
ergeben sich kürzere
Toleranzketten, da die Toleranzen der Handwerkzeugmaschine bei dem
modularen Aufbau keinen Einfluss auf die Arretierung haben.
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Vorteilhafte Wirkungen
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Insbesondere
ist vorgesehen, dass das Arretierelement und der Drücker direkt
wirkverbunden sind. Um die Arretierung des niedergedrückten Drückers zu
realisieren, kann das Arretierelement mit dem Drücker in Wirkverbindung stehen
und das Zurückschnellen
des Drückers
nach Betätigung
verhindern. Gleichzeitig ist der Schalter in einer entsprechenden
Stellung fixiert.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn das Arretierelement und ein Schaltelement
des elektrischen Schalters direkt wirkverbunden sind, wobei die
jeweilige Position des Schaltelements an einen entsprechenden Schaltzustand
des elektrischen Schalters gebunden ist. Diese Arretierung kann
eine alternative Wirkverbindung oder eine zusätzliche Wirkverbindung zwischen
Arretierelement und Schaltelement sein, wobei die Arretierung spielfrei
direkt mit einem das Schalten realisierenden Teil des Schalters – dem Schaltelementverbunden
ist.
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Alternativ
ist vorgesehen, dass das Arretierelement und der Drücker und/oder
das Arretierelement und das Schaltelement über mindestens ein im Schaltermodul
gelagertes Zwischenelement wirkverbunden sind. In Aufbaukonfigurationen,
bei denen das Arretierelement und der Drücker, beziehungsweise das Arretierelement
und das Schaltelement einen deutlichen Abstand aufweisen, treten
bei direkter Wirkverbindung große
Hebelkräfte
auf, die zu hoher Materialbeanspruchung und einer unpräzisen Wirkverbindung
führen.
Durch die zusätzliche
Lagerung des Zwischenelements ist auch bei einem größeren Abstand
zwischen dem Arretierelement und dem Drücker beziehungsweise dem Arretierelement
und dem Schaltelement eine präzise
arbeitende Wirkverbindung gewährleistet,
bei der auftretende Kräfte weitgehend
reduziert werden können.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenelement ein Umlenkelement ist.
Das Umlenkelement kann zum Beispiel ein verschwenkbar gelagerter
Hebel sein, der den Bewegungshub von dem Arretierelement und dem
Drücker
beziehungsweise dem Schaltelement anpasst.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Mittelstellung
des Arretierelements eine Freigabestellung ist und durch Betätigung alternativ
in zwei gegenüberliegende
Arretierstellungen manuell verlagerbar ist. Ein so ausgestaltetes
Arretierelement bietet den Vorteil, das es gleichwertig von zwei
gegenüberliegenden
Seiten betätigt
werden kann. Zur Betätigung
reicht zum Beispiel ein Druck auf eine geeignete Stelle des Arretierelements
aus.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn das Arretierelement ein Rückstellelement
aufweist, das der manuellen Verlagerung entgegenwirkt. Wird das
Arretierelement zum Beispiel durch Druck betätigt und rastet in einer Aussparung
des Schalters ein, so kann nach Aufhebung der Rastfunktion das Rückstellelement das
Arretierelement in die Freigabestellung zurückversetzen.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Arretierelement
ein Arretierschieber ist. Eine besonders einfache Bauform eines Arretierelements,
das beidseitig durch Druck betätigbar
ist, ist ein Arretierschieber.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn der elektrische Schalter eine Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung
zwischen dem Arretierelement und dem Drücker und/oder dem Arretierelement
und dem Schaltelement aufweist. Die Realisierung einer Wirkverbindung
zwischen diesen Elementen über
eine Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung
ist mechanisch einfach realisierbar, kostengünstig und robust.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drücker durch
die Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung entlang des Drückerwegs
geführt
wird, wenn sich das Arretierelement in der Freigabestellung befindet.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn die Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung das Betätigen des
Arretierelements nur bei gedrücktem
Drücker
ermöglicht.
Ob der Schalter arretiert ist kann an der Drückerposition – zum Beispiel
durch Tasten – sofort
erkannt werden.
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Schließlich ist
es vorteilhaft, wenn der elektrische Schalter ein Stellelement aufweist,
mit dem eine Endposition des Drückers
auf dem Drückerweg
vorgewählt
werden kann. Das Stellelement kann zum Beispiel ein auf dem Drücker positioniertes
Stellrad sein, das zur Vorwahl der maximalen Geschwindigkeit des
elektrischen Antriebs dient.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels,
und zwar zeigen:
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1a bis 1c unterschiedliche
schematische Darstellungen eines als Schaltermodul ausgebildeten
elektrischen Schalters,
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2 und 3 Details
der Arretiervorrichtungen,
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4a bis 4c verschiedene
Ansichten des Schaltermoduls und
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5 und 6 eine
Einbausituation des Schaltermoduls in einer Handwerkzeugmaschine.
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Ausführungsform(en)
der Erfindung
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Die 1a bis 1c zeigen
verschiedene Ansichten eines als Schaltermodul 1 ausgebildeten elektrischen
Schalters 2. Das Schaltermodul 1 weist in einem
oberen Endbereich 3 des Gehäuses 4 eine Linearführung 5 zur
Führung
eines Arretierelements 6 auf, wobei in 1a lediglich
eine Stirnseite 7 dieses Arretierelements 6 sichtbar
ist. In einem dem oberen Endbereich 3 gegenüberliegenden
Endbereich 8 weist das Gehäuse 4 eine Ausbuchtung 9 auf, die
einen nicht dargestellten Kondensator des elektrischen Schalters 2 aufnimmt.
Zwischen den Endbereichen 3, 8 des Schaltermoduls 1 befindet
sich auf einer Stirnseite 10 ein als Drücker 11 ausgebildetes Betätigungselement 12 des
elektrischen Schalters 2. Die 1b zeigt
eine Draufsicht auf das Schaltermodul 1, die Details des
als Arretierschieber 13 ausgebildeten Arretierelements 6 erkennen
lässt.
Das Arretierelement 6 weist zwei Betätigungselemente 14, 15 auf,
die jeweils an einem Ende 16, 17 des Arretierschiebers 13 angeordnet
sind und jeweils aus einem von zwei gegenüberliegenden Seitenbereichen 18, 19 des
Schaltermoduls 1 herausragen. Die Linearführung 5 des
Arretierschiebers 13 besteht aus zwei parallel angeordneten,
den Arretierschieber 13 umgreifenden Bügeln 20, 21 zwischen
denen sich in einer Aussparung 22 des Arretierschiebers 13 ein
als Druckfeder 23 ausgebildetes Rückstellelement 24 befindet.
Die Druckfeder 23 umgreift an ihren Enden 25, 25' jeweils einen
die Druckfeder 23 haltenden Fortsatz 26, 27 des
Arretierschiebers 13 und entsprechend parallel ausgerichtete
Führungen
der Bügel 20, 21.
Der an der Stirnseite 7 angeordnete Drücker 11 weist an seiner,
dem Arretierschieber 13 zugewandten Oberseite 29 eine
Ausnehmung 30 auf, in die ein Vorsprung 31 des
Arretierschiebers 13 permanent eingreift. Der Vorsprung 31 und
die Ausnehmung 30 bilden zusammen eine Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 32.
Die Ausnehmung 30 ist dabei so ausgebildet, dass der Vorsprung 31 bei
nicht vollständig
gedrücktem
Drücker 11 in
einem als Nut 33 ausgebildeten Teil der Ausnehmung 30 parallel
zu einem Drückerweg
(Pfeil 34) linear geführt
wird. Ist der Drücker 11 bis
zu einem Endbereich durchgedrückt, so
erreicht der Vorsprung 31 einen gegenüber der Nut 33 zu
beiden Seiten erweiterten Arretierbereich 35, der ein beidseitiges
Verschieben des Vorsprungs 31 quer zum Drückerweg
ermöglicht,
sodass in dieser Stellung des Drückers 11 der
Arretierschieber 13 entlang eines Arretierverlagerungswegs
(Doppelpfeil 36) durch Betätigung verlagert werden kann.
In einem Übergangsbereich 37 zwischen
dem als Nut 33 und dem als Arretierbereich 35 ausgebildeten
Teils der Ausnehmung 30 befinden sich zwei, die Nut 33 umgebende
Hintergriffe 38, 39.
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Alternativ
zu der dargestellten Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 32 kann
eine solche Anordnung auch von einem Vorsprung des Drückers 11 und
einer entsprechend ausgebildeten Ausnehmung des Arretierelements 6 gebildet
werden.
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Es
ergibt sich folgende Funktion der in den 1a–1c gezeigten
Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 32: Betätigt der Bediener den Drücker 11 des
elektrischen Schalters 1, so „durchläuft" der Vorsprung 31 des Arretierschiebers 13 die Nut 33.
Wenn der Drücker 11 im
niedergedrückten Zustand
eine Endposition erreicht hat, ist der Vorsprung 31 über den Übergangsbereich 37 in
den Arretierbereich 35 gelangt. Durch Betätigen des
als Arretierschieber 13 ausgebildeten Arretierelements 6 wird
dieses entlang des Arretierverlagerungswegs (Doppelpfeil 36)
in einen von zwei Seitenbereichen 40, 41 des Arretierbereichs 35 verlagert.
Gibt der Bediener anschließend
den Drücker 11 frei,
so wird dieser von mindestens einem nicht dargestellten Rückstellelement
auf dem Drückerweg
so weit zurückbewegt,
bis der Vorsprung 31 auf einen dem Übergangsbereich 37 zugewandten
Rand 42 trifft. Wird nun der Arretierschieber 13 freigegeben,
so kann dieser nicht in die Mittelposition zurückkehren, da der Vorsprung 31 von
dem entsprechenden Hintergriff 38, 39 verriegelt
wird. Der elektrische Schalter 2 ist damit arretiert. Zum
Lösen der
Arretierung drückt
der Bediener den Drücker 11 erneut,
wobei der Vorsprung 31 durch das Rückstellelement an dem entsprechenden
Hintergriff 38, 39 vorbei 34 in die Mittelstellung
zurückgeführt wird,
wodurch die Arretierung gelöst
ist. Die 1c zeigt eine Ansicht des Schaltermoduls 1,
die die Funktion der Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 32 verdeutlicht.
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Die 2 zeigt
einen Aufbau einer alternativ oder zusätzlich einsetzbaren Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 43 zwischen
dem als Arretierschieber 13 ausgebildeten Arretierelement 6 und
einem als Stößel 44' ausgebildeten
Schaltelements 44. Bei dieser Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 43 wird
die Wirkverbindung zwischen dem als Arretierschieber 13 ausgebildeten
Arretierelements 6 und dem Schaltelement 41 über ein
als Hebel 45 ausgebildetes Zwischenelement 46 realisiert.
Der Hebel 45 ist in einem Schwenkpunkt 47 zwischen
dem Arretierelement 6 und dem Schaltelement 45 im
Schaltermodul 1 verschwenkbar gelagert. Ein oberer Hebelarm 48 des
Hebels 46 ist mit dem Arretierelement 6 – zum Beispiel über eine
nicht dargestellte Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung – wirkverbunden. Ein unterer
Hebelarm 49 des Hebels 46 weist die Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 43 auf.
Dazu ist ein Endbereich 50 des Hebelarms 49 als
Reiter 51 ausgebildet. Der Hebel 46 ist so geformt,
dass er die Bewegung des Drückers 11 entlang
des Drückerwegs
(Pfeil 34) nicht behindert. Auf dem Schaltelement 45 ist
ein als Leiste 52 ausgebildeter Vorsprung 53 angeordnet,
der sich parallel zum Drückerweg
erstreckt und in einem Endbereich 54 endet. Ist das Arretierelement 6 nicht
betätigt,
so verläuft
die Leiste unterhalb des Endbereichs 50 des Hebelarms 49 zwischen
Seitenelementen 55, 56 des Reiters 51.
Bei niedergedrücktem
Drücker 11 erreicht
der Reiter 51 den Endbereich 54 der Leiste 52.
In dieser Position kann durch betätigen des Arretierelements 6 der
Hebel 46 senkrecht zum Drückerweg verschwenkt werden.
Dabei wird (je nach Betätigungsrichtung)
eines der Seitenelemente 55, 56 vor die Stirnfläche des Endbereichs 54 der
Leiste 52 geschoben. Wird der Drücker 11 wieder freigegeben,
arretiert die Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 43 und das Schaltelement 45 und
der elektrische Schalter 2 sind arretiert. Bei erneuter
Betätigung
des Drückers 11 löst sich diese
Arretierung wieder und der Hebel 45 bewegt sich – vom Rückstellelement 24 des
Arretierelements 6 getrieben – in eine Mittelposition und
gibt das Schaltelement 45 frei.
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Alternativ
zur Ausbildung des Zwischenelements als schwenkbar gelagerter Hebel 46 (Umlenkelement 57)
kann dieses zum Beispiel starr mit dem Arretierelement 6 oder
dem Schaltelement verbunden sein oder linear gelagert sein. Die 3 zeigt das
Schaltermodul 1 mit der Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnung 43 mit
dem als Hebel 45 ausgebildeten Zwischenelement 46.
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Die
Arretierung über
das Schaltelement 45 des elektrischen Schalters 2 bietet
den Vorteil, dass Toleranzen – hervorgerufen
durch ein Kippspiel des Drückers 11 – minimiert
werden. Da das als Hebel 45 ausgebildete Zwischenelement
bei Fehlbedienung des Arretierelements 6 hohen Kräften ausgesetzt
ist, die den elektrischen Schalter auf Dauer beschädigen können, ist
eine Kombination der beiden gezeigten Ausnehmungs-Vorsprungs-Anordnungen 32, 43 sinnvoll.
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Die 4a bis 4c zeigen
verschiedene Ansichten eines Schaltermoduls, bei dem eine Kombination
der Ausnehmungs-Vorsprung-Anordnungen 32, 43 realisiert
sind. Das Schaltermodul 1 weist weiterhin nicht näher dargestellte
mechanische Kontakte auf, über
die die elektrische Leistung geschaltet wird. In der 4b sind
weitere Schalterelemente und die Rückstellelemente 58 des
Drückers 11 dargestellt.
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Die 5 und 6 zeigen
das in einen Griff 59 einer Handwerkzeugmaschine 60 eingebaute Schaltermodul 1.
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Diese
Einbausituation zeigt den Vorteil eines beidseitig bedienbaren Arretierelements 6.
Der Bediener kann gleichzeitig mit einer Hand den Drücker des
Schalters drücken,
diesen mit dem Arretierelement 6 arretieren und die Handwerkzeugmaschine 60 führen, egal
ob er den Griff 59 mit der rechten oder der linken Hand
umgreift.