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Die Erfindung betrifft eine elektrische Schalteinrichtung zum Abschalten eines elektrischen Gerätes, mit einem Schalter, der ein Gehäuse aufweist, aus dem ein Betätigungsglied herausragt, das den Schalter in seine Schaltstellungen überführt. Derartige Schalter werden manuell betätigt. Von Nachteil für verschiedene Verwendungszwecke ist, dass der Schalter immer in der Einschaltstellung verbleibt, auch wenn nur eine sogenannte Standby-Stellung vorliegt. Es ist zwar schon vorgeschlagen, beispielsweise bei Kaffeemaschinen eine Abschaltung vorzunehmen, falls beispielsweise die Kaffeemaschine eine zu große Hitze entwickelt.
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Aus dem Dokument
DE 2137166 A ist ein Kurzzeitschalter bekannt. Hier ist der Mikroschalter mit einem Betätigungsglied versehen, welches über einen Anker geschaltet werden kann. Hierzu ist ein Druckknopf zu betätigen. Gleichzeitig öffnen Steuerkontakte und das vorhandene Relais zieht den Anker an. Die Selbsthaltung des Betätigungsgliedes des Mikroschalters erfolgt in der Einschaltstellung durch diesen Anker, der vom Relais in seiner Position gehalten wird. In nachteiliger Weise ist für die Selbsthaltung des Betätigungsgliedes des Mikroschalters eine Stromzuführung zum Relais über die gesamte Einschaltzeit notwendig.
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Bekannt ist aus
DE 6805248 U ein Schaltrelais. Hier wird der Mikroschalter mittels eines langen Schalthebels geschaltet. Die Einschaltstellung des Mikroschalters wird durch eine kurze Bestromung einer Spule erzielt. Die Selbsthaltung des Mikroschalters in seiner Einschaltstellung wird pneumatisch gesteuert.
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Bekannt ist des Weiteren aus dem Dokument
DE 20 2008 002 002 U1 ein Schalter mit einem Betätigungsschieber, der auf das Betätigungsglied eines Mikroschalters einwirkt. Dieser Betätigungsschieber wird entlang einer Rastkurve des Gehäuses geführt und in vorgesehenen Rastausnehmungen entlang seines Verschiebewegs gehalten. Eine Abschaltung über eine Zeit- oder über eine Stromüberwachung ist nicht vorgesehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektrische Schalteinrichtung der eingangs genannten Art zu konstruieren, dass die Einrichtung auch als Abschaltmodul in unterschiedliche Geräte einbaubar ist, darüber hinaus sollen sogenannte Standby-Funktionen detektiert und eliminiert werden können. Hierbei soll eine Abschaltung, beispielsweise über Zeit oder einer Stromüberwachung erfolgen. Die Schalteinrichtung soll bei den unterschiedlichsten Geräten Verwendung finden können. Eine einfache Montage, insbesondere ein einfacher Einbau, soll gewährleistet sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Schalter auf einer Leiterplatine angeordnet ist, dass das Betätigungsglied über einen bewegbaren Betätigungsschieber in seine Schaltstellungen überführbar ist, dass der Betätigungsschieber durch eine Feder in seiner Bewegungsrichtung belastet ist, dass der Betätigungsschieber in seiner Einschaltstellung durch eine Halteeinheit festlegbar ist, dass die Halteeinheit durch einen kurzfristigen Stromimpuls erzeugt von einer Energiequelle in eine Freigabestellung überführbar ist. Hierbei wird der Stromimpuls in Abhängigkeit z. B. eines Zeitschalters und/oder einer Stromüberwachung durch einen externen Impuls des Verbrauchers des elektrischen Gerätes ausgelöst.
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Durch die Anordnung des Schalters auf einer Leiterplatine ist gewährleistet, dass die Erfindung in den unterschiedlichsten Geräten verwendbar ist, insbesondere entsteht ein Modul, das in vielerlei Geräten einbaubar ist. Der Betätigungsschieber erlaubt eine sichere Schaltung des Schalters. Die Feder, die den Betätigungsschieber belastet, erlaubt automatisch eine Rückstellung in die Ausschaltstellung, falls beispielsweise ein Stromimpuls zur Abschaltung erfolgt. Die in dem Betätigungsschieber festlegende Steuereinheit kann leicht über den Stromimpuls angesteuert werden, umso das Betätigungsglied in eine Freigabestellung überführen zu können und so den eigentlichen Schalter in seine Ausschaltstellung zu führen. Kurzfristig kann hierbei die Halteeinheit durch den Stromimpuls einer Energiequelle belastet werden, umso die Halteeinheit zu aktivieren. Insgesamt ergibt sich eine Schalteinrichtung, die für die unterschiedlichsten Verwendungsweisen einsetzbar ist, insbesondere aber als Abschaltautomatik um Standby-Funktionen eliminieren zu können. Von Vorteil ist es hierbei, wenn der Betätigungsschieber bei seiner Bewegung an einer Gehäuseseite des Schalters geführt wird und zwar an der Seite, aus dem das Betätigungsglied herausragt. Durch diese Schiebebewegung ist eine genaue Zuordnung von Schieber zum Betätigungsglied des Schalters gegeben und somit eine sichere Überführung in einer Ausschaltstellung des Schalters möglich ist. Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel besteht die Halteeinheit aus einem Permanentmagneten, dem eine Spule zugeordnet ist, die ihn umgibt. Hierbei liegt der Permanentmagnet einer Metallplatte am Betätigungsschieber gegenüber. Bei Aktivierung der Halteeinheit kann das Magnetfeld über die Spule geschwächt werden und der Betätigungsschieber kommt von dem Metallteil frei und kann in seine Ausschaltstellung überführt werden. Der Auslöseimpuls kann bei einem besonderen Ausführungsbeispiel über eine externe Schnittstelle der Schalteinrichtung erfolgen, so dass eine Art Fernsteuerung stattfindet, durch die eine Bewegung des Betätigungsschiebers gegenüber dem Schalter erzeugt wird.
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Der Stromimpuls kann über einen Zeitschalter ausgelöst werden. Der Zeitschalter wird eingestellt und nach einer definierten Zeit wird der Stromimpuls erzeugt, so dass eine Ausschaltstellung möglich ist und diese ohne zusätzliche Handhabe durchführbar ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Stromimpuls über einen auf der Platine angeordneten Stromüberwacher erzeugt wird. Falls kein Stromfluss mehr festgestellt wird, wird über die Stromüberwachung automatisch eine Ausschaltstellung erzeugt, indem ein Stromimpuls, beispielsweise über die Energiequelle, die durch einen Kondensator gebildet wird, erfolgt. Dieser Kondensator wird während der Stromversorgung der Schalteinrichtung aufgeladen. Durch die Entladung des Kondensators kommt der Stromimpuls zustande.
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Um die Halteeinheit sicher bedienen zu können, empfiehlt es sich, auf der Platine ein IC-Glied vorzusehen, durch die die Halteeinheit leicht ansteuerbar ist und sicher in die Ausschaltstellung bzw. Freigabestellung des Betätigungsgliedes des Schalters überführbar ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Betätigungsglied über ein Handhabenteil in seine Einschaltstellung manuell überführbar. Durch ein weiteres Handhabenteil kann auch die Schalteinrichtung den Betätigungsschieber so bewegen, dass er in seine Ausschaltung überführt ist. Empfehlenswerterweise überragt der Betätigungsschieber den Rand der Platine. Auf diese Weise kann er noch an einer externen Gehäusewand mitgeführt werden, ohne eine besondere Halterung zu benötigen.
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Die Bewegung des Schiebers erfolgt entlang der Außenseite des Schalters, an der das Betätigungsglied herausragt. Die Bewegungsrichtung von Schieber und Betätigungsglied erfolgt im Winkel von vorzugsweise 90°. Hierdurch ist eine sichere Schaltung möglich.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Schalter mit der Platine in ein Ladegerät, insbesondere für Handys, einbaubar. Eine solche Anordnung erlaubt beispielsweise eine Stromüberwachung. Sobald das Handy nahezu vollgeladen ist, kann eine Abschaltung vorgenommen werden, so dass das Ladegerät nicht mehr am Stromnetz liegt und keine Gefahr mehr besteht, dass das Ladegerät zerstört wird bzw. unnötig Strom verbraucht wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Schalter mit der Platine in einem Stecker einbaubar. Eine solche Anordnung erlaubt auch in Verbindung mit der Halteeinheit eine automatische Abschaltung vorzunehmen, so dass bei Nichtgebrauch automatisch der Stecker abgeschaltet wird. Auch eine Anordnung des Schalters mit Platine am einem Schnurzwischenschalter ergibt eine sichere Handhabung. Insgesamt wird der Stromverbrauch der elektrischen Geräte reduziert und die Sicherheit beim Gerät erhöht.
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Um eine optimale Einbaubarkeit zu erhalten, ist die Feder für den Betätigungsschieber auf der Platine angeordnet. Es wird also eine Einheit erreicht, die ohne weitere Hilfsmittel in einem Gerät einbaubar ist. Besonders erfinderisch ist es, wenn bei einer Standby-Stellung die Stromüberwachung erst nach einer vorbestimmten Zeit einschaltbar ist. Dies gestattet beispielsweise eine gewisse Zeit, die sogenannte Standby-Stellung aufrechtzuerhalten. Falls jedoch die eingestellte Zeit überschritten wird, wird ein elektrisches Gerät oder ein Ladegerät ausgeschaltet.
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Auf den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und zwar zeigen:
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1 ein Abschaltmodul in der Ausschaltstellung,
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2 das Abschaltmodul in der Einschaltstellung,
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3 das Abschaltmodul in einem Ladegeräte eingebaut,
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4 ein weiteres Abschaltmodul,
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5 das Abschaltmodul mit einem Stecker.
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Das Abschaltmodul nach 1 und 2 der Schalteinrichtung 10 besteht aus einer Platine 11, die einen Schalter 12 trägt. Der Schalter 12 ist auf der Platine 11 verdrahtet. Von dem Schalter 12 ist das Betätigungsglied 13 ersichtlich. Beim Eindrücken des Betätigungsgliedes 13 wird der Schalter 12 in seine Einschaltstellung überführt, während beim Herausragen die Ausschaltstellung des Schalters 12 gegeben ist.
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Auf der Zeichnung ist weiterhin ein sogenannter Betätigungsschieber 14 vorgesehen. Dieser Betätigungsschieber 14 dient zur Kontaktierung des Betätigungsgliedes 13. Zu diesem Zweck ist eine Ausnehmung 22 in dem Schieber 14 vorgesehen. In 1 ragt das Betätigungsglied 13 in die Ausnehmung 22. Bei einer Bewegung des Schiebers 14 gleitet dieser Betätigungsgliedes 13 entlang der Schaltergehäuseseite 23. Die Ausnehmung 22 endet mit einer Schrägfläche. Bei einer weiteren Bewegung des Schiebers 14 wird dann das Betätigungsglied 13 des Schalters 12 in seine Einschaltstellung überführt. Das Betätigungsglied 13 kann nicht aus dem Schalter 12 heraus geführt werden, solange der Schieber 14 vor dem Betätigungsglied 13 liegt. Zugleich wird bei einer Einschaltbewegung die Feder 20, die sich gegen eine Widerlagerplatte 21 abstützt, gespannt.
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Der Betätigungsschieber 14 selber weist einen Schiebervorsprung 16 auf, der eine Metallplatte 17 haltert.
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Dieser Metallplatte 17 gegenüber ist ein Permanentmagnet 18 vorgesehen, der von einer Spule 19 umgeben ist. Sobald die Metallplatte 17 im Bereich des Permanentmagneten 18 kommt, wird der Schieber 14 sicher an dem Permanentmagneten 18 gehaltert. Permanentmagnet 18, Spule 19 und Metallplatte 17 bilden eine Halteeinheit 15. Bei einem Stromimpuls für die Spule 19 wird das Permanentmagnetfeld durch das Spulenfeld geschwächt. Die Feder 20 drückt den Betätigungsschieber 14 in die in 1 dargestellte Lage. Die Schalteinrichtung ist ausgeschaltet.
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In 2 ist zu erkennen, dass die Platine 11 mit einem sogenannten IC-Glied 24 versehen ist. Dieses erlaubt die erforderliche Ansteuerung zur Erzeugung eines Stromimpulses zur Freigabe des Betätigungsschiebers 14. Darüber hinaus kann über dieses IC-Glied 24 auch eine sogenannte externe Steuerung erfolgen.
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Die Verdrahtung auf der Platine 11 ist nicht gezeigt. Es ist auch nicht der Stromanschluss eines Handys gezeigt. Es sei noch darauf hingewiesen, dass die Bewegungsrichtung des Betätigungsgliedes 13 des Schalters 12 zur Bewegungsrichtung des Betätigungsschiebers 14 vertikal verläuft, sie stehen also genau in einem Winkel senkrecht zueinander.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3, bei dem ein Ladegerät 32 für ein Handy gezeigt ist, sei auf Folgendes hingewiesen. Aus dem Gerätegehäuse 29 ragen als Drucktasten ausgebildete Handhabenglieder 25 und 26. Das Handhabenglied 25 dient zur Einschaltung der Schalteinrichtung, während das Handhabenglied 26 zur manuellen Ausschaltung dient, als zur Freigabe des Schiebers 14.
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Diese Handhabendrucktaste wird von einer nicht näher bezeichneten Feder gespannt. Bei einer Druckbewegung auf das Handhabenglied 25 wird über dessen Abschrägung 27 der Betätigungsschieber 14 in 3 gesehen, nach rechts geschoben. Hierbei kommt die am Schieber 14 befindliche Magnetplatte in Verbindung mit dem Permanentmagneten 18. Zugleich wird, wie schon erwähnt, die Feder 20 gespannt. Es sei hier noch erwähnt, dass die Feder 20 mit ihrem zweiten Ende nicht auf der Platine 11 selber angeordnet ist, sondern am Gehäuse 29 festgelegt. Bei der Bewegung des Betätigungsschiebers 14 in Richtung des Permanentmagneten 18 wird das Betätigungsglied 13 des Schalters 12 durch den Betätigungsschieber 14 in das Schaltergehäuse eingeführt. Wie schon hier erwähnt, ist hier die Einschaltstellung des Schalters 12 gegeben.
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Bei Betätigung des anderen Handhabengliedes 26 liegt dessen Abschrägung 28 an dem Schieber 14 an, so dass bei einer Druckbewegung des Handhabengliedes 26 der Schieber 14 frei von dem Permanentmagneten 18 kommt und dieser in seine Ausschaltstellung überführt wird. Das Betätigungsglied 13 kommt frei und liegt in der Ausnehmung 22. Der Schalter 12 ist dann ausgeschaltet.
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Es sei hier erwähnt, dass auf der Platine 11 ein sogenannter Zeitschalter 30 vorgesehen ist. Dieser Zeitschalter 30 kann entweder die Dauer der Ladezeit des Ladegerätes, die gewünscht wird, eingestellt werden oder aber er gibt für die Halteeinheit 15 einen Stromimpuls frei. Ein Stromimpuls eines Kondensators 31 beliefert kurzfristig die Spule 19 mit Strom, so dass die Magnetkraft des Permanentmagneten 18 geringer wird als die Kraft der Rückzugfeder 20. Der Schieber 14 kann dann in seine Ausschaltstellung bewegt werden. Es sei hier noch weiter vorgetragen, dass auch bei diesem Ausführungsbeispiel ein IC-Glied 24 vorgesehen ist, um so auch eine externe Steuerung durchführen zu können oder aber, um den Stromimpuls freizugeben. Schließlich sei noch darauf hingewiesen, dass das Ladegerät 32 einen Steckerteil 33 aufweist, um so dieses Ladegerät 32 in eine Steckdose einführen zu können. Der Anschluss für das Handy selber ist nicht dargestellt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 ist wieder ein Abschaltmodul gezeigt. Dieses ist schematisch mit einem Betätigungsschieber 14 vorgesehen, der in Verbindung mit der Halteeinheit 15 in Verbindung tritt. Die Feder 20 des Betätigungsgliedes 14 und der genaue Eingriff ist hier nicht gezeigt. Auch dieses Modul weist einen Zeitschalter 30 und Stromüberwachung 35 auf, um so die Ausschaltung der Schalteinrichtung vornehmen zu können. Durch die Stromüberwachung können sogenannte Stand-by-Funktionen bzw. Stellungen ermittelt und detektiert werden und dann eliminiert werden, wodurch der Stromverbrauch unterbrochen wird.
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In 5 ist schließlich ein Stecker 34 mit einer Ausschaltrichtung gezeigt. Auch hier ist der Schieber 14 vorgesehen, der das Betätigungsglied 13 in das Schaltergehäuse einführen kann, sozusagen eingeschaltet über den Schieber 14. Der Zeitschalter 30 gibt dann an, wie lange der Stecker angestellt sein soll oder aber, wann ein Stromimpuls erfolgen soll, um den Betätigungsschieber 14 wieder in seine Ausschaltstellung zu überführen. Auch hier kann ein sogenannter Stromüberwacher 35 vorgesehen sein, d. h. ein Sicherstellen, wann der Stecker keinen Stromverbrauch mehr haben soll bzw. wann eine Ausschaltung erfolgt. Auch hier kann über den Zeitschalter 30 in Verbindung mit dem Stromüberwacher 35 eine Zeit eingestellt werden, wann eine Ausschaltung genau erfolgen soll.
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Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und Anwendungen möglich, beispielsweise kann der Abschaltmodul auch in einen Schnurschalter oder unmittelbar in ein elektrisches Gerät eingebaut werden, so dass nur die Platine mit ihrem Bauteil auf bzw. in das Gerät eingeführt wird. Der Betätigungsschieber erlaubt dann die Endschaltung des elektrischen Gerätes. Über einen Auslöseimpuls wird dann notfalls wiederum eine Ausschaltung des elektrischen Gerätes vorgenommen, wie aus den vorherigen Beispielen zu erkennen ist. Falls der auf der Platine angeordnete Schalter kein Taster, sondern einen Ein- und Ausschalter ist, müsste die Ausnehmung, die mit dem Betätigungsglied in Verbindung tritt, einen Steuervorsprung aufweisen, der das Schalterbetätigungsglied zunächst einschaltet, hierbei kann jedoch dann bei Ausschaltbewegung der Steuervorsprung das Betätigungsglied erneut bewegen und wieder den Schalter ausschalten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schalteinrichtung
- 11
- Platine
- 12
- Schalter
- 13
- Betätigungsglied von 12
- 14
- Betätigungsschieber
- 15
- Halteeinheit
- 16
- Schiebervorsprung
- 17
- Metallplatte
- 18
- Permanentmagnet
- 19
- Spule
- 20
- Feder
- 21
- Wiederlagerplatte
- 22
- Ausnehmung
- 23
- Schaltergehäuseseite
- 24
- IC-Glied
- 25
- Handhabenglied
- 26
- Handhabenglied
- 27
- Abschrägung an 25
- 28
- Abschrägung von 26
- 29
- Gerätegehäuse
- 30
- Zeitschalter
- 31
- Kondensator
- 32
- Ladegerät
- 33
- Steckerteil
- 34
- Stecker
- 35
- Stromüberwachung
