DE102012001985A1 - Electric switch - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter (1) mit einem Gehäuse (2), mit einem im Gehäuse (2) befindlichen Kontaktsystem (5) und mit einem aus dem Gehäuse (2) ragenden, beweglichen Betätigungsorgan (6) zum Umschalten des Kontaktsystems (5) zwischen zwei Schaltstellungen. Das Betätigungsorgan (6) steht mit einer Führungskurve (13) in der Art eines Schaltherzens, in die ein Stift (14) eingreift, in Wirkverbindung, derart dass durch das Zusammenwirken von Stift (14) und Führungskurve (13) das Betätigungsorgan (6) in wenigstens einer der Schaltstellungen arretierbar ist. Im Gehäuse (2) ist ein Bewegungsmittel (15) für den Stift (14) angeordnet. Dadurch ist der Stift (14) in die und/oder aus der Führungskurve (13) bewegbar, und zwar insbesondere derart dass der Schalter (1) aus der einen arretierbaren Schaltstellung in die andere Schaltstellung schaltbar ist.The invention relates to an electrical switch (1) comprising a housing (2), a contact system (5) located in the housing (2) and a movable actuating member (6) projecting from the housing (2) for switching over the contact system (5 ) between two switch positions. The actuating member (6) is connected to a guide cam (13) in the manner of a switching heart, in which a pin (14) engages in operative connection, such that by the interaction of pin (14) and guide cam (13), the actuating member (6). can be locked in at least one of the switching positions. In the housing (2) a movement means (15) for the pin (14) is arranged. As a result, the pin (14) in and / or out of the guide cam (13) is movable, in particular such that the switch (1) is switchable from one lockable switching position to the other switching position.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electrical switch according to the preamble of
Solche elektrischen Schalter dienen zum Ein- und/oder Ausschalten von elektrischen Geräten durch eine manuelle Druckbetätigung eines Benutzers. Insbesondere werden diese Druckschalter beispielsweise in der Hausgeräteindustrie für Haushaltsgeräte, wie Kaffeemaschinen, Staubsauger o. dgl., für Geräte in der Unterhaltungsindustrie etc. eingesetzt.Such electrical switches are used for switching on and / or off of electrical devices by a manual pressure operation of a user. In particular, these pressure switches are used for example in the home appliance industry for household appliances, such as coffee machines, vacuum cleaners o. The like., For devices in the entertainment industry, etc.
Ein derartiger elektrischer Schalter kann ein Gehäuse besitzen. Im Gehäuse befindet sich ein Kontaktsystem. Aus dem Gehäuse ragt ein bewegliches Betätigungsorgan zum Umschalten des Kontaktsystems zwischen zwei Schaltstellungen, nämlich einer Aus-Schaltstellung und einer Ein-Schaltstellung, heraus. Das Betätigungsorgan steht mit einer Führungskurve in der Art eines Schaltherzens, in die ein als Stift ausgebildetes Rastmittel in Eingriff bringbar ist, in Wirkverbindung, derart dass durch das Zusammenwirken von Rastmittel und Führungskurve das Betätigungsorgan in wenigstens einer der Schaltstellungen arretierbar ist. Insbesondere ist das Betätigungsorgan in der Ein-Schaltstellung eingerastet beziehungsweise verriegelt, womit der Schalter nach dem Einschalten in der Ein-Schaltstellung verbleibt. Allerdings ist dieser Schalter lediglich durch erneutes manuelles Betätigen des Betätigungsorgans ausschaltbar.Such an electrical switch may have a housing. The housing contains a contact system. From the housing protrudes a movable actuator for switching the contact system between two switching positions, namely an off-switching position and an on-switching position, out. The actuating member is in operative connection with a guide cam in the manner of a switching heart into which a latching means designed as a pin can be engaged, so that the actuating member can be locked in at least one of the switching positions by the interaction of latching means and guide cam. In particular, the actuator is locked or locked in the on-switching position, whereby the switch remains in the on-switching position after switching. However, this switch can be switched off only by renewed manual actuation of the actuator.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schalter derart weiterzuentwickeln, dass der Schalter nichtmanuell von der arretierbaren Schaltstellung in die andere Schaltstellung schaltbar ist. Insbesondere soll ein solcher Druckschalter sowohl mechanisch, also manuell vom Benutzer, als auch elektrisch/elektronisch, also ohne manuelle Einwirkung, entriegelbar sein. Darüber hinaus soll gegebenenfalls in einer Variante der Druckschalter sich mechanisch nur einschalten und elektrisch/elektronisch ausschalten lassen.The invention has for its object to further develop the switch such that the switch is non-manually switchable from the lockable switching position to the other switching position. In particular, such a pressure switch should be unlocked both mechanically, ie manually by the user, as well as electrically / electronically, ie without manual intervention. In addition, optionally in a variant of the pressure switch should only turn on mechanically and can be switched off electrically / electronically.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrischen Schalter durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a generic electrical switch by the characterizing features of
Beim erfindungsgemäßen elektrischen Schalter ist ein Bewegungsmittel für das Rastmittel vorgesehen, derart dass das Rastmittel in und/oder außer Eingriff mit der Führungskurve bewegbar ist. Insbesondere wird dadurch das in der arretierten Schaltstellung befindliche Betätigungsorgan entriegelt, so dass das Kontaktsystem aus der einen arretierbaren Schaltstellung in die andere Schaltstellung geschaltet wird. Und zwar ist damit der Schalter ”elektrisch/elektronisch” zumindest ausschaltbar. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.In the electric switch according to the invention, a movement means for the latching means is provided, such that the latching means is movable in and / or out of engagement with the guide cam. In particular, the actuator located in the locked switching position is thereby unlocked, so that the contact system is switched from one lockable switching position to the other switching position. And that is the switch "electrical / electronic" at least switched off. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Zum Schutz des Schalters vor schädlichen Einflüssen kann der Schalter zweckmäßigerweise ein Gehäuse aufweisen. Das Kontaktsystem ist im Gehäuse befindlich. Das Betätigungsorgan ragt aus dem Gehäuse. Elektrische Anschlüsse zur Zuführung der elektrischen Spannung für den Schalter ragen aus dem Gehäuse. Das Bewegungsmittel ist im Gehäuse angeordnet.To protect the switch from harmful influences, the switch may expediently have a housing. The contact system is located in the housing. The actuator protrudes from the housing. Electrical connections for supplying the electrical voltage for the switch protrude from the housing. The moving means is arranged in the housing.
In besonders einfacher sowie auch kompakter Ausgestaltung kann das Bewegungsmittel aus einem ansteuerbaren Aktor bestehen, derart dass das Rastmittel bei Ansteuerung des Aktors bewegt wird. Bevorzugterweise handelt es sich bei dem Aktor um einen eine Spule aufweisenden Elektromagneten. Das Rastmittel kann in einfacher Art aus einem Stift bestehen, wobei der Stift am in der Spule befindlichen Anker des Elektromagneten angelenkt sein kann. Desweiteren bietet es sich an, dass die Führungskurve beweglich in Querrichtung zur Betätigungsrichtung sowie fest in Betätigungsrichtung des Betätigungsorgans am Betätigungsorgan angeordnet ist. Schließlich kann in kostengünstiger Weise der Stift aus Draht in der Art eines L-förmigen Bügels ausgestaltet sein.In a particularly simple and compact design, the movement means may consist of a controllable actuator, such that the latching means is moved when the actuator is actuated. Preferably, the actuator is a solenoid having a coil. The latching means may consist of a pin in a simple manner, wherein the pin may be hinged to the armature located in the coil of the electromagnet. Furthermore, it makes sense that the guide cam is arranged movable in the transverse direction to the actuating direction and fixed in the direction of actuation of the actuating member on the actuator. Finally, the pin of wire in the manner of an L-shaped bracket can be designed in a cost effective manner.
Um ein Elektrogerät nach einer gewissen Zeit, beispielsweise in der sich das Elektrogerät im Standby-Modus befindet, automatisch ausschalten zu können, kann der Schalter eine programmierbare Elektronik, die insbesondere einen Timer umfasst, zur gesteuerten Entriegelung des Betätigungsorgans aus der arretierbaren Schaltstellung aufweisen. Zweckmäßigerweise ist die Elektronik auf einer im Gehäuse befindlichen Leiterplatte angeordnet. Beispielsweise kann dann im Standby der Timer in Gang gesetzt werden, um eine Kaffeemaschine nach einer bestimmten Zeit auszuschalten.To an electrical appliance after a certain time, for example, in which the electrical appliance is in standby mode to be able to switch off automatically, the switch, a programmable electronics, which in particular comprises a timer for controlled unlocking of the actuator from the lockable switching position. Conveniently, the electronics are arranged on a circuit board located in the housing. For example, then in standby, the timer can be set in motion to turn off a coffee after a certain time.
Um die Betätigung des Betätigungsorgans zu detektieren, kann in weiterer Ausgestaltung der Schalter einen zusätzlichen Hilfskontakt aufweisen. Insbesondere detektiert dann der Hilfskontakt die arretierte Schaltstellung des Betätigungsorgans. Desweiteren kann die Führungskurve derart ausgestaltet sein, dass mittels des Betätigungsorgans lediglich ein mechanisches/manuelles Umschalten in die arretierbare Schaltstellung, jedoch kein mechanisches/manuelles Umschalten in die andere Schaltstellung ermöglicht ist. Die elektrische/elektronische Entriegelung des Schalters aus der arretierbaren Schaltstellung wird dann gegebenenfalls über einen weiteren Hilfskontakt eingeleitet.In order to detect the actuation of the actuating member, in a further embodiment, the switch can have an additional auxiliary contact. In particular, the auxiliary contact then detects the locked switching position of the actuating member. Furthermore, the guide curve can be configured such that only a mechanical / manual switching into the lockable switching position, but no mechanical / manual switching is made possible in the other switching position by means of the actuator. The electrical / electronic unlocking of the switch from the lockable switching position is then optionally initiated via a further auxiliary contact.
In einer anderen Ausbildung ist die Führungskurve derart ausgestaltet, dass erst nach zwei- oder auch mehrmaligem manuellen Betätigen des Betätigungsorgans ein mechanisches Umschalten aus der arretierbaren Schaltstellung ermöglicht ist. Hierfür kann im Schaltherz eine zweite Raststellung vorgesehen sein, so dass der Schalter im Ein-Schaltzustand auch in der zweiten Raststellung befindlich ist. Erst aus der zweiten Raststellung ist dann ein manuelles Ausschalten des Schalters möglich. Eine solche Ausbildung ermöglicht somit das Ausschalten des Elektrogeräts auch dann, falls das automatische Ausschalten versagt.In another embodiment, the guide curve is configured such that only after two or Also repeated manual actuation of the actuator, a mechanical switching from the lockable switching position is possible. For this purpose, a second detent position may be provided in the switching heart, so that the switch is also located in the on-switching state in the second detent position. Only from the second detent position then a manual switching off the switch is possible. Such a design thus enables the switching off of the electrical appliance even if the automatic shutdown fails.
In einer weiteren Ausgestaltung weist der Schalter einen Widerstand in der Art eines Shunts zur Strommessung auf. In kompakter sowie einfacher Ausgestaltung kann der Widerstand mäanderartig in einen Anschluss des Schalters integriert sein. Die Strommessung lässt sich beispielsweise zur Erkennung des Standby-Betriebs für das Elektrogerät verwenden. So kann dann bei einem bestimmten fließenden Strom erkannt werden, dass beispielsweise die Kaffeemaschine im Betrieb ist. In diesem Fall wird die Kaffemaschine nicht abgeschaltet, da diese noch nicht im Standby befindlich ist.In a further embodiment, the switch has a resistor in the manner of a shunt for current measurement. In a compact and simple configuration, the resistance can be integrated in a meandering manner in a connection of the switch. The current measurement can be used, for example, to detect the standby mode for the electrical appliance. So it can then be detected in a particular flowing stream that, for example, the coffee machine is in operation. In this case, the coffee machine is not turned off because it is not yet in standby.
Falls der Schalter beleuchtbar ausgestaltet sein soll, kann der Schalter mit einer Beleuchtung versehen sein. Hierzu kann in üblicher Weise ein Leuchtmittel, wie eine Leuchtdiode, eine Glühlampe, eine Glimmlampe o. dgl., im Gehäuse des Schalters befindlich sein. Zweckmäßigerweise ist das Leuchtmittel auf der Leiterplatte im Gehäuse angeordnet.If the switch is designed to be illuminated, the switch can be provided with a lighting. For this purpose, in the usual way, a light source, such as a light emitting diode, an incandescent lamp, a glow lamp o. The like., Be located in the housing of the switch. Appropriately, the light source is arranged on the circuit board in the housing.
Für besonders bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schalters ist nachfolgendes festzustellen.For particularly preferred embodiments of the switch according to the invention is to be determined below.
Der Druckschalter, der gegebenenfalls eine zusätzliche Beleuchtung aufweist, ist mit einem im Drücker integrierten, beweglichen Schaltherz zum mechanischen Ein- und/oder Aus-Schalten versehen. Das Schaltherz ist beweglich in Querrichtung zur Betätigungsrichtung, jedoch fest in Betätigungsrichtung angeordnet. Ein Draht in der Form eines L-förmigen Bügels greift in das Schaltherz zur Verriegelung ein. Desweiteren besitzt der Schalter eine integrierte Spule zum elektrischen/elektronischen Entriegeln bzw. Ausschalten des Schalters. Hierzu ist der Draht am Anker der Spule angelenkt, derart dass dieser aus dem Schaltherz herausziehbar ist.The pressure switch, which optionally has additional lighting, is provided with a built-in, movable switching heart for mechanical switching on and / or off. The switching heart is movable in the transverse direction to the actuating direction, but firmly arranged in the direction of actuation. A wire in the form of an L-shaped bracket engages the switching heart for locking. Furthermore, the switch has an integrated coil for electrical / electronic unlocking or switching off the switch. For this purpose, the wire is hinged to the armature of the coil, so that it can be pulled out of the switching heart.
Der Druckschalter ist in einer Variante mit einer integrierten Leiterplatte und einer programmierbaren Elektronik zur gesteuerten Entriegelung, also zum Ausschalten des Schalters versehen. Geht das Elektrogerät, beispielsweise eine Kaffeemaschine, in den Standby-Zustand über, so wird ein Timer in der Elektronik in Gang gesetzt, um die Kaffeemaschine nach einer bestimmten Zeit auszuschalten. Bei dieser Variante mit im Schalter integrierter programmierbarer Elektronik wird also über ein Programm die Dauer bis zum Entriegeln bzw. Ausschalten des Schalters bestimmt. Dabei kann optional der Lastzustand des Schalters erkannt werden.The pressure switch is in a variant with an integrated circuit board and a programmable electronics for controlled unlocking, so provided for switching off the switch. If the electrical appliance, for example a coffee machine, goes into standby mode, a timer in the electronics is set in motion to switch off the coffee machine after a certain time. In this variant with programmable electronics integrated in the switch, the duration until unlocking or switching off of the switch is thus determined via a program. Optionally, the load state of the switch can be detected.
Der Druckschalter ist in einer weiteren Variante mit einem zusätzlichen Hilfskontakt versehen, der die Betätigung des Drückers detektiert. Bei dieser Variante wird also der mechanische Hilfskontakt beim Betätigen des Drückers aktiviert. Desweiteren besitzt der Druckschalter ein bewegliches Schaltherz zum mechanischen Einschalten des Schalters. Ein mechanisches Ausschalten ist mit diesem dementsprechend ausgeformten Schaltherz nicht möglich. Eine elektrische Ausschaltung des Schalters wird dann über einen Hilfskontakt eingeleitet. Bei dieser Variante wird also durch einmaliges Drücken des Drückers im Ein-Schaltzustand nur der Hilfskontakt geschlossen. Hierdurch wird die Ausschaltung des Schalters elektrisch/elektronisch veranlasst.The pressure switch is provided in a further variant with an additional auxiliary contact which detects the operation of the pusher. In this variant, therefore, the mechanical auxiliary contact is activated when pressing the trigger. Furthermore, the pressure switch has a movable switching heart for mechanically switching on the switch. A mechanical switching off is not possible with this accordingly shaped switching heart. An electrical switch-off of the switch is then initiated via an auxiliary contact. In this variant, therefore, only the auxiliary contact is closed by a single press of the pusher in the ON-switching state. As a result, the elimination of the switch is caused electrically / electronically.
In einer weiteren Variante ist der Druckschalter mit einem derartig ausgeformten Schaltherz versehen, dass erst nach zwei- oder mehrmaligem mechanischen Betätigen ein Ausschalten des Schalters ermöglicht ist. Insbesondere besitzt das Schaltherz hierfür eine zweite Raststellung, wobei der Ein-Schaltzustand auch in der zweiten Raststellung erhalten bleibt. Erst aus der zweiten Raststellung ist ein manuelles Ausschalten möglich. Falls das automatische Ausschalten des Schalters versagt verbleibt somit die Möglichkeit des manuellen Ausschaltens. Bei dieser Variante wird also durch ein nochmaliges Drücken des Drückers der Schalter mechanisch ausgeschaltet.In a further variant, the pressure switch is provided with a switching heart shaped in such a way that switching off the switch is enabled only after two or more mechanical actuations. In particular, the switching heart for this purpose has a second detent position, wherein the ON-switching state is maintained even in the second detent position. Only from the second detent position is a manual switch off possible. If the automatic switch-off of the switch fails, the option of manual switch-off remains. In this variant, the switch is thus switched off mechanically by pressing the pusher again.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine kompakte kleine Bauform sowie ein einfacher Aufbau des Schalters durch die integrierte Spule und/oder durch die integrierte Spule mit Elektronik ermöglicht ist. Zur kleinen Bauform trägt weiterhin die integrierte Spule mit Hubmagnet und Schaltdraht als Rastmittel bei, wobei der Schaltdraht in ein im Drücker seitlich verschiebbar gelagertes Schaltherz eingreift sowie mechanisch und/oder elektrisch entriegelt werden kann. Durch Austauschbarkeit des Schaltherzens sind in einfacher Art und Weise auch verschiedene Varianten des Schalters möglich. Verschiedene Anschlussmöglichkeiten ermöglichen auch eine einfache Anpassung des Schalters für verschiedene Einbauvarianten im Elektrogerät.The advantages achieved by the invention are, in particular, that a compact small design and a simple construction of the switch by the integrated coil and / or by the integrated coil with electronics is possible. The small design further contributes to the integrated coil with solenoid and jumper wire as a locking means, the jumper wire engages in a laterally displaceably mounted in the pusher switching heart and can be unlocked mechanically and / or electrically. By interchangeability of the switching heart different variants of the switch are possible in a simple manner. Various connection options also allow easy adjustment of the switch for various installation variants in the electrical appliance.
Durch die Erkennung der Betätigung des Drückers lässt sich eine verzögerte Abschaltung des Gerätes realisieren. Dies bringt beispielsweise Vorteile bei Kaffeemaschinen, bei denen ein Reinigungszyklus initiiert werden kann bevor das Gerät vom Netz getrennt wird. Ebenso vorteilhaft ist dies bei Unterhaltungselektronikgeräten, die erst nach Beendigung einer bestimmten Aktion galvanisch vom Netz getrennt werden. Die elektronische Abschaltung lässt sich optional durch mehrmaliges Drücken des Drückers übergehen. Es sind auch in einfacher Art und Weise verschiedene Ein- und/oder Ausschaltmöglichkeiten für den Schalter realisierbar.By detecting the operation of the pusher, a delayed shutdown of the device can be realized. This, for example, brings advantages in coffee machines, where a cleaning cycle can be initiated before the device is disconnected from the mains. This is also advantageous in consumer electronics devices that only after completion be galvanically isolated from the mains for a specific action. The electronic shutdown can optionally be overridden by pressing the trigger several times. It is also possible in a simple manner different input and / or Ausschaltmöglichkeiten for the switch.
Weiter von Vorteil ist eine deutliche Komfortsteigerung, da durch die Erkennung der Lastzustände der Abschaltzeitpunkt optimal gesetzt werden kann. Zugleich reduziert sich dabei der Standby-Verbrauch für das Elektrogerät, wodurch Energie eingespart wird.Another advantage is a significant increase in comfort, as can be optimally set by detecting the load conditions of the shutdown. At the same time, the standby consumption for the electrical appliance is reduced, which saves energy.
Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention with various developments and refinements are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it
In
Das Kontaktsystem
Das Betätigungsorgan
Um ein nichtmanuelles „elektronisches” Ausschalten zu ermöglichen, besteht das Bewegungsmittel
Wie man weiter der
Für das gesteuerte „elektronische” Ausschalten des Schalters
Der Schalter
In einer Erweiterung dieses Konzepts, das jedoch nicht weiter gezeigt ist, kann das Schaltherz
Der Schalter
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann ein derartiger elektrischer Schalter
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- (elektrischer) Schalter(electrical) switch
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Sockelbase
- 4, 44, 4
- Deckelcover
- 55
- KontaktsystemContact system
- 66
- Betätigungsorganactuator
- 77
- Festkontaktfixed contact
- 88th
- Schaltkontaktswitching contact
- 99
- Schalthebelgear lever
- 1010
- Zugfeder (für Kontaktsystem)Tension spring (for contact system)
- 1111
- Rückstellfeder (für Betätigungsorgan)Return spring (for actuator)
- 1212
- Anschlagattack
- 1313
- Führungskurve/SchaltherzGuide curve / switching Heart
- 1414
- Rastmittel/StiftLocking means / pen
- 1515
- Bewegungsmittel/ElektromagnetMeans / solenoid
- 1616
- SpuleKitchen sink
- 1717
- Ankeranchor
- 1818
- Querrichtungtransversely
- 1919
- Betätigungsrichtungoperating direction
- 2020
- Leiterplattecircuit board
- 2121
- (elektrischer) Anschluss(electrical) connection
- 2222
- Hilfskontaktauxiliary contact
- 2323
- Druckfeder (für Anker)Compression spring (for anchors)
- 24, 24'24, 24 '
- (elektrischer) Anschluss(electrical) connection
- 2525
- Widerstandresistance
- 2626
- Leuchtdiodeled
- 2727
- Schneidenlagercutting camp
- 2828
- Verbindungsstiftconnecting pin
- 2929
- (zusätzlicher) Hilfskontakt(additional) auxiliary contact
- 3030
- KontaktbrückeContact bridge
- 3131
- Elektronikelectronics
Claims (9)
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