-
Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Schaltgerät aus.
-
Derartige elektrische Schaltgeräte sind in der Regel dafür vorgesehen, die Ein- und Ausschaltung eines Stromkreises beziehungsweise die Umschaltung von einem auf einen anderen Stromkreis zu bewirken. Bei solchen elektrischen Schaltgeräten können die unterschiedlichsten Kontaktsysteme (feststehende und bewegbare Kontaktteile) Verwendung finden. Die Betätigung solcher Schaltgeräte erfolgt üblicherweise durch ein Verschwenken einer Betätigungswippe, ausgehend von einer Ausgangs- beziehungsweise Ruhestellung in zumindest eine Funktionsstellung, wobei die Funktionsstellung beziehungsweise die Funktionsstellungen tastend ausgeführt ist beziehungsweise sind. Üblicherweise werden derartige elektrische Schaltgeräte als Tastschalter beziehungsweise Druckfolgeschalter bezeichnet, was bedeutet, dass die Betätigungswippe nach einem Betätigungsvorgang immer automatisch aus der Funktionsstellung wieder in die Ausgangs- beziehungsweise Ruhestellung zurückkehrt. Das bewegbare Kontaktteil bleibt hingegen in der, durch diesen Betätigungsvorgang verursachten Schaltposition. Erst bei einem nochmaligen Betätigungsvorgang wechselt dann das bewegbare Kontaktteil seine Schaltposition. Oftmals sind solche elektrischen Schaltgeräte mit einem Leuchtmittel ausgerüstet, damit entweder eine Funktionsanzeige und/oder eine Suchbeleuchtung realisiert werden kann beziehungsweise können.
-
Ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechendes elektrisches Schaltgerät ist durch die
DE 39 12 798 C2 bekannt geworden. Dieses als Druckfolgeschalter ausgeführte elektrische Schaltgerät besteht im Wesentlichen aus einer Betätigungswippe und einem Sockelteil, wobei das Sockelteil aus einem Sockeloberteil und einem Sockelunterteil besteht. Die Betätigungswippe ist unter Wirkung einer Rückstellfeder schwenkbar am Sockeloberteil gelagert. Das Sockelunterteil ist zur Aufnahme der funktionsnotwendigen feststehenden und bewegbaren Kontaktteile vorgesehen. Zur Beeinflussung zumindest eines bewegbaren Kontaktteiles ist im Sockelteil ein Schaltstück schwenkbar gelagert, welches einerseits über ein federbelastetes Gleitstück direkt mit zumindest einem zugeordneten bewegbaren Kontaktteil zusammenwirkt und welches andererseits mit der schwenkbar am Sockeloberteil gelagerten Betätigungswippe in Wirkverbindung steht. Bei derart als Druckfolgeschalter ausgeführten elektrischen Schaltgeräten kann es insbesondere bei rauen Umgebungsbedingungen dazu kommen, dass das bewegbare Kontaktteil nach einem Betätigungsvorgang nicht immer, wie notwendig, umschaltet beziehungsweise seine zugehörige Schaltposition einnimmt. Insbesondere bei hoher Staubbelastung kann es wegen der großen Anzahl von miteinander zusammenwirkenden Gleitflächen bei einer solchen Ausführung zu derartigen Funktionsstörungen kommen.
-
Zudem ist durch die
DE 25 48 674 A1 ein elektrischer Tastschalter bekannt geworden, an dessen Taste ein mit zwei Umschaltprofilen ausgestatteter Schaltkopf schwenkbar gelagert ist und dessen in den Endstellungen rastende Schaltwippe zwei jeweils mit einem Umschaltprofil zusammenwirkende Gegenprofile trägt, wobei die Gegenprofile in einer im Wesentlichen durch die Achse der Schwenkzapfen der Schaltwippe gehenden Ebene liegen, wobei die Schaltwippe und der Schaltkopf einander zugewandte napfförmige Ausnehmungen besitzen, in denen eine Schraubendruckfeder aufgenommen ist.
-
Außerdem ist durch die
DE 20 60 752 A ein elektrischer Tastschalter mit einem federbelasteten Betätigungsglied bekannt geworden, welches Betätigungsglied über ein schwenkbares, eine Spitze aufweisendes Zwischenglied auf eine mit einer Verzahnung versehene Schaltwippe einwirkt, wobei das als Schaltnocken ausgebildete Zwischenglied einen Anschlag aufweist, der schon zu Beginn der Bewegung des Schaltnockens auf einen Gegenanschlag der Schaltwippe einwirkt, wodurch ein Verschwenken des Schaltnockens bis zur Anlage seiner Schaltspitze an einer Seitenflanke der Verzahnung der Schaltwippe herbeiführbar ist, wobei die Anlageytelle im Abstand von der Drehachse der Schaltwippe liegt.
-
Des Weiteren ist durch die
DE 21 40 161 A ein elektrischer Tastschalter mit einem federbelasteten Betätigungsglied bekannt geworden, welches Betätigungsglied über ein schwenkbares, eine Spitze aufweisendes Zwischenglied auf eine mit einer Verzahnung versehene Schaltwippe einwirkt, wobei das als Schaltnocken ausgebildete Zwischenglied einen Anschlag aufweist, der schon zu Beginn der Bewegung des Schaltnockens auf einen Gegenanschlag der Schaltwippe einwirkt, wodurch ein Verschwenken des Schaltnockens bis zur Anlage seiner Schaltspitze an einer Seitenflanke der Verzahnung der Schaltwippe herbeiführbar ist, wobei die Anlagestelle im Abstand von der Drehachse der Schaltwippe liegt, wobei der Schaltnocken zwei Schaltspitzen aufweist, von denen jeweils nur eine mit der ihr benachbarten Seitenflanke der Verzahnung der Schaltwippe in Wirkverbindung bringbar ist.
-
Zudem ist durch die
DE 25 27 687 A1 ein elektrischer Tastschalter mit zwei in einem Gehäusesockel parallel zueinander liegenden Kontaktwippen bekannt geworden, welche Kontaktwippen ihrerseits jeweils über ein Schaltglied betätigbar sind, das über einen an einer Schaltwippe angeordneten Schaltnocken steuerbar ist, wobei die federbelastete über ein Betätigungsglied schwenkbare Schaltwippe an ihrem einen Ende eine Schwenkachse aufweist, wobei die Schwenkachse einer Schaltwippe dem freien Endbereich der anderen Schaltwippe zugeordnet ist, und wobei die beiden Schaltwippen durch ein gemeinsames Betätigungsglied steuerbar sind.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein als Druckfolgeschalter ausgeführtes elektrisches Schaltgerät zu schaffen, dessen bewegbares Kontaktteil auch bei rauen Umgebungsbedingungen, insbesondere bei hoher Staubbelastung, nach einem Betätigungsvorgang besonders zuverlässig seine zugehörige Schaltposition einnimmt beziehungsweise von seiner ersten auf seine zweite oder von seiner zweiten auf seine erste Schaltposition wechselt.
-
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.
-
Bei einem solchermaßen ausgebildeten elektrischen Schaltgerät ist besonders vorteilhaft, dass die zur Verhinderung von Funktionsstörungen vorgenommenen Anpassungen auf besonders einfache und kostengünstige Art und Weise realisiert sind. Bei geringem Bauraumbedarf kommen bei Verringerung der Anzahl von zu verwendenden Bauteilen weniger Gleitflächen miteinander in Wirkverbindung, womit Reibungsverluste verringert werden und die Funktionszuverlässigkeit gesteigert ist. Vorteilhafterweise sind die zum Einsatz kommenden Bauteile bei besonders einfacher und robuster Ausführung kostengünstig herstellbar.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand eines Ausführungsbeispiels sei der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1: prinziphaft ein solches elektrisches Schaltgerät räumlich, in Explosionsdarstellung;
-
2: prinziphaft den Zusammenbau eines gemäß 1 ausgebildeten elektrischen Schaltgerätes;
-
3: prinziphaft einen Vollschnitt durch ein gemäß 2 ausgebildetes elektrisches Schaltgerät, entsprechend Linie A-A, wobei sich die Betätigungswippe in ihrer Ausgangs- beziehungsweise Ruhestellung befindet und das bewegbare Kontaktteil seine erste Schaltposition eingenommen hat und das Federelement minimal vorgespannt und nicht seitlich ausgelenkt ist;
-
4: prinziphaft einen Vollschnitt durch ein gemäß 2 ausgebildetes elektrisches Schaltgerät, entsprechend Linie A-A, wobei sich die Betätigungswippe in ihrer Funktionsstellung befindet und das bewegbare Kontaktteil seine zweite Schaltposition eingenommen hat und das Federelement maximal vorgespannt und seitlich maximal in eine erste Richtung ausgelenkt ist;
-
5: prinziphaft einen Vollschnitt durch ein gemäß 2 ausgebildetes elektrisches Schaltgerät, entsprechend Linie A-A, wobei sich die Betätigungswippe in ihrer Ausgangs- beziehungsweise Ruhestellung befindet und das bewegbare Kontaktteil seine zweite Schaltposition eingenommen hat und das Federelement minimal vorgespannt und nicht seitlich ausgelenkt ist;
-
6: prinziphaft einen Vollschnitt durch ein gemäß 2 ausgebildetes elektrisches Schaltgerät, entsprechend Linie A-A, wobei sich die Betätigungswippe in ihrer Funktionsstellung befindet und das bewegbare Kontaktteil seine erste Schaltposition eingenommen hat und das Federelement maximal vorgespannt und seitlich maximal in eine zweite Richtung ausgelenkt ist.
-
Der Einfachheit halber ist das elektrische Schaltgerät in den 3 bis 6 ohne Sockelunterteil und Träger dargestellt.
-
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht ein solches elektrisches Schaltgerät aus einer Betätigungswippe 1 und einem Sockelteil, wobei das Sockelteil aus einem Sockeloberteil 2 und einem Sockelunterteil 3 besteht und die Betätigungswippe 1 unter Wirkung einer Rückstellfeder 4 schwenkbar am Sockeloberteil 2 gelagert ist. Das Sockelunterteil 3 nimmt die feststehenden und bewegbaren Kontaktteile 5, 6 auf. Im Sockeloberteil 2 ist ein Schaltstück 7 schwenkbar gelagert, welches einerseits über ein federbelastetes Gleitstück 8 direkt mit dem zugeordneten bewegbaren Kontaktteil 6 zusammenwirkt und welches andererseits mit der schwenkbar am Sockeloberteil 2 gelagerten Betätigungswippe 1 in Wirkverbindung steht. Zur Herstellung der Wirkverbindung ist an der Betätigungswippe 1 ein Druckstück 9 schwenkbar gelagert, welches unter Wirkung eines Federelementes 11 mit seinem freien Endbereich 10 an zwei am Schaltstück 7 vorhandenen ersten Gleitflächen 7a, 7b wechselweise zur Anlage kommt. Das Federelement 11 ist als Zugfeder ausgeführt und in Form einer sogenannten „Trompetenfeder” ausgebildet und einerseits am Druckstück 9 und andererseits am Schaltstück 7 festgelegt. Das Federelement 11 kann jedoch genauso gut als eine beidseitig mit einer Öse versehene Zugfeder ausgeführt sein. Am freien Endbereich 10 des Druckstücks 9 sind zwei dachförmig angeordnete zweite Gleitflächen 10a, 10b vorhanden, welche in Folge der Betätigung der Betätigungswippe 1 wechselweise mit zugehörigen ersten Gleitflächen 7a, 7b des Schaltstückes 7 zur Anlage kommen beziehungsweise mit diesen gleitend zusammenwirken.
-
Wie des Weiteren aus den Figuren hervorgeht, ist die Betätigungswippe 1 schwenkbar am Sockeloberteil 2 gelagert. Zu diesem Zweck beziehungsweise Ausbildung einer ersten Schwenkachse sind an die Betätigungswippe 1 zwei Lagerschalen 12 angeformt, welche mit je einem an das Sockeloberteil 2 angeformten Halbzapfen 13 zusammenwirken. Das Schaltstück 7 ist ebenfalls im Sockeloberteil 2 schwenkbar gelagert. Diese schwenkbare Lagerung wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel über zwei an das Schaltstück 7 angeformte erste Lagerzapfen 14 realisiert, welche in entsprechend ausgeführte erste Lagerausnehmungen 15 des Sockeloberteils 2 verdrehbeweglich eingreifen und somit eine zweite Schwenkachse bilden. Zur Begrenzung des Schwenkwinkels und zur funktionsgerechten Beeinflussung des Schaltstückes 7, ist das Druckstück 9 an seinem freien Endbereich 10 mit einer mit dem Schaltstück 7 in Wirkverbindung kommenden Anschlagnase 10c versehen. Zudem ist der freie Endbereich 10 des Druckstückes 9 teilweise gabelförmig ausgeführt, um eine funktionsgerechte Führung für das Federelement 11 mittels zweier Führungselemente bereitzustellen. Das Schaltstück 7 kommt zur Schwenkwinkelbegrenzung mit zwei Anschlägen 16 in Wirkverbindung, die an das Sockeloberteil 2 angeformt sind. Des Weiteren ist an das Druckstück 9 ein Befestigungsansatz 17 angeformt, damit einerseits eine sichere Befestigungsmöglichkeit für das Federelement 11 gegeben ist. Zur anderseitigen Festlegung des Federelementes 11 ist das Schaltstück 7 mit einem Befestigungsbereich 18 versehen, dem räumlich auch die beiden ersten Gleitflächen 7a, 7b zugeordnet sind. Die beiden ersten Gleitflächen 7a, 7b des Schaltstückes 7 wirken – wie bereits erwähnt – gleitend mit den beiden dachförmig ausgeführten zweiten Gleitflächen 10a, 10b zusammen, die an den freien Endbereich 10 des Druckstücks 9 angeformt sind. Am Druckstück 9 sind zwei zweite Lagerzapfen 19 vorhanden, die je zur schwenkbaren Lagerung in eine in der Betätigungswippe 1 vorhandene zweite Lagerausnehmung 20 eingreifen und somit die dritte Schwenkachse bilden. Um eine einfache Realisierungsmöglichkeit für die Ausbildung der beiden zweiten Lagerausnehmungen 20 zu bieten, sind an die Unterseite der Betätigungswippe 1 zwei, je mit einer zweiten Lagerausnehmung 20 versehene Lagerstege 21 angeformt. Die beiden Lagerstege 21 sind in räumlicher Nähe des Außenrandes 22 der Betätigungswippe 1 angeordnet, wobei auch die Rückstellfeder 4 in räumlicher Nähe der beiden Lagerstege 21 angeordnet ist. Damit sind die beiden Lagerstege 21 weit entfernt von der der Betätigungswippe 1 zugehörigen ersten Schwenkachse angeordnet, wodurch das Druckstück 9 mit entsprechend großer Hebelwirkung beaufschlagt wird.
-
Wie des Weiteren aus den Figuren hervorgeht, sind an das Sockelunterteil 3 zwei Befestigungsflansche 23 angeformt, um eine gute Befestigungsmöglichkeit für einen Tragring T zur Verfügung zu stellen. Die Rückstellfeder 4 ist als Schraubendruckfeder ausgeführt und zwischen einem an der Betätigungswippe 1 vorhandenen ersten Aufnahmedorn 24 und einem am Sockeloberteil 2 vorhandenen zweiten Aufnahmedorn 25 angeordnet. Das mit dem bewegbaren Kontaktteil 6 zusammenwirkende federbelastete Gleitstück 8 ist in einer, der Einfachheit nicht näher dargestellten, Aufnahmekammer des Schaltstückes 7 verschieblich untergebracht. Die auf das Gleitstück 8 beziehungsweise auf das bewegbare Kontaktteil 6 wirkende Federkraft wird durch eine weitere Schraubendruckfeder erzeugt.
-
Im Folgenden wird die Funktionsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels kurz erläutert. Bei einem Betätigungsvorgang wird durch die Betätigungskraft eine rotatorische Bewegung der Betätigungswippe 1 um dessen erste Schwenkachse veranlasst. Das schwenkbar an der Betätigungswippe 1 gelagerte Druckstück 9 steht in dieser Ausgangs- beziehungsweise Ruhestellung in einer linearen Wirkrichtung durch die zweite Schwenkachse des Schaltstücks 7. Bei Betätigung der Betätigungswippe 1 bewegt sich das Druckstück 9 zunächst translatorisch in Richtung des Schaltstücks 7. Wenn eine der beiden zweiten Gleitflächen 10a, 10b des Druckstücks 9 mit der zugehörigen ersten Gleitfläche 7a, 7b des Schaltstücks 7 in Wirkverbindung kommt, wird eine rotatorische Bewegung des Druckstücks 9 um seine dritte Schwenkachse eingeleitet, wodurch auch das Schaltstück 7 um seine zweite Schwenkachse verdreht wird, bis die Anschlagnase 10c des Druckstücks 9 an eine der beiden die Gleitflächenkanten der zugehörigen Gleitflächen 7a, 7b des Schaltstücks 7 anschlägt. Die sich mit der Anschlagnase 10c im Eingriff befindliche Gleitflächenkante einer der beiden zugehörigen Gleitfläche 7a, 7b des Schaltstücks 7 folgt der rotatorischen Bewegung des Druckstücks 9 und leitet so die Rotation beziehungsweise Schwenkbewegung des Schaltstücks 7 um seine zweite Schwenkachse ein. Das Federelement 11 wird maximal vorgespannt und seitlich maximal in eine erste Richtung ausgelenkt. Der Betätigungswippe 1 abgewandt, ist im Schaltstück 7 das federbelastete Gleitstück 8 verschieblich geführt, welches mit dem bewegbaren Kontaktteil 6 zusammenwirkt und dieses beim Überschreiten des Kipppunktes in eine rotatorische Bewegung beziehungsweise eine Schwenkbewegung versetzt. Nach Beendigung des Schaltvorganges wird die Betätigungswippe 1 durch die Rückstellfeder 4 in die Ausgangs- beziehungsweise Ruhestellung zurückbewegt und das Druckstück 9 durch das Federelement 11 (Trompetenfeder), in die neutrale Ausgangsposition zurück bewegt, wodurch dann das Federelement 11 wieder minimal vorgespannt und seitlich nicht ausgelenkt ist.
-
Die 3 bis 6 stellen den vorstehend beschriebenen Funktionsablauf in den wesentlichen Positionen zeichnerisch dar. Der Einfachheit halber ist das elektrische Schaltgerät in den 3 bis 6 ohne Sockelunterteil und Träger dargestellt. Wie insbesondere aus 3 hervorgeht, befindet sich die Betätigungswippe 1 in ihrer Ausgangs- beziehungsweise Ruhestellung und das bewegbare Kontaktteil 6 hat seine erste Schaltposition eingenommen. Das als Zugfeder ausgebildete Federelement 11 ist minimal vorgespannt und ist nicht seitlich ausgelenkt.
-
Wie insbesondere aus 4 hervorgeht, befindet sich die Betätigungswippe 1 in ihrer Funktionsstellung und das bewegbare Kontaktteil 6 hat seine zweite Schaltposition eingenommen. Das als Zugfeder ausgebildete Federelement 11 ist maximal vorgespannt und ist seitlich maximal in eine erste Richtung ausgelenkt.
-
Wie insbesondere aus 5 hervorgeht, befindet sich die Betätigungswippe 1 in ihrer Ausgangs- beziehungsweise Ruhestellung und das bewegbare Kontaktteil 6 hat seine zweite Schaltposition eingenommen. Das als Zugfeder ausgebildete Federelement 11 ist minimal vorgespannt und ist nicht seitlich ausgelenkt.
-
Wie insbesondere aus 6 hervorgeht, befindet sich die Betätigungswippe 1 in ihrer Funktionsstellung und das bewegbare Kontaktteil 6 hat seine erste Schaltposition eingenommen. Das als Zugfeder ausgebildete Federelement 11 ist maximal vorgespannt und ist seitlich maximal in eine zweite Richtung ausgelenkt.
-
Es ist ein als Druckfolgeschalter ausgeführtes elektrisches Schaltgerät realisiert, dessen bewegbares Kontaktteil 6 auch bei rauen Umgebungsbedingungen, insbesondere bei hoher Staubbelastung, nach einem Betätigungsvorgang besonders zuverlässig seine zugehörige Schaltposition einnimmt beziehungsweise von seiner ersten auf seine zweite Schaltposition oder von seiner zweiten auf seine erste Schaltposition wechselt. Vorteilhafterweise sind die zur Verhinderung von Funktionsstörungen vorgenommenen Anpassungen auf besonders einfache und kostengünstige Art und Weise realisiert. Bei geringem Bauraumbedarf kommen bei Verringerung der Anzahl von zu verwendeten Bauteilen weniger Gleitflächen miteinander in Wirkverbindung, womit Reibungsverluste verringert werden und die Funktionszuverlässigkeit gesteigert ist. Vorteilhafterweise sind die zum Einsatz kommenden Bauteile besonders einfacher und robuster Ausführung kostengünstig herstellbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Betätigungswippe
- 2
- Sockeloberteil
- 3
- Sockelunterteil
- 4
- Rückstellfeder
- 5
- Feststehende Kontaktteile
- 6
- Bewegbares Kontaktteil
- 7
- Schaltstück
- 7a, 7b
- Erste Gleitflächen
- 8
- Federbelastetes Gleitstück
- 9
- Druckstück
- 10
- Freier Endbereich
- 10a, 10b
- Zweite Gleitflächen
- 10c
- Anschlagnase
- 11
- Federelement
- 12
- Lagerschalen
- 13
- Halbzapfen
- 14
- Erster Lagerzapfen
- 15
- Erste Lagerausnehmung
- 16
- Anschläge
- 17
- Befestigungsansatz
- 18
- Befestigungsbereich
- 19
- Zweiter Lagerzapfen
- 20
- Zweite Lagerausnehmung
- 21
- Lagerstege
- 22
- Außenrand
- 23
- Befestigungsflansche
- 24
- Erster Aufnahmedorn
- 25
- Zweiter Aufnahmedorn
- T
- Träger
