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Stand der Technik
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Bei Anlagen, Einrichtungen und Maschinen mit elektrischen Vorrichtungen werden aus Sicherheitsgründen regelmäßig sicherheitsrelevante Schalter wie zum Beispiel sogenannte NOT-AUS-Schalter vorgesehen.
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Solche Schalter umfassen regelmäßig eine elektrische Kontaktvorrichtung bzw. einen elektrischen Kontakt und eine zu dessen Betätigung vorgesehene Bedienvorrichtung bzw. ein Bedienelement. Das Bedienelement sollte jederzeit sichtbar und zuverlässig bedienbar sein, wodurch in einer Gefahrensituation im Zusammenhang mit der Anlage bzw. Maschine ein Abschalt-Schaltbefehl von einer Person ausgelöst werden kann.
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Da der Schaltbefehl z. B. mit einem NOT-AUS-Schalter jederzeit und dauerhaft in verschiedensten Umgebungen sicher und schnell auslösbar sein muss, sind unterschiedliche Funktionsanforderungen an den Schalter gestellt.
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Aufgabe und Vorteile der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter gemäß der einleitend beschriebenen Art zu verbessern. Insbesondere soll der Schalter sich unabhängig von dem betreffenden Einsatzgebiet und von Umgebungsbedingungen durch eine hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.
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Die abhängigen Ansprüche richten sich auf zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Erfindung geht aus von einem Schalter zum Öffnen und Schließen eines elektrischen Kontaktes des Schalters, wobei der Kontakt zwei Kontaktseiten mit einer positionsfest in einem Gehäuse des Schalters vorhandenen ersten Kontaktseite und einer von der ersten Kontaktseite trennbaren zweiten Kontaktseite aufweist, mit einem Bedienelement, das auf einer Bedienseite außen am Gehäuse vorhanden ist, wobei das Bedienelement mit einem in einem Inneren des Gehäuses in Längsrichtung des Gehäuses bewegbaren Schiebestück zur Trennung oder Verbindung der zweiten Kontaktseite und der ersten Kontaktseite koppelbar ist, wobei in einer ersten Schaltstellung des Schalters der elektrische Kontakt geschlossen ist und in einer zweiten Schaltstellung des Schalters bei getrennten Kontaktseiten der elektrische Kontakt geöffnet ist, und wobei bezogen auf einen Wechsel der Schaltstellung das Schiebestück in der zweiten Schaltstellung von der Bedienseite des Gehäuses wegversetzt ist in Richtung einer der Bedienseite gegenüberliegen Gehäuserückseite des Gehäuses.
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Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die erste oder zweite Kontaktseite in der Gehäuserückseite integriert ist, wobei bei einer Bewegung des Schiebestücks durch Betätigung des Bedienelements, das Schiebestück gemeinsam mit der Gehäuserückseite relativ zum verbleibenden Gehäuse bewegt ist, so dass ein Abstand zwischen dem Schiebestück und der Gehäuserückseite zumindest abschnittsweise unverändert bleibt. Vorzugsweise ist die zweite Kontaktseite in der Gehäuserückseite integriert. Die erste Kontaktseite ist vorzugsweise bei einem fest montierten Schalter in einem positionsfesten Gehäuseteil vorhanden.
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Mit dem Schalter wird vorteilhaft erreicht, dass durch die Bewegung des Schiebestücks beim Betätigen des Schalters bzw. beim Eindrücken des Bedienelements in Richtung der Gehäuserückseite bzw. einer Rückseite des Schalters bzw. dem Einrücken des Schiebestücks in das Gehäuse hinein kein Gas- bzw. Luftvolumen im Schalter zusammengedrückt wird. Es entsteht beim bzw. kurz nach dem Eindrücken des Bedienelements kein schädlicher Überdruck in dem betreffenden Innenraum im Schalter. Denn der Abstand bzw. das Volumen des zwischen dem Schiebestück und der Gehäuserückseite vorhandenen Innenraums des Schalters bleibt zumindest nahezu unverändert bzw. gleich. Als schädlich wie z. B. ein schädlicher Überdruck wird ein praxisrelevanter Überdruck verstanden, insbesondere eine Druckerhöhung im Innenraum, die sich bei der Nutzung des Schalters nachteilig auf die Funktion des Schalters auswirkt oder auswirken kann. Das betreffende Innen- bzw. Luftvolumen des Schalters wird vorzugsweise auch nicht schädlich zusammengedrückt. Es findet beim erfindungsgemäßen Schalter vorteilhaft keine schädliche Druckerhöhung im Inneren des Schalters statt. Das Schiebestück wird nicht gegen eine feststehende Rückseite des Schaltergehäuses bei sich verringerndem Abstand des Schiebestücks zur Rückwand bewegt, womit auch kein dazwischen eingeschlossenes Gas- bzw. Luftvolumen schädlich zusammengedrückt wird. Damit kommt es zu keiner nachteiligen Druckerhöhung im Inneren des Schalters.
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Das Gehäuse ist vorzugsweise mehrteilig und umfasst die Gehäuserückseite und eine Gehäusevorderseite und vorzugsweise einen Gehäusemittenabschnitt, der z. B. fest mit der Gehäusevorderseite verbunden ist. Im Betrieb des Schalters sind die Gehäusevorderseite und der Gehäusemittenabschnitt beispielsweise an einer positionsfesten Aufnahme befestigt wie z. B. mit einer Schaltschrankwand verbunden.
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Dabei ist es vorteilhaft, dass kein Druckunterschied entsteht zwischen dem Innenraum im Schalter und der Umgebung des Schalters. Damit wird auch vermieden, dass nachteilige Ausgleichsvorgänge zum Abbau des Druckunterschieds auftreten. Denn bei auch nur geringen Spaltbereichen und/oder Undichtigkeiten zwischen dem Inneren des Schalters und der Umgebung, was in der Praxis regelmäßig der Fall ist, wird aufgrund der treibenden Kraft des Druckunterschieds dieser abgebaut. Bei bekannten Schaltern gelangt nämlich Luft aus dem temporär sich verkleinernden Innenraum des Schalters mit dadurch erhöhtem Druck relativ zur Umgebung aus dem Innenraum des Schalters nach außen. Beim späteren erneuten Betätigen des Schalters, wobei darunter insbesondere ein Betätigen des Schalters im Sinne einer Entriegelung des Schalters zu verstehen ist, entsteht ein zumindest temporärer Unterdruck in dem Innenraum, der sich danach durch nachströmende Umgebungsluft von außerhalb des Schaltergehäuses abbaut. So wird Luft samt der darin enthaltenen Stoffe aus der Umgebung und/oder Flüssigkeit wie z. B. Wasser in den Innenraum des Schalters hineingezogen wird, was in der Regel problematisch ist bzw. unerwünschte Auswirkungen hat.
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Demgemäß ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, dass bei der Entriegelung des Schalters, also wenn der Schalter aus der zweiten Schaltstellung zurück in die erste Schaltstellung gelangt, um den elektrischen Kontakt zu schließen, kein Unterdruck entsteht im Schalterinneren bzw. im Bereich zwischen dem Schiebestück und der Gehäuserückseite.
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Bei bekannten Schaltern strömt nach dem Betätigen des Schalters, wie z. B. dem Verriegeln eines NOT-AUS-Schalters, aufgrund des entstandenen Überdrucks im Inneren des Schalters Luft aus dem Innenvolumen durch geringe Luftspalte zwischen Gehäuse und Innenvolumen nach außen bis z. B. eine Druckgleichheit innen und außen herrscht. Beim anschließenden erneuten Betätigen des Schalters, wie zum Beispiel dem Entriegeln eines NOT-AUS-Schalters, wodurch das Schiebestück relativ schnell zurückversetzt wird, entsteht ein Unterdruck durch die Vergrößerung des betreffenden Innenvolumens. Durch den dann im Inneren des Schalters herrschenden Unterdruck strömt beim folgenden Druckausgleich Luft, Flüssigkeit und/oder Staub von außen in das Innere bzw. in den Innenraum des Schalters. Dies ist bei entsprechender Umgebungsbedingung kritisch, da z. B. eingedrungene Feuchtigkeit wie Wasser oder eine andere Flüssigkeiten im Schalterinneren nachteilig ist. Diese Nachteile lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Schalter vermeiden, da keine praxisrelevante Volumenänderung zwischen Schiebestück und Gehäuserückseite stattfindet und damit auch keine schädlichen Druckunterschiede beim bzw. nach dem Betätigen des Schalters.
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Vorzugsweise bleibt der Abstand zwischen dem Schiebestück und der Gehäuserückseite bei der Rückbewegung des Schiebestücks aus der zweiten Schaltstellung zumindest annähernd erhalten bzw. gleich oder zumindest annähernd gleich. Damit kommt es auch beim erneuten Betätigen bzw. Entriegeln des Schalters zu keinem wie oben erläutert nachteiligen Unterdruck im Innenvolumen des Schalters durch die Rückbewegung des Schiebestücks.
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Die Kontaktseiten sind insbesondere bevorzugt als gegenüberliegende Kontaktbrücken mit relativ bewegbaren bzw. galvanisch trennbaren und verbindbaren Kontaktstellen ausgebildet.
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Das Gehäuse begrenzt insbesondere einen Innenraum des Schalters, der teils luftgefüllt ist und Elemente des Schalters aufnimmt. Im Innenraum des Schalters ist das Schiebestück hin- und herverschieblich. Das Schiebestück ist zumindest zeitweise gemeinsam mit der Gehäuserückseite relativ zum verbleibenden Gehäuse bewegbar. Vorzugsweise existieren auch kurze nicht druckrelevante Bewegungswege des Schiebestücks, in dem sich die Gehäuserückseite nicht bewegt. Das Schiebestück ist vorzugsweise als vom Bedienelement druckkraft-beaufschlagtes Druckstück ausgebildet. Das Schiebestück bzw. das Druckstück drückt durch Betätigung des Bedienelements gegen die Gehäuserückseite. Das Druckstück drückt gegen die Gehäuserückseite bzw. eine Druckkraft wird vom Druckstück auf die Gehäuserückseite ausgeübt, wenn das Druckstück im Kontakt mit der Gehäuserückseite ist. Gemeinsam werden das Schiebestück und die Gehäuserückseite von der Bedienseite wegbewegt.
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Der Abstand zwischen dem Schiebestück und der Gehäuserückseite kann über eine vergleichsweise geringe Strecke bei der Bewegung des Schiebestücks in Richtung der Gehäuserückseite sich kurzzeitig verändern, was zu Beginn der Betätigung des Bedienelements aus der ersten Schaltstellung heraus erfolgt. Dies kann ein Versetzweg des Schiebestücks von wenigen ZehntelMillimetern sein, bevor das Schiebestück auf den bedienseitigen Teilabschnitt trifft.
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Ein Vorteil liegt darin, dass die Gehäuserückseite einen Zentralabschnitt aufweist, in dem die zweite Kontaktseite integriert ist. Der Zentralabschnitt ist vorzugsweise verschieblich zu dem Gehäuse, insbesondere umfänglich umgeben von einem Gehäuseabschnitt des Gehäuses. Der Zentralabschnitt reicht bevorzugt bis an eine Seite bzw. an eine rückwärtige Seite des Schalters, die der Seite mit dem Bedienelement abgewandt ist. Vorzugsweise ist die rückwärtige Seite des Zentralabschnitts mit einem Kabel mit einem eingebetteten elektrischen Leiter verbunden. Der Zentralabschnitt reicht vorzugsweise bis zur rückwärtigen Seite des Schalters.
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Die rückwärtige Seite des Schalters umfasst vorzugsweise eine Öffnung des Gehäuses. Die rückwärtige Öffnung des Gehäuses liegt der Bedienseite des Schalters gegenüber. Die Bedienseite des Schalters weist das Bedienelement auf. Vorzugsweise ist zur Bedienseite des Schalters das Gehäuse offen, so dass das Bedienelement mit dem Schiebestück koppelbar ist.
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Vorzugsweise ist der Zentralabschnitt genau zwei- oder mehrteilig.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass der Zentralabschnitt einen bedienseitigen Teilabschnitt und einen rückseitigen Teilabschnitt aufweist, wobei der bedienseitige Teilabschnitt und der rückseitige Teilabschnitt relativ zueinander bewegbar sind. Darüber hinaus sind beide Teilabschnitte durch das Schiebestück gemeinsam bewegbar, insbesondere wenn das Bedienelement mit dem Schiebestück gekoppelt ist und das Schiebestück auf die Gehäuserückseite wirkt.
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Der bedienseitige Teilabschnitt ist in der Grundform vorzugsweise plattenförmig mit einer Teilabschnitt-Platte. An einer Seite der Teilabschnitt-Platte steht an der Teilabschnitt-Platte ein zum Schiebestück vorstehender Vorsprung vor, vorzugsweise stehen zwei Vorsprünge zum Schiebestück vor. Die Vorsprünge stehen insbesondere zu einer Rückseite des Schiebestücks vor. Mittels der z. B. zwei Vorsprünge, die zweitweise in Anlage an dem Schiebestück bzw. an dessen Rückseite bringbar sind, ist eine mechanische Kopplung des Schiebestücks mit dem Zentralabschnitt einrichtbar. Die mechanische Kopplung erfolgt insbesondere beim Eindrücken des Bedienelements, wobei das dabei nach innen bewegte bzw. gedrückte Schiebestück an den Vorsprüngen zur Anlage kommt und damit das Zwischenstück wegversetzbar ist von der Bedienseite. Dabei werden durch Wegdrücken des Zwischenstücks die elektrischen Kontakte getrennt bzw. geöffnet, indem die zweite Kontaktseite am Zwischenstück von der im Gehäuse festen ersten Kontaktseite galvanisch getrennt wird.
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Vorteilhaft weist die Gehäuserückseite bzw. der Zentralabschnitt einen rückseitigen Teilabschnitt auf, an dem der bedienseitige Teilabschnitt beweglich vorhanden ist, vorzugsweise daran aufsitzt bzw. federnd aufgenommen ist.
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Der plattenförmige Teil des bedienseitigen Teilabschnitts ist vorzugsweise außenseitig, umfänglich zur Längsrichtung des Gehäuses, geführt an einer Innenwand des rückseitigen Teilabschnitts. Der rückseitige Teilabschnitt weist zum Beispiel einen kreisförmigen Rand auf, der in Richtung des bedienseitigen Teilabschnitts und damit zum Schiebstück vorsteht. Der plattenförmige Teil des bedienseitigen Teilabschnitts ist ebenfalls zum Beispiel kreisförmig und gleitet außen umfänglich an der Innenwand des kreisförmigen vorstehenden Randes des rückseitigen Teilabschnitts z. B. daran versenkt.
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Vorzugsweise sind beide Teilabschnitte des Zentralabschnitts linear bewegbar. Vorzugsweise sind der bedienseitige Teilabschnitt und der rückseitige Teilabschnitt relativ zueinander gefedert gelagert vorzugsweise federnd zueinander bewegbar. Die Teilabschnitte sind vorzugsweise in Längsrichtung des Gehäuses gefedert bewegbar. Der bedienseitige Teilabschnitt ist gefedert bewegbar relativ zum rückseitigen Teilabschnitt. Die federnde Lagerung ist vorzugsweise durch eine vorgespannte Druckfederung realisiert. Ohne die Anlage des Schiebestücks an dem bedienseitigen Teilabschnitt bzw. in der ersten Schaltstellung wird der bedienseitige Teilabschnitt durch die Druckfederung etwas vom rückseitigen Teilabschnitt wegbewegt in Richtung zum Schiebestück bzw. in Richtung der Bedienseite hin. Beim Drücken des Bedienelements zur Erreichung der zweiten Schaltstellung wird das Schiebestück so weit versetzt, dass das Schiebestück auf den bedienseitigen Teilabschnitt trifft und der bedienseitige Teilabschnitt gegen die Druckfederwirkung zum rückseitigen Teilabschnitt versetzt wird, bis beide gemeinsam relativ zum verbleibenden Gehäuse weg von der Bedienseite versetzt werden. Diese Bewegung erfolgt vorzugsweise ebenfalls gegen eine Druckfederung.
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Der bedienseitige Teilabschnitt und der rückseitige Teilabschnitt sind vorzugsweise ausschließlich in Längsrichtung des Gehäuses bewegbar.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Zentralabschnitt in Längsrichtung des Gehäuses bewegbar zum verbleibenden Gehäuse ausgebildet ist. Der Bewegungsraum des Zentralabschnitts ist im Inneren des Gehäuses bereitgestellt.
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Vorteilhaft ist der Zentralabschnitt gefedert gelagert. Damit wird beim bzw. mit dem Aufheben der zweiten Schaltstellung das Zwischenstück mit der zweiten Kontaktseite selbsttätig und zuverlässig so zurückversetzt, dass die zweite Kontaktseite aufgrund der Federlagerung in Anlage an der ersten Kontaktseite kommt in den geschlossenen elektrischen Kontaktzustand. Die erste und zweite Kontaktseite sind dann galvanisch kontaktierend bzw. elektrisch leitend verbunden. Die zweite Kontaktseite ist elektrisch angeschlossen bzw. elektrisch versorgt mit einer Stromversorgung z. B. per stromführendem Kabel.
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Vorzugsweise ist die gefederte Lagerung zwischen dem rückseitigen Teilabschnitt und dem verbleibenden Gehäuse ausgebildet.
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Die Federlagerung umfasst vorzugsweise eine Schrauben-Druckfeder oder eine andere Feder oder ein Element aus einem elastischen Material.
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Gemäß einem anderen Vorteil sind dass die beiden Teilabschnitte des Zentralabschnitts derart ausgebildet sind, dass der bedienseitige Teilabschnitt aus einer vom rückseitigen Teilabschnitt wegbewegten Stellung bei einer Bewegung in Richtung der Gehäuserückseite zunächst bis zur Anlage an einem mechanischen Anschlag relativ zum rückseitigen Teilabschnitt bewegbar ist und anschließend bei einer Weiterbewegung des bedienseitigen Teilabschnitts in Richtung der Gehäuserückseite der bedienseitige Teilabschnitt und der rückseitige Teilabschnitt sich gemeinsam bewegen. Dies ist eine vorteilhafte Schalterfunktion beim Schalten des Schalters aus der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung des Schalters bzw. z. B. beim Entriegeln eines NOT-AUS-Schalters. Der Anschlag ist vorzugsweise ein Abschnitt des rückseitigen Teilabschnitts.
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Es ist darüber hinaus vorteilhaft, dass der Zentralabschnitt vorgespannt ist in Richtung der Bedienseite des Gehäuses. Dies erhöht die zuverlässige Rückstellung des Schalters von der zweiten in die erste Schaltstellung.
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Nach einer vorteilhaften Abwandlung ist der Zentralabschnitt abgedichtet bewegbar am verbleibenden Gehäuse aufgenommen. Damit ist eine hohe Lebensdauer bei voller Funktion des Schalters auch in schwierigen Umgebungsbedingungen des Schalters erreichbar.
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Eine dahingehende Abdichtung wie vorzugsweise eine vorzugsweise umlaufend zur Zentralachse ausgebildete Rollbalg-Dichtung ist von Vorteil. Diese und gegebenenfalls zumindest eine weitere Dichteinrichtung ist vorteilhaft und wirkt zusätzlich insbesondere einem Eindringen von Flüssigkeit und/oder Schmutzpartikel in das Innere des Gehäuses bzw. in den Innenraum im Schalter bzw. in einen vom Gehäuse umgebenen Innenraum entgegen. Die Abdichtung ermöglicht es sicher, das Innere des Schalters trocken zu halten, auch wenn außen Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeiten oder andere Stoffe an den Schalter heranreichen. Außerdem können gegebenenfalls kurzzeitig auftretende vergleichsweise sehr geringe Druckunterschiede zwischen dem Inneren des Schalters und der Umgebung kontrolliert und gleichmäßig ausgleichen. Feuchtigkeit und Partikel könne dabei nicht ins Innere des Schalters gelangen.
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Vorzugsweise sind Führungsmittel zur Führung des Zentralabschnitts bzw. dessen beider Teilabschnitte relativ zum verbleibenden Gehäuse vorgesehen.
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Es ist überdies vorteilhaft, wenn das Gehäuse einen Innenraum aufweist, in welchem der rückseitige Teilabschnitt des Zentralabschnitts vorhanden ist.
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In den vom Gehäuse begrenzten Innenraum des Schalters reicht der rückseitige Teilabschnitt des Zentralabschnitts hinein.
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Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung umfasst der rückseitige Teilabschnitt des Zentralabschnitts einen elektrischen Leiter.
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Der elektrische Leiter ist z. B. ein Leitungselement wie z. B. eine Ader eines elektrischen Kabels. Ein nach außen weisendes bzw. führendes Ende des Leiters ist mit einem Leiter einer Stromzuführung verbindbar, die an den Schalter heranreicht. Die Stromzuführung verbindet den Schalter mit einer elektrischen Stromquelle bzw. einem Stromnetz.
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Es stellt sich ein weiterer Vorteil dadurch ein, wenn im Zentralabschnitt mehrere voneinander elektrisch getrennte elektrische Leiter aufgenommen sind, die jeweils der zweiten Kontaktseite zugehörig sind. Vorzugsweise sind die mehreren elektrischen Leiter fest mit dem rückseitigen Teilabschnitt des Zentralabschnitts verbunden. Die elektrischen Leiter reichen bis an jeweilige Kontaktstellen der zweiten Kontaktseite. Vorzugsweise weist die erste Kontaktseite mehrere zum Beispiel vier elektrisch leitende Kontaktstellen auf. Entsprechend weist die zweite Kontaktseite vorzugsweise mehrere zum Beispiel vier elektrisch leitende Kontaktstellen auf. Vorzugsweise ist jeder Kontaktstelle der ersten Kontaktseite in Längsrichtung des Gehäuses bzw. des Schalters gegenüberliegend bzw. axial benachbart eine jeweils dazugehörige Kontaktstelle der zweiten Kontaktseite zugehörig. Im Zustand des geschlossenen elektrischen Kontakts sind die Kontaktstellen bzw. sämtliche Kontaktstellen gegenseitig vorzugsweise in einem elektrisch leitenden bzw. galvanischen Flächenkontakt.
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Die im Zentralabschnitt aufgenommenen elektrischen Leiter sind fest vorzugsweise mit dem rückseitigen Teilabschnitt des Zentralabschnitts verbunden.
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Vorteilhaft ist eine Rastanordnung zum selbsttätigen Verrasten des Schiebestücks in der zweiten Schaltstellung des Schalters vorgesehen. Dies erhöht die zuverlässige Einrichtung und Beibehaltung der zweiten Schaltstellung. Die Verrastung ist manuell mit dem Bedienelement einrichtbar am Ende des Eindrückens und wieder aufhebbar.
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Eine Aufhebung der Verrastung durch Drehung und/oder Ziehen des Bedienelements ist vorzugsweise eingerichtet. Das Verrasten des Schiebestücks ist unterstützt, wenn das Schiebestück vorgespannt ist in Richtung der Bedienseite.
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Auch ergibt sich eine vorteilhafte Modifikation der Erfindung, wenn das Schiebestück und der Zentralabschnitt zwei getrennte Elemente sind.
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Das Schiebestück und der Zentralabschnitt sind vorzugsweise in Längsrichtung des Gehäuses versetzte benachbarte Bauteile. Alternativ sind das Schiebestück und der Zentralabschnitt ein gemeinsames Bauteil, zum Beispiel einstückig ausgebildet.
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Schließlich ist es vorteilhaft, dass der rückseitige Teilabschnitt des Zentralabschnitts fest verbunden ist mit einem Elektrokabel, mit welchem von außen die zweite Kontaktseite elektrisch verbindbar ist. Das Elektrokabel ist vorzugsweise über Klebemittel oder einen schmelzbareren Kunststoff dicht verschweißt verbunden mit dem rückseitigen Teilabschnitt.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im Einzelnen zeigt:
- 1 eine Explosionsdarstellung eines Schalters,
- 2 den Schalter gemäß 1 in Seitenansicht in einem unbetätigten Zustand,
- 3 den Schalter im Schnitt gemäß Linie A-A in 2,
- 4 den Schalter im Schnitt gemäß Linie B-B in 3,
- 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus 4,
- 6 den Schalter gemäß 1 in Seitenansicht in einem betätigten Zustand,
- 7 den Schalter im Schnitt gemäß Linie C-C in 6,
- 8 den Schalter im Schnitt gemäß Linie D-D in 7 und
- 9 einen vergrößerten Ausschnitt aus 8.
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1 zeigt in Explosionsdarstellung einen Schalter 1 zum Öffnen und Schließen eines elektrischen Kontakts des Schalters 1. Der Schalter 1 umfasst ein Bedienelement 2, ein mehrteiliges Gehäuse 3, ein Schiebestück 4 und eine erste Kontaktseite 5 und eine zweite Kontaktseite 6. Das Gehäuse 3 weist eine an einer Außenseite des Bedienelements 2 gebildete Bedienseite BS auf und eine dazu gegenüberliegende Gehäuserückseite 7 mit einem Zentralabschnitt 8 auf, in dem die zweite Kontaktseite 6 integriert ist. Der Zentralabschnitt 8 weist einen bedienseitigen Teilabschnitt 9 und einen rückseitigen Teilabschnitt 10 auf. Die Gehäuserückseite 7 umfasst außerdem einen Anschluss 11 wie einen Kabelansatz bzw. ein Kabel mit einem dem rückseitigen Teilabschnitt 10 zugehörigen elektrischen Leiter 12. Das Gehäuse 3 umschließt einen Innenraum 13, welcher vom rückseitigen Teilabschnitt 10 eingenommen wird. Das Gehäuse 3 weist einen Außengewindeabschnitt 14 an einem Gehäuseteil 22 auf. Innenseitig am Außengewindeabschnitt 14 ist eine rückseitige Hülse 15 des Gehäuses 3 aufgenommen, vorzugsweise ist die beidseitig axial offene Hülse 15 am Gehäuseteil 22 ansteckbar.
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Das Schiebestück 4 ist alternativ auch als Druckstück zu bezeichnen.
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Zur federnden Lagerung des in Längsrichtung L des Gehäuses 3 beweglichen Zentralabschnitts 8 ist eine Feder hier eine mechanische Feder bzw. eine Schraubenfeder 16 vorhanden. Die Schraubenfeder 16 liegt einerseits am rückseitigen Teilabschnitt 10 an und andererseits an der Hülse 15 des Gehäuses 3.
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Darüber hinaus ist zwischen dem bedienseitigen Teilabschnitt 9 und dem rückseitigen Teilabschnitt 10 eine vorgespannte Federlagerung mit zwei radial zu einer zentralen Längsachse des Schalters 1 gegenüberliegende Schraubenfedern 18 eingerichtet. Im unbetätigten Zustand des Schalters 1 ist ein Abstand des bedienseitigen Teilabschnitts 9 zum rückseitigen Teilabschnitt 10 vergrößert (s. 5) gegenüber dem Abstand beim betätigten Zustand des Schalters 1 (s. 9) mit unterbrochener elektrischer Versorgung.
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Die Längsrichtung L des Gehäuses 3 gibt die Längsrichtung des Schalters 1 vor bzw. entspricht dieser.
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Auch das Schiebestück 4 bzw. das zusätzlich um die Schalter-Längsachse drehbare Bedienelement 2 ist federnd gelagert in Längsrichtung L mittels einer mechanischen Feder bzw. einer Schraubenfeder 17. Damit ist das Schiebestück 4 vorgespannt in Richtung des Bedienelements 2 bzw. innen an eine Innenseite des Bedienelements 2 gedrückt. Ausgehend von einem unbetätigten Zustand des Schalters 1, gemäß der 2-5, kommt beim Eindrücken des Bedienelements 2 von außen in eine Eindrückrichtung E, was durch eine Bedienperson erfolgt, das Bedienelement 2 an dem Schiebestück 4 in Anlage bzw. werden das Bedienelement 2 und das Schiebestück 4 gekoppelt und gemeinsam in Eindrückrichtung E bewegt. Dadurch wird der betätigte Zustand des Schalters 1 erreicht. Mit der Bewegung des Schiebestücks 4 in Eindrückrichtung E wird der elektrische Kontakt zwischen der ersten Kontaktseite 5 und der zweiten Kontaktseite 6 getrennt, womit der betätigte Zustand des Schalters 1 gemäß der 6-9 erreicht wird.
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Die erste Kontaktseite 5 weist vier elektrisch leitende Kontaktstellen 19 und die zweite Kontaktseite 6 weist vier elektrisch leitende Kontaktstellen 20 auf. Jeder Kontaktstelle 19 ist in Längsrichtung L gegenüberliegend bzw. axial benachbart zu einer jeweils dazugehörigen Kontaktstelle 20. Im unbetätigten Zustand des Schalters 1 sind die vier Kontaktstellen 19 in einem galvanischen bzw. leitenden Kontakt mit den vier Kontaktstellen 20. Dabei drückt die Schraubenfeder 16 den Teilabschnitt 10 entgegen der Eindrückrichtung E und damit den Teilabschnitt 9 mit der Kontaktseite 6 gegen die Kontaktseite 5.
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Jede der vier elektrisch leitenden Kontaktstellen 20 ist jeweils an einem von vier L-förmigen Armen 21 vorhanden, die am Teilabschnitt 9 zur ersten Kontaktseite 5 hin vorstehend vorhanden sind.
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Um in einem Stromversorgungszustand eine betreffende elektrische Versorgung zu unterbrechen wird der unbetätigte Schalter 1 betätigt und eine elektrische Verbindung unterbrochen. Hierfür wird das Bedienelement 2 in Eindrückrichtung E gedrückt und das Schiebestück 4 wird an dem bedienseitigen Teilabschnitt 9 in Anlage gebracht. Dann wird der bedienseitige Teilabschnitt 9 gegen die Federwirkung der Schraubenfedern 18 in Eindrückrichtung E also zur Schalterrückseite hin bis zu einer Anschlagposition bezogen auf den rückseitigen Teilabschnitt 10 bewegt. Danach wird unter weiterem Drücken des Bedienelements 2 in Eindrückrichtung E das Schiebestück 4 und die beiden Teilabschnitte 9 und 10 gemeinsam mit dem Anschluss 11 bzw. dem Kabel in Eindrückrichtung E weiterbewegt. Der Anschluss 11 kann als Kabel oder Steckverbinder ausgeführt sein. Dabei kommt die zweite Kontaktseite 6 mit den Kontaktstellen 20 außer Kontakt von den Kontaktstellen 19 der ersten Kontaktseite 5 im positionsfesten Gehäuseteil 22. Der Abstand zwischen den galvanisch getrennten Kontaktstellen 19 einerseits und den Kontaktstellen 20 andererseits beträgt in Längsrichtung L bzw. in Eindrückrichtung E den Wert s (s. 9), was einen Sicherheitsabstand darstellt. Die Gehäuserückseite 7 mit dem Anschluss 11 ist im betätigten Zustand des Schalters 1 zum verbleibenden Gehäuse bzw. zum positionsfesten Gehäuseteil 22 in Eindrückrichtung E wegversetzt im Vergleich zum unbetätigten Zustand des Schalters 1, was insbesondere der Vergleich der 3, 4 mit den 7, 8 verdeutlicht.
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Die zweite Schaltstellung bzw. der betätigte Zustand des Schalters 1 gemäß der 6-9 ist nach der Schalterbetätigung erreicht, zum Beispiel in einem NOT-AUSZustand einer elektrisch betriebenen Anlage oder Maschine. Eine elektrische Versorgung der Anlage oder Maschine ist damit sicher unterbrochen.
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Weiter sind Ringelemente 23-26 bzw. Dichtelemente zu Dichtungszwecken vorgesehen.
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Ein auf den Außengewindeabschnitt 14 aufschraubbarer Schraubring 27 dient zur unterseitigen Klemmung des Schalters 1 im Bereich einer Öffnung einer Platte P zur Befestigung des durch die Öffnung gesteckten Schalters 1 an der Platte. Die Platte P ist lediglich in 3 ausschnittsweise angedeutet.
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Über eine Druck-Feder 28 radial nach außen gedrängte Führungsstifte 29 sind in passenden Öffnungen im Schiebestück 4 vorhanden und stehen radial etwas außen über am Umfang des Schiebestücks 4. Die radial etwas außen überstehenden Abschnitte der beiden Führungsstifte 29 reichen in passende Führungsnuten im Gehäuseteil 22 zur Längs- und Drehführung bzw. zur lösbaren Rastung des Schiebestücks 4 relativ zum Gehäuseteil 22.
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Zum Überführen des Schiebestücks 4 relativ zum Gehäuseteil 22 aus dem betätigten Zustand zurück in den unbetätigten Zustand des Schalters 1 wird das Bedienelement 2 manuell bedient bzw. verdreht und/oder gezogen, so dass die temporäre Rastung aufgehoben ist, indem die Führungsstifte 29 nach innen eingedrückt werden und sich entlang der Führungsnuten gegen die Eindrückrichtung E bewegen. Dabei werden die Kontaktstellen 20 nach oben bewegt bis zum leitenden Kontakt mit den Kontaktstellen 19, womit eine elektrische Verbindung bzw. eine Stromversorgung über den Schalter 1 eingerichtet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schalter
- 2
- Bedienelement
- 3
- Gehäuse
- 4
- Schiebestück
- 5, 6
- Kontaktseite
- 7
- Gehäuserückseite
- 8
- Zentralabschnitt
- 9, 10
- Teilabschnitt
- 11
- Anschluss
- 12
- Leiter
- 13
- Innenraum
- 14
- Außengewindeabschnitt
- 15
- Hülse
- 16-18
- Schraubenfeder
- 19, 20
- Kontaktstelle
- 21
- Arm
- 22
- Gehäuseteil
- 23-26
- Ringelement
- 27
- Schraubring
- 28
- Druck-Feder
- 29
- Führungsstift
