DE19646474A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei elektrischen Geräten, die unter rauhen Betriebsbedingungen eingesetzt werden, sind Vorkehrungen zu treffen, so daß der elektrische Schalter vor schädlichen Einflüssen, die seine Funktionsfähigkeit beeinträchtigen, geschützt ist. Beispielsweise kann es sich bei solchen schädlichen Einflüssen um Feuchtigkeit, Staub o. dgl. handeln.

Ein derartiger elektrischer Schalter, der als Wippschalter ausgebildet ist, ist aus der DE-OS 33 09 593 bekannt geworden. Dieser elektrische Schalter besitzt ein Gehäuse, in dessen Inneren sich ein Kontaktsystem befindet. Am Gehäuse ist ein aus einer Wippe und einer Kappe bestehendes Betätigungsorgan mit einem Schaltzapfen, der durch eine an der dem Betätigungsorgan zugeordneten Seite befindliche Gehäuseöffnung in das Gehäuse hineinreicht, bewegbar gelagert. Bei Betätigung des Betätigungsorgans wirkt der Schaltzapfen schaltend auf das Kontaktsystem ein. Zur Abdichtung des Inneren des Gehäuses ist am Gehäuse eine die gesamte Gehäuseöffnung mitsamt der Wippe überspannende Dichtmembran befestigt.

Bei dem bekannten Schalter befindet sich die Dichtmembran zwischen der Kappe und der Wippe. Dadurch muß sich die Dichtmembran um scharfkantige Krümmungen legen, so daß die Dichtmembran nach gewisser Gebrauchsdauer brüchig werden kann. Weiter ist die Dichtmembran im wesentlichen zentral um den Schaltzapfen angeordnet, wobei Schadstoffe bis zu diesem zentralen Bereich vordringen können. Es besteht dann die Gefahr, daß die Schadstoffe durch Kapillarwirkungen an den Befestigungsstellen zwischen Dichtmembran und Gehäuse in das Innere des Gehäuse eindringen und zerstörerisch auf das Kontaktsystem einwirken können. Da die gesamte Gehäuseöffnung von der Dichtmembran überspannt ist, ist ein Druckausgleich bei Betätigung des Schalters im Inneren des Gehäuses nur eingeschränkt möglich. Dadurch kann ein die Kapillarwirkung noch verstärkender Pumpeffekt bei Betätigung des Schalters entstehen. Zudem ist die Anordnung eines Leuchtmittels für die Beleuchtung des Schalters nur eingeschränkt möglich, da das Licht durch die Dichtmembran weitgehend abgeschirmt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abdichtung des Schalters zu verbessern, so daß die Lebensdauer des Schalters vergrößert und die Gefahr der Zerstörung des Schalters durch Schadstoffeinflüsse weitgehend ausgeschlossen wird.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrischen Schalter durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Schalter ist insbesondere als Wippschalter ausgebildet. Der Teil der Dichtmembran, der der jeweils betätigten Seite der Wippe zugeordnet ist, ist dann in etwa faltenbalgartig im Innenraum der Wippe aufgenommen.

Zur einfachen Befestigung kann die Dichtmembran am Gehäuse sowie dem Betätigungsorgan eingeklemmt sein. Vorteilhafterweise kann zur Befestigung der Dichtmembran an deren Randbereich auch jeweils eine Wulst ausgebildet sein. Diese Wulst greift in eine korrespondierende Nut am Betätigungsorgan sowie der Gehäusewand ein. Insbesondere kann die Wulst auch mit einer Art von Schnappeffekt in die Nut eingreifen, so daß die Dichtungsmembran am Schalter eingespannt ist.

Als Material zur Herstellung der Dichtmembran wird ein elastisches Material, wie Gummi, Silikon-Kunststoff, ein thermoplastisches Elastomer o. dgl., gewählt. Bei Verwendung eines thermoplastischen Elastomers läßt sich die Dichtmembran als Spritzgießteil herstellen, wobei die Dichtmembran auch beispielsweise in der Art eines Zweikomponenten-Spritzgießteils am Betätigungsorgan oder der Gehäusewand angespritzt werden kann.

Um die Befestigung des Schalters an einem elektrischen Gerät zu erleichtern, kann sich an der Gehäusewand, die sich an die die Gehäuseöffnung enthaltende Seite des Gehäuses anschließt, ein ringsumlaufender Flansch befinden. Der Flansch überdeckt die Gehäusewandung um einen Gehäuseausschnitt am elektrischen Gerät. Es bietet sich dann an, einen Randbereich der Dichtmembran am Flansch zu befestigen, indem beispielsweise der Randbereich zwischen dem Flansch und der Gehäusewandung des elektrischen Geräts eingeklemmt ist, wodurch gleichzeitig eine Abdichtung des Gehäuseausschnitts erzielt wird. Um zusätzlich noch eine Verbesserung der Abdichtung des Gehäuseausschnitts am elektrischen Gerät zu erreichen, kann an dem dem Flansch zugeordneten Randbereich der Dichtmembran eine zusätzliche, ringsumlaufende Dichtlippe an der der Gehäusewandung des elektrischen Geräts zugewandten Seite angeordnet sein.

Außerdem kann das Betätigungsorgan in einfacher Weise beleuchtbar ausgestaltet werden, indem das Leuchtmittel in dem offenen, vom Randbereich umgebenen Bereich der Dichtmembran im Innenraum des Betätigungsorgans plaziert wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Lebensdauer der Dichtmembran vergrößert ist, indem zum einen die an sich empfindliche Dichtung durch das übergreifende Betätigungsorgan geschützt ist und zum anderen der den Schaltzapfen umgebende Bereich von der Dichtmembran nicht vollständig überspannt ist. Dadurch findet weiterhin bei Betätigung des Schalters ein Druckausgleich statt, so daß ein Pumpeffekt bei der Betätigung vermieden ist. Die Dichtmembran befindet sich im äußeren Bereich des Gehäuses, in Entfernung von dem den Schaltzapfen umgebenden Zentralbereich, wodurch Schadstoffe mittels der Dichtmembran bereits am äußeren Umfang des Gehäuses abgeleitet werden, bevor sie in den Zentralbereich bis zum Schaltzapfen vordringen können. Dadurch ist ein Einziehen oder Eindringen von Schadstoffen in das Gehäuse des Schalter nicht zu befürchten. Außerdem ist die Dichtmembran aufgrund des übergreifenden Betätigungsorgans nach Montage des Schalters am elektrischen Gerät von der Außenseite nicht mehr sichtbar, was aus gestalterischen Gründen häufig gewünscht ist.

Ein Ausführungsbeispiel und Weiterbildungen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt die

Fig. einen Schnitt durch einen elektrischen Schalter.

Ein als Wippschalter ausgebildeter elektrischer Schalter 1 ist in der Fig. näher gezeigt. Der elektrische Schalter 1 besitzt ein Gehäuse 2, in dem sich ein Kontaktsystem 3 befindet. Das Kontaktsystem 3 besteht aus einem Festkontakt 4 und einem Schaltkontakt 5. Der Schaltkontakt 5 ist in der Art eines Hebels an einem elektrischen Anschluß 6 drehbar gelagert. Ein weiterer elektrischer Anschluß 7 steht mit dem Festkontakt 4 in elektrischer Verbindung. Die elektrischen Anschlüsse 6, 7 ragen an der Unterseite aus dem Gehäuse 2 des Schalters 1 heraus.

An der Oberseite 15 des Gehäuses 2 ist ein Betätigungsorgan 8, das vorliegend als drehbar am Gehäuse 2 gelagerte Wippe ausgebildet ist, bewegbar gelagert. Am Betätigungsorgan 8 ist ein Schaltzapfen 9 angeordnet, der durch eine an der dem Betätigungsorgan 8 zugeordneten Seite 15 befindliche Gehäuseöffnung 10 in das Gehäuse 2 hineinreicht. Der Schaltzapfen 9 wirkt in bekannter Weise über eine mittels einer Feder 11 belastete Kugel 12 auf den Schaltkontakt 5 ein. Dadurch wird bei Betätigung des Betätigungsorgans 8 durch den Benutzer das Kontaktsystem 3 geschaltet.

Wie man unmittelbar erkennt, ist das Gehäuse 2 bis auf die Gehäuseöffnung 10 allseitig geschlossen. Um ein Eindringen von Schadstoffen an der Gehäuseöffnung 10 in das Innere des Gehäuses 2 zu verhindern, ist zunächst das Betätigungsorgan 8 mit einem in etwa topfförmig ausgestalteten Innenraum 14 versehen, der die die Gehäuseöffnung 10 enthaltende Seite 15 des Gehäuses 2, nämlich die Oberseite, überdeckt. Weiter befindet sich am Gehäuse 2 eine der Gehäuseöffnung 10 zugeordnete Dichtmembran 13. Die Dichtmembran 13 ist als eine Art hülsenförmiger Balg mit zwei einander gegenüberliegenden Randbereichen 16, 17 ausgebildet, wobei die beiden Randbereiche 16, 17 jeweils eine zugeordnete Öffnung in der Dichtmembran 13 vollständig umgeben. Ein Randbereich 16 ist im Innenraum 14 am Betätigungsorgan 8 und der andere Randbereich 17 an der Gehäusewand 18, die sich an die die Gehäuseöffnung 10 enthaltenden Seite 15 anschließt, befestigt.

Zur Befestigung der Dichtmembran 13 kann am Randbereich 16, 17 der Dichtmembran 13 jeweils eine Wulst 28, 29 ausgebildet sein. Die Wulst 28 greift in eine korrespondierende Nut 30 am Betätigungsorgan 8 ein. Die Wulst 29 wiederum greift in eine korrespondierende Nut 31 an der Gehäusewand 18 ein.

Aufgrund der Anordnung der Dichtmembran 13 ist wenigstens ein Teil der Dichtmembran 13 bei Betätigung des Betätigungsorgans 8 in etwa in der Art eines Faltenbalgs 19 im Innenraum 14 des Betätigungsorgans 8 aufgenommen. Insbesondere ist bei einem Wippschalter der Teil der Dichtmembran 13, der der jeweils betätigten Seite der Wippe zugeordnet ist, in etwa faltenbalgartig im Innenraum 14 der Wippe aufgenommen, wie in der Figur anhand der linken Seite des Betätigungsorgans 8 zu sehen ist. Dadurch ist die empfindliche Dichtmembran 13 vor Beschädigungen durch das Betätigungsorgan 8 geschützt.

In einer Weiterbildung des als Wippschalter ausgebildeten Schalters 1 ist die Wippe zweiteilig mit einem Aufnahmeteil 20 und einer Betätigungskappe 21 ausgestaltet. Am Aufnahmeteil 20 kann der Schaltzapfen 9 einstückig angeformt sein. Die Betätigungskappe 21 ist mittels Rasthaken 34 auf das Aufnahmeteil 20 aufgerastet. Es bietet sich dann an, den Randbereich 16 der Dichtmembran 13 zwischen einer Wandung 22 des Aufnahmeteils 20 und einer im Innenraum 14 befindlichen Fläche 23 der Betätigungskappe 21 einzuklemmen.

Solche elektrischen Schalter 1 werden häufig an einem elektrischen Gerät befestigt, indem das Gehäuse 2 in einem Gehäuseausschnitt am Gerät mittels Rastelemente 24 eingeschnappt ist. Ein derartiger Gehäuseausschnitt mit einer Gehäusewandung 25 ist an der rechten Seite des Gehäuses 2 mit gestrichelten Linien angedeutet. Für diesen Fall befindet sich an der Gehäusewand 18, die sich an die die Gehäuseöffnung 10 enthaltende Seite 15 des Gehäuses 2 anschließt, ein Flansch 26. Der Flansch 26 kann um das Gehäuse 2 an den Gehäusewänden 18 ringsumlaufend angeordnet sein. Dieser Flansch 26 überdeckt bei Montage des Schalters 1 am elektrischen Gerät die Gehäusewandung 24 um den Gehäuseausschnitt. Es bietet sich dann weiter an, den Randbereich 17 der Dichtmembran 13 am Flansch 26 zu befestigen, beispielsweise indem der Randbereich 17 über den Flansch 26 gestülpt und zwischen dem Flansch 26 und der Gehäusewandung 25 des elektrischen Geräts eingeklemmt ist. Hierbei kann selbstverständlich die Nut 31 zur Aufnahme des Wulstes 29 dem Randbereich 17 der Dichtmembran 13 zugeordnet, im Flansch 26 befindlich sein.

Dabei ist vorteilhafterweise gleichzeitig der Gehäuseausschnitt am elektrischen Gerät vor dem Eindringen von Schadstoffen abgedichtet. Die Abdichtung des Gehäuseausschnittes kann noch weiter verbessert werden, indem an dem dem Flansch 26 zugeordneten Randbereich 17 der Dichtmembran 13 eine zusätzliche Dichtlippe 27 an der der Gehäusewandung 25 des elektrischen Geräts zugewandten Seite angeordnet ist. Die Dichtlippe 27 ist aus darstellerischen Gründen in der Figur übertrieben groß eingezeichnet und kann entlang des gesamten Randbereichs 17 an der Dichtmembran 13 umlaufend vorgesehen sein.

Die Dichtmembran 13 kann aus Gummi, Silikon-Kunststoff o. dgl. bestehen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines thermoplastischen Elastomers als Material für die Dichtmembran 13, wobei deren Herstellung vorzugsweise als Spritzgießteil erfolgt. Man kann dann in einfacher Weise die Dichtmembran 13 bereits in der Art eines Zweikomponenten-Spritzgießteils am Betätigungsorgan 8 oder der Gehäusewand 18 anspritzen, so daß die Montage vereinfacht ist.

Soll das Betätigungsorgan 8 des elektrischen Schalters 1 beleuchtbar ausgestaltet sein, so kann ein Leuchtmittel 32 im Innenraum 14 des Betätigungsorgans 8 angeordnet sein. Aufgrund der hülsenförmigen Ausgestaltung der Dichtmembran 13 besitzt die Dichtmembran 13, wie bereits erwähnt, Öffnungen im Randbereich 16, 17. Das Leuchtmittel 32 wird nunmehr derart im Betätigungsorgan 8 angeordnet, daß es wenigstens teilweise dem offenen, vom Randbereich 16 umgebenen Bereich 33 der Dichtmembran 13 zugeordnet ist. Dadurch ist eine Beeinträchtigung der Leuchtkraft des Leuchtmittels 32 vermieden.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So kann die Erfindung nicht nur an Wippschaltern sondern auch an Druckschaltern o. dgl. Verwendung finden.

Bezugszeichenliste

1

elektrischer Schalter

2

Gehäuse

3

Kontaktsystem

4

Schaltkontakt

5

Festkontakt

6,

7

elektrischer Anschluß

8

Betätigungsorgan

9

Schaltzapfen

10

Gehäuseöffnung

11

Feder

12

Kugel

13

Dichtmembran

14

Innenraum (von Betätigungsorgan)

15

Seite (von Gehäuse; Oberseite)

16,

17

Randbereich (Dichtmembran)

18

Gehäusewand

19

Faltenbalg

20

Aufnahmeteil

21

Betätigungskappe

22

Wandung (an Aufnahmeteil)

23

Fläche (am Innenraum der Betätigungskappe)

24

Rastelement (an Gehäuse)

25

Gehäusewandung (an elektrischem Gerät)

26

Flansch

27

Dichtlippe

28,

29

Wulst

30,

31

Nut

32

Leuchtmittel

33

offener Bereich (der Dichtmembran)

34

Rasthaken

Claims (9)

1. Elektrischer Schalter mit einem Gehäuse (2), mit einem im Gehäuse (2) befindlichen Kontaktsystem (3), mit einem bewegbar am Gehäuse (2) gelagerten Betätigungsorgan (8), mit einem am Betätigungsorgan (8) angeordneten Schaltzapfen (9), der durch eine an der dem Betätigungsorgan (8) zugeordneten Seite (15) befindliche Gehäuseöffnung (10) in das Gehäuse (2) hineinreicht und bei Betätigung des Betätigungsorgans (8) schaltend auf das Kontaktsystem (3) einwirkt, und mit einer am Gehäuse (2) befindlichen, der Gehäuseöffnung (10) zugeordneten Dichtmembran (13), dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (8) mit einem in etwa topfförmig ausgestalteten Innenraum (14) die die Gehäuseöffnung (10) enthaltende Seite (15) des Gehäuses (2) überdeckt, daß die Dichtmembran (13) als eine Art hülsenförmiger Balg mit zwei einander gegenüberliegenden Randbereichen (16, 17) ausgebildet ist, und daß ein Randbereich (16) im Innenraum (14) am Betätigungsorgan (8) und der andere Randbereich (17) an der Gehäusewand (18), die sich an die die Gehäuseöffnung (10) enthaltende Seite (15) anschließt, derart befestigt ist, daß wenigstens ein Teil der Dichtmembran (13) bei Betätigung des Betätigungsorgans (8) in etwa in der Art eines Faltenbalgs (19) im Innenraum (14) des Betätigungsorgans (8) aufgenommen ist.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (8) als drehbar am Gehäuse (2) gelagerte Wippe ausgebildet ist, wobei der Teil der Dichtmembran (13), der der jeweils betätigten Seite der Wippe zugeordnet ist, in etwa faltenbalgartig im Innenraum (14) der Wippe aufgenommen ist.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe zweiteilig mit einem Aufnahmeteil (20), an dem insbesondere der Schaltzapfen (9) einstückig angeformt ist, und einer Betätigungskappe (21), die insbesondere auf das Aufnahmeteil (20) aufgerastet ist, ausgestaltet ist, wobei vorzugsweise der Randbereich (16) der Dichtmembran (13) zwischen einer Wandung (22) des Aufnahmeteils (20) und einer im Innenraum (14) befindlichen Fläche (23) der Betätigungskappe (21) eingeklemmt ist.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Gehäusewand (18), die sich an die die Gehäuseöffnung (10) enthaltende Seite (15) des Gehäuses (2) anschließt, ein insbesondere ringsumlaufender Flansch (26) befindet, der vorzugsweise bei Anordnung des Schalters (1) an einem elektrischen Gerät die Gehäusewandung (25) um einen Gehäuseausschnitt am elektrischen Gerät überdeckt, und daß ein Randbereich (17) der Dichtmembran (13) am Flansch (26) befestigt ist, wobei vorzugsweise der Randbereich (17) zwischen dem Flansch (26) und der Gehäusewandung (25) des elektrischen Geräts eingeklemmt ist.

5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Flansch (26) zugeordneten Randbereich (17) der Dichtmembran (13) eine zusätzliche Dichtlippe (27) an der der Gehäusewandung (25) des elektrischen Geräts zugewandten Seite angeordnet ist, wobei die Dichtlippe (27) insbesondere entlang des gesamten Randbereichs (17) an der Dichtmembran (13) umlaufend ausgestaltet ist.

6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Randbereich (16, 17) der Dichtmembran (13) eine Wulst (28, 29) ausgebildet ist, wobei die Wulst (28, 29) in eine korrespondierende Nut (30, 31) am Betätigungsorgan (8) und/oder an der Gehäusewand (18) bzw. am Flansch (26) zur Befestigung der Dichtmembran (13) eingreift.

7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmembran (13) aus Gummi, Silikon-Kunststoff, einem thermoplastischen Elastomer o. dgl. besteht.

8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmembran (13) in der Art eines Zweikomponenten-Spritzgießteils am Betätigungsorgan (8) oder an der Gehäusewand (18) bzw. am Flansch (26) angespritzt ist.

9. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leuchtmittel (32) im Innenraum (14) des Betätigungsorgans (8) zu dessen Beleuchtung derart angeordnet ist, daß es wenigstens teilweise dem offenen, vom Randbereich (16) umgebenen Bereich (33) der Dichtmembran (13) zugeordnet ist.