DE19755988A1 - Schalteinrichtung für mit Hochspannung arbeitende Elektrogeräte wie z. B. tragbare Oberflächenprüfgeräte - Google Patents
Schalteinrichtung für mit Hochspannung arbeitende Elektrogeräte wie z. B. tragbare OberflächenprüfgeräteInfo
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- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
- H01H13/50—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member
- H01H13/64—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member wherein the switch has more than two electrically distinguishable positions, e.g. multi-position push-button switches
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für mit Hochspannung arbeitende
Elektrogeräte wie z. B. tragbare Oberflächenprüfgeräte, mit einem Bedienta
ster, der ausgehend von einer Ruhestellung über eine einen ersten Schaltkon
takt öffnende/schließende Mittelstellung in eine einen zweiten Schaltkontakt
öffnende/schließende Endstellung betätigbar ist.
Bei der Oberflächenprüfung und insbesondere der Beschichtungsprüfung wer
den tragbare Prüfgeräte eingesetzt, die zur Erzeugung der zur Oberflächenprü
fung verwendeten Entladungsspannung auf sehr hohem Spannungsniveau be
trieben werden müssen. Bei solchen Geräten muß verhindert werden, daß es
durch Berührungen spannungsführender Teile zu einer Gefährdung der Bedien
person durch elektrische Spannungsüberschläge kommen kann. Zur Vermei
dung von Unfallrisiken ist selbstverständlich die wichtigste Maßnahme, eine
sehr gute Isolierung des Gerätes im Bereich der Handgriffe vorzusehen, um so
ein unbeabsichtigtes Berühren der Hochspannung zu vermeiden. Gleichwohl
können Situationen nicht gänzlich ausgeschlossen werden, in denen es durch
unbeabsichtigtes Berühren der Elektroden des Gerätes zu einem elektrischen
Schlag für die Bedienperson kommen kann. Hierdurch tritt eine Verkrampfung
der Handmuskulatur ein, wobei je nach Art dieser Verkrampfung der Bedien
taster des Elektrogerätes entweder mit einem stärkeren Druck beaufschlagt
oder aber losgelassen wird. Wird der Bedientaster losgelassen, führt dies ohne
weiteres zur gewünschten Abschaltung des Elektrogerätes. Kritisch sind hin
gegen die Situationen, in denen aufgrund der Verkrampfung der Taster, wel
cher während des Betriebes des Elektrogerätes ständig niedergedrückt werden
muß, nicht mehr losgelassen werden kann, vielmehr infolge der Verkrampfung
ein noch stärkerer Druck auf den Taster ausgeübt wird.
Um solchen Situationen sicherheitstechnisch entgegenzuwirken, ist aus der DE 44 11 305 A1
ein in zwei Stufen arbeitender Taster bekannt, wobei dieser eine
Mittelstellung aufweist, in der eine erste Steuerleitung verbunden bzw. unter
brochen ist, und der Taster aus seiner Mittelstellung sowohl vorwärts über die
Mittelstellung hinaus als auch rückwärts unter die Mittelstellung zurück ver
schieblich ist, um so in eine zweite Stellung zu gelangen, in der das Elektroge
rät wieder ausgeschaltet wird. Nachteilig an diesem Taster ist, daß dieser zur
Erreichung der beiden Kontaktstellungen einen relativ großen Hub aufweist,
wodurch sich die Bauhöhe und damit das Volumen des Elektrogerätes vergrö
ßert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung für
hochspannungsbetriebene Elektrogeräte mit geringer Bauhöhe zu schaffen.
Zur Lösung wird bei einer Schalteinrichtung mit den eingangs genann
ten Merkmalen vorgeschlagen, daß sich quer zur Bewegungsachse des Be
dientasters ein für beide Schaltkontakte gemeinsames Druckübertragungsele
ment erstreckt, auf dessen einer, dem Bedientaster zugewandten Seite der
Bedientaster zumindest in seiner Mittelstellung und in seiner Endstellung an
liegt, und an dessen anderer, dem Bedientaster abgewandten Seite eine erste
Druckfläche zur Beaufschlagung des ersten Schaltkontakts und eine zweite
Druckfläche zur Beaufschlagung des zweiten Schaltkontakts angeordnet ist.
Durch Verwendung eines sich quer zur Bewegungsachse des Bedientasters
erstreckenden Druckübertragungselements, welches beiden Schaltkontakten
gemeinsam ist, lassen sich die von dem ersten Schaltkontakt und dem zweiten
Schaltkontakt durchgeführten Schaltvorgänge innerhalb einer sehr geringen
Einbautiefe unterbringen, wodurch sich eine besonders raumsparende Anord
nung der Schalteinrichtung ergibt.
Gemäß einer ersten Ausführungsvariante sind die beiden Schaltkontakte zu
beiden Seiten der Bewegungsachse des Bedientasters angeordnet, wobei der
erste Schaltkontakt der Bewegungsachse näher ist, als der zweite Schaltkon
takt. In Folge dieser asymmetrischen Anordnung der beiden Schaltkontakte
bezüglich der Bewegungsachse des Bedientasters tritt mit Niederdrücken des
Bedientasters eine zunächst einseitige Verschwenkung des Druckübertra
gungselementes ein, bis dieses den ersten Schaltkontakt betätigt. Auf weitere
Erhöhung der Kraft auf den Bedientaster hin erfolgt eine entgegengesetzte
Verschwenkung des Druckübertragungselementes, da dieses dann bereits an
dem ersten Schaltkontakt anliegt, und dieser während der zweiten Schaltstufe
gleichsam als Gelenk für eine nunmehr gegensinnige Verschwenkung des
Druckübertragungselementes dient, bis dieses zugleich beide Schaltkontakte
beaufschlagt und das Gerät ausschaltet.
Bei einer alternativen Variante der Schalteinrichtung ist vorgesehen, daß die
beiden Schaltkontakte im wesentlichen symmetrisch zu beiden Seiten der Be
wegungsachse des Bedientasters angeordnet sind, daß, ebenfalls zu beiden
Seiten der Bewegungsachse, der Betätigungseinrichtung des Druckübertra
gungselementes entgegengerichtete Federn auf das Druckübertragungsele
ment einwirken, und daß die auf Seiten des ersten Schaltkontaktes wirkende
Feder ein schwächeres Rückstellmoment auf das Druckübertragungselement
ausübt, als die auf Seiten des zweiten Schaltkontaktes wirkende Feder. Bei
dieser Variante wird die Art und Weise, in der das Druckübertragungselement
dem Druck des Bedientasters folgt, durch die unterschiedlichen Rückstellmo
mente der Federn bestimmt. Durch eine entsprechende Einstellung der Federn
ist ein sehr genauer Abgleich der Schalteinrichtung mit genau definierten
Schaltpunkten in der Mittelstellung und der Endstellung möglich.
Vorzugsweise ist das Druckübertragungselement nach Art einer Wippe ohne
festen Drehpunkt ausgebildet. Dies ermöglicht eine mit sehr geringem Betäti
gungshub arbeitende Schalteinrichtung unter Verwendung preiswert herstell
barer Teile für das wippenförmige Druckübertragungselement und gegebenen
falls die Federn. Ein weiterer Vorteil der Wippe besteht in der guten Erreich
barkeit der für die Schaltvorgänge erforderlichen Elemente, so daß sich die
Druckpunkte für die den ersten Schaltkontakt öffnende/schließende Mittelstel
lung sowie die den zweiten Schaltkontakt öffnende/schließende Endstellung
einfach justieren lassen. Die Baukonstruktion nach Art einer Wippe läßt außer
dem einen einfachen Austausch der Teile im Reparaturfall zu.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform finden sich Drucküber
tragungselemente und Schaltkontakte in einem rohrförmigen Gehäuse, durch
welches das Hochspannungskabel des Elektrogerätes hindurchgeführt ist.
Gemäß einer ersten Variante für den Bedientaster ist dieser mit einem durch
Finger- oder Daumendruck bedienbaren Knopf versehen. Eine Variante des
Bedientasters zeichnet sich durch eine von der Hand der Bedienperson teil
weise umschlossene Griffschale aus. Diese Ausführungsvariante berücksich
tigt, daß von einer etwaigen Verkrampfung nicht nur die einzelnen Finger,
sondern die gesamte Hand der Bedienperson betroffen ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen und unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Auf der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch das Gehäuse eines hochspannungs
betriebenen Elektrogerätes mit einer darin angeordneten Schalt
einrichtung;
Fig. 2a-2c in einer Prinzipdarstellung die Arbeitsweise eines wippenförmigen
Druckübertragungselementes im Zusammenwirken mit Federn und
Schaltkontakten gemäß einer weiteren Bauvariante.
Fig. 1 zeigt das Gehäuse 1 eines hochspannungsbetriebenen Elektrogerätes in
jenem Bereich, in dem das Elektrogerät von der Hand der Bedienperson um
griffen wird. Hierzu ist das Gehäuse 1 rohrförmig gestaltet. Durch das Gehäu
se 1 führt eine Hochspannungsleitung 2 hindurch, welche zu einer auf der
Zeichnung nicht dargestellten Prüfspitze oder Prüfsonde des Elektrogerätes
führt. Zum Ein- und Ausschalten der Hochspannungsleitung 2 ist eine an eine
Schaltleitung 3 angeschlossene Schalteinrichtung 4 vorgesehen. Bei der
Schaltleitung 3 handelt es sich vorzugsweise um einen Lichtleiter, um Beein
flussungen der Schaltsignale durch die von der Hochspannungsleitung 2 er
zeugten elektrischen Streufelder zu vermeiden. Der Lichtleiter der Schaltlei
tung 3 ist über einen Adapter 5 an einen Empfänger 6 der Schalteinrichtung
angeschlossen. Zur Bereitstellung der Energie für die Lichtsignale ist ferner ei
ne Batterie 7 vorgesehen.
Die Schalteinrichtung 4 verfügt über zwei Schaltkontakte 8, 9, die, ebenso
wie die Batterie 7 und der Empfänger 6 des Lichtleiters, auf einer im Gehäuse
1 angeordneten elektrischen Platine 10 angeordnet sind.
Die Druckbeaufschlagung der beiden Schaltkontakte 8, 9 erfolgt über einen
mit einem Knopf 11 aus dem Gehäuse 1 herausragenden Bedientaster 12 so
wie ein zwischengeschaltetes Druckübertragungselement 13, welches sich
zwischen Bedientaster 12 und den beiden Schaltkontakten 8, 9 befindet. Der
vorzugsweise federnd gestaltete Bedientaster 12 ist an seinem in das Gehäuse
1 hineinragenden Ende mit einem Druckelement 14 versehen, welches der
Oberseite 15 des nach Art eines flachen Balkens ausgebildeten Druckübertra
gungselementes 13 gegenüberliegt. Auf diese Weise sind Bedientaster 12 und
Druckübertragungselement 13 in der Ruhestellung mechanisch entkoppelt. Auf
seiner anderen, dem Bedientaster 12 abgewandten Seite weist das Drucküber
tragungselement 13 Druckflächen 15, 16 auf, von denen die Druckfläche 15
dem ersten Schaltkontakt 8 und die Druckfläche 16 dem zweiten Schaltkon
takt 9 gegenüberliegt.
Die Fig. 1 läßt ferner erkennen, daß das bezüglich der Bewegungsachse 17
des Bedientasters 12 wie ein flacher Querbalken gestaltete Druckübertra
gungselement 13 an seinen beiden Enden über Federn 18, 19 an der Platine
10 abgestützt ist. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Federn
18, 19 um Druckfedern, die demgemäß das Druckübertragungselement 13 an
seiner dem Bedientaster 12 abgewandten Unterseite beaufschlagen, an der
auch die Schaltkontakte 8, 9 angeordnet sind.
Auf der Zeichnung sind die Federn 18, 19 getrennt von den Schaltkontakten
8, 9 dargestellt. Ebenso ist es aber auch möglich, die Federn 18, 19 als fe
dernde Elemente in den Schaltkontakten zu integrieren.
Die Bedeutung des Druckübertragungselementes und dessen Zusammenwirken
mit den Schaltkontakten und den Federn wird nachfolgend anhand der Fig. 2a
bis 2c erläutert. Darin sind die betreffenden Bauteile stark schematisch dar
gestellt.
Fig. 2a zeigt die Ruhestellung, in der der Bedientaster drucklos ist und daher
auch keinen Druck auf das Druckübertragungselement 13 ausübt. Die Bewe
gungsachse 17 des Bedientasters ist eingezeichnet; sie befindet sich genau
mittig zwischen den Ebenen 20, 21 der beiden Schaltkontakte 8, 9. Bei der in
den Fig. 2a bis 2c dargestellten Variante befindet sich die Bewegungsachse
17 des Bedientasters also exakt in der Mitte zwischen den Ebenen 20, 21 der
Schaltkontakte 8, 9.
Wird nunmehr gemäß Fig. 2b ein Druck auf den Bedientaster ausgeübt, über
trägt sich dieser Druck nach kurzem Leerhub auf das Druckübertragungsele
ment 13, wobei die Federn 18, 19 nachgeben. Bei der Ausführungsform der
Fig. 2a bis 2c ist die Kennlinie der Feder 19 jedoch steifer als jene der Feder
18, was auf der Zeichnung durch die Verwendung zweier parallel geschalteter
Federn 19 dargestellt ist. Bei der Druckbeaufschlagung gemäß Fig. 2b senkt
sich daher in Folge des geringeren Rückstellmomentes der Feder 18 im Ver
gleich zu der doppelten Feder 19 das Druckübertragungselement 13 dort ab,
wo sich die Feder 18 befindet, bis das Druckübertragungselement 13 an dem
dort angeordneten Schaltkontakt 8 anliegt. Dies ist die Mittelstellung, in der
ausschließlich der erste Schaltkontakt 8 betätigt wird. Das Druckübertra
gungselement 13 nimmt hierbei eine verschwenkte Lage nach Art einer ein
seitig belasteten Wippe ein.
Wird gemäß Fig. 2c der Druck weiter erhöht, indem der Bedientaster beson
ders stark gedrückt wird, senkt sich das Druckübertragungselement 13 auch
im Bereich der ein höheres Rückstellmoment aufweisenden Feder 19 ab, bis
das Druckübertragungselement 13 in seiner Endstellung beide Schaltkontakte
8, 9 zugleich beaufschlagt. Der Vergleich der Fig. 2b und 2c läßt ferner er
kennen, daß bei der Überführung von der Mittelstellung in die Endstellung der
Schaltkontakt 8 gleichsam als Gelenk dient, um den das Druckübertragungs
element 13 verschwenkt, bis dieses zugleich an beiden Schaltkontakten 8, 9
anliegt.
Die "asymmetrische" Beaufschlagung der beiden Schaltkontakte 8, 9 wird bei
der Ausführungsform gemäß der Fig. 2a bis 2c durch die unterschiedliche
Rückstellkraft der beiden Federn 18, 19 erzeugt. Bei einer anderen Variante,
welche in Fig. 1 dargestellt ist, werden hingegen gleichstarke Federn 18, 19
verwendet. Die erforderliche Asymmetrie wird in diesem Fall durch die Lage
der Bewegungsachse 17 bezüglich der Lage der beiden Ebenen 20, 21 der
Schaltkontakte 8, 9 bestimmt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 befindet
sich die Bewegungsachse 17 nicht symmetrisch zwischen den Ebenen 20, 21,
sondern näher an jener Ebene 20, in der sich der erste, zunächst zu betäti
gende Schaltkontakt 8 befindet.
Fig. 1 läßt ferner erkennen, daß zur Betätigung des Bedientasters 12 wahl
weise der durch Daumendruck betätigbare Knopf 11 verwendet werden kann,
oder aber eine in Fig. 1 gestrichelt dargestellte, einseitig angelenkte Griff
schale 22. Die Griffschale 22 kann von der Hand der Bedienperson zumindest
teilweise umschlossen werden, was zu einem besonders zuverlässigen Arbei
ten mit dem Elektrogerät führt, da dieses von der ganzen Hand umschlossen
wird und daher auch im Fall einer Verkrampfung die ganze Hand einen Druck
auf den Bedientaster ausübt.
Die Betriebsstellung ist jene Mittelstellung des Druckübertragungselementes
13, bei der ausschließlich der erste Schaltkontakt 8 betätigt wird. Über einen
auf der Zeichnung nicht erkennbaren Hochspannungsschalter wird in diesem
Fall die Hochspannungsleitung 2 auf Durchgang geschaltet. Wird der Druck
auf den Bedientaster 12 über diese Mittelstellung hinaus stark erhöht, wie dies
bei einem Verkrampfen der Hand der Fall ist, wird das Druckübertragungsele
ment 13 in die in Fig. 2c dargestellte Stellung überführt, bei der zusätzlich der
zweite Schaltkontakt 9 betätigt wird, was systemintern in ein Ausschaltsignal
umgesetzt wird.
1
Gehäuse
2
Hochspannungsleitung
3
Schaltleitung
4
Schalteinrichtung
5
Adapter
6
Empfänger
7
Batterie
8
Schaltkontakt
9
Schaltkontakt
10
Platine
11
Knopf
12
Bedientaster
13
Druckübertragungselement
14
Druckelement
15
Druckfläche
16
Druckfläche
17
Bewegungsachse des Bedientasters
18
Feder
19
Feder
20
Ebene
21
Ebene
22
Griffschale
Claims (7)
1. Schalteinrichtung für mit Hochspannung arbeitende Elektrogeräte wie z. B.
tragbare Oberflächenprüfgeräte, mit einem Bedientaster (12), der aus
gehend von einer Ruhestellung über eine einen ersten Schaltkontakt (8)
öffnende/schließende Mittelstellung in eine einen zweiten Schaltkontakt
(9) öffnende/schließende Endstellung betätigbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich quer zur Bewegungsachse (17) des Bedientasters (12) ein für
beide Schaltkontakte (8, 9) gemeinsames Druckübertragungselement (13)
erstreckt, auf dessen einer, dem Bedientaster (12) zugewandten Seite der
Bedientaster (12) zumindest in seiner Mittelstellung und in seiner Endstel
lung anliegt, und an dessen anderer, dem Bedientaster (12) abgewandten
Seite eine erste Druckfläche (15) zur Beaufschlagung des ersten Schalt
kontakts (8) und eine zweite Druckfläche (16) zur Beaufschlagung des
zweiten Schaltkontakts (9) angeordnet ist.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Schaltkontakte (8, 9) zu beiden Seiten der Bewegungsachse (17)
des Bedientasters (12) angeordnet sind, und daß der erste Schaltkontakt
(8) der Bewegungsachse (17) näher ist, als der zweite Schaltkontakt (9)
(Fig. 1).
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Schaltkontakte (8, 9) im wesentlichen symmetrisch zu beiden
Seiten der Bewegungsachse (17) des Bedientasters (12) angeordnet sind,
daß, ebenfalls zu beiden Seiten der Bewegungsachse (17), der Betäti
gungsrichtung des Druckübertragungselementes (13) entgegengerichtete
Federn (18, 19) auf das Druckübertragungselement (13) einwirken, und
daß die auf Seiten des ersten Schaltkontaktes (8) wirkende Feder (18)
ein schwächeres Rückstellmoment auf das Druckübertragungselement
(13) ausübt, als die auf Seiten des zweiten Schaltkontaktes (9) wirkende
Feder (19) (Fig. 2a bis 2c).
4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet
durch ein Druckübertragungselement (13) nach Art einer Wippe ohne fe
sten Drehpunkt.
5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich Druckübertragungselement (13) und Schaltkontakte
(8, 9) in einem rohrförmigen Gehäuse (1) befinden, durch welches ein
Hochspannungskabel (2) des Elektrogerätes hindurchgeführt ist.
6. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet
durch einen durch Finger- oder Daumendruck bedienbaren Knopf (11) als
Bedientaster.
7. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet
durch eine von der Hand der Bedienperson teilweise umschlossene Griff
schale (22) für den Bedientaster.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997155988 DE19755988A1 (de) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Schalteinrichtung für mit Hochspannung arbeitende Elektrogeräte wie z. B. tragbare Oberflächenprüfgeräte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997155988 DE19755988A1 (de) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Schalteinrichtung für mit Hochspannung arbeitende Elektrogeräte wie z. B. tragbare Oberflächenprüfgeräte |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19755988A1 true DE19755988A1 (de) | 1999-06-24 |
Family
ID=7852164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997155988 Withdrawn DE19755988A1 (de) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Schalteinrichtung für mit Hochspannung arbeitende Elektrogeräte wie z. B. tragbare Oberflächenprüfgeräte |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19755988A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1414053A2 (de) * | 2002-10-22 | 2004-04-28 | SMK Corporation | Tastschalter mit doppelter Wirkung |
DE102005046621A1 (de) * | 2005-07-15 | 2007-01-25 | Preh Gmbh | Druckschalter mit 2 Stufen |
-
1997
- 1997-12-17 DE DE1997155988 patent/DE19755988A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1414053A2 (de) * | 2002-10-22 | 2004-04-28 | SMK Corporation | Tastschalter mit doppelter Wirkung |
EP1414053A3 (de) * | 2002-10-22 | 2005-01-12 | SMK Corporation | Tastschalter mit doppelter Wirkung |
DE102005046621A1 (de) * | 2005-07-15 | 2007-01-25 | Preh Gmbh | Druckschalter mit 2 Stufen |
DE102005046621B4 (de) * | 2005-07-15 | 2007-07-12 | Preh Gmbh | Druckschalter mit 2 Stufen |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |