DE19833983A1 - Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Schaltgeräts und elektrisches Schaltgerät - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Schaltgeräts und elektrisches SchaltgerätInfo
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Abstract
Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Schaltgerätes (89) mit einem Schaltgerätsockel (41) samt Anschlüssen (12). Sowohl Anschlüsse als auch Verbindungen (13) zwischen den Anschlüssen sind aus einem Flachmaterial herausgearbeitet und als zusammenhängende Platine (16) in eine Form-Vorrichtung (36) eingebracht, in der einzelne Abschnitte durch vorzugsweise rechtwinkliges Umbiegen aus der Platinenebene genommen werden. Anschließend wird die zusammenhängende Platine in eine Spritzgußform (25) zur Herstellung des Schaltgerätsockels eingebracht. Teile der Platine können Formbegrenzungen bilden, während andere Teile vollständig von dem Material umschlossen werden. Nach dem Spritzgußvorgang wird wenigstens eine Verbindung zwischen den Anschlüssen getrennt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
elektrischen Schaltgeräts, insbesondere eines taktenden
Leistungssteuergerätes, mit einem Schalter mit Schaltkontakt
und Gegenkontakt sowie einem Schaltgerätsockel, der Anschlüs
se enthält.
Derartige Schaltgeräte sind beispielsweise aus der
DE 26 25 716 bekannt. Anschlüsse in Form von Metallfahnen
werden üblicherweise in zu der Geometrie der Metallfahne
korrespondierende Schlitze in dem Schaltgerätsockel gesteckt
und durch Aufspalten von Absätzen, die im Bereich der Innen
seite des Schaltgerätsockels angeordnet sind, nach Art eines
Verstemmens festgelegt. Das sich ausdehnende Material der
Metallfahne verpreßt sich zum Festhalten gegen das Material
des Schaltgerätsockels, der bevorzugt aus Kunststoff besteht.
Als nachteilig wird bei dieser Methode angesehen, daß zum
einen durch das Verstemmen der Abschnitte eine zu starke
Belastung des Materials des Schaltgerätsockels auftreten
kann. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß sich bei häu
figer mechanischer Belastung der Anschlüsse diese lockern
können. Bei einer Vielzahl von Anschlüssen in einem Schaltge
rätsockel wird auch das vielfache Einführen von Anschlüssen
in Schlitze in dem Schaltgerätsockel als nachteilig empfun
den.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
eines elektrischen Schaltgerätes bereitzustellen, das die
Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere
eine dauerhafte Befestigung der Anschlüsse in einem Schaltge
rätsockel gewährleistet sowie den Herstellungsvorgang verein
facht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Anschlüsse und Verbindungen zwischen den
Anschlüssen bzw. zu anderen Einrichtungen können vorteilhaft
aus einem Flachmaterial herausgearbeitet und in einem darauf
folgenden Herstellungsabschnitt als zusammenhängende Platine
mit den Verbindungen zwischen den Anschlüssen in eine Vor
richtung eingebracht werden, in der einzelne Abschnitte durch
Umbiegen und/oder Abkanten aus der Ebene der Platine gebracht
werden. Verbindungen können bevorzugt noch zu einem Halte
rahmen o. dgl. bestehen. Danach kann die Platine in einer
Form, in der sämtliche Anschlüsse miteinander verbunden
sind, in eine Form bzw. ein Werkzeug zur Herstellung des
Schaltgerätsockels aus plastisch verformbarem Material
eingebracht werden. Einige Teile der Platine, vorzugsweise
Anschlüsse, können Formbegrenzungen des Werkzeuges bilden.
Teile der Platine können derart verlaufen, daß sie zumindest
abschnittsweise von dem Material vollständig umschlossen
werden. Nach dem Herstellen des Schaltgerätsockels kann in
einem weiteren Herstellungsvorgang wenigstens eine Verbindung
zwischen wenigstens zwei Anschlüssen durchgetrennt werden,
quasi als Vereinzelung von Abschnitten bzw. Anschlüssen der
Platine nach Herstellung des Schaltgerätsockels. Ein solches
Verfahren weist den Vorteil auf, daß die Anschlüsse fest,
dauerhaft und mechanisch belastbar in dem Schaltgerätsockel
gehaltert sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß
lediglich eine Baugruppe in Form der zusammenhängenden
Platine gehandhabt werden muß anstelle von mehreren einzelnen
Anschlußfahnen und/oder Verbindungen.
Die Verbindungen können bevorzugt durch Stanzen getrennt
werden, wobei es möglich ist, zum Trennen auch durch das
Material des Schaltgerätsockels hindurchzustanzen. Die Stan
zungen können in einem räumlich sehr begrenzten Bereich
stattfinden, da die Verbindungen bevorzugt relativ schmal
ausgeführt sind. Eine nachteilige mechanische Schwächung des
Schaltgerätsockels ist durch derartige Stanzungen nicht zu
befürchten. Es ist möglich, die Verbindungen in dem Schalt
gerätsockel so zu führen, daß sie ohnehin zu durchstanzende
bzw. zu durchbrechende Bereiche des Schaltgerätsockels
passieren. Dies können beispielsweise Durchführungen bzw.
Lageröffnungen für Teile oder Funktionseinheiten des Schalt
geräts sein.
Wenigstens eine Verbindung oder Kontaktbahn der Platine
bleibt vorteilhaft undurchtrennt und führt von einem Anschluß
zu dem Schalter bzw. einer Kontaktmöglichkeit des Schalters.
Sie kann von dem Material des Schaltgerätsockels zumindest
abschnittsweise völlig umgeben sein. So kann eine räumliche
Trennung von Schalter bzw. Schalteranschluß und dessen
Anschlußfahne realisiert werden ohne zusätzlichen Ver
drahtungsaufwand, wobei eine von dem Material umgebene
Verbindung gleichzeitig isoliert wird.
Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für den Schaltgerät
sockel ist ein Spritzgießverfahren. Es kann elektrisch
und/oder thermisch isolierender Kunststoff verwendet werden,
bevorzugt ein Thermoplast. In einem Spritzvorgang können eine
oder mehrere Platinen gleichzeitig umspritzt werden.
Das Flachmaterial der Platine kann als Endlosband bzw.
Endlosmaterial zugeführt werden, vorzugsweise zu einer
Stanzeinrichtung, in der die Anschlüsse und Verbindungen
durch Ausstanzen aus dem Material herausgearbeitet werden
können. Nach dem Herausarbeiten der Anschlüsse und Verbindun
gen kann die Platine von dem Endlosmaterial abgetrennt
werden. Vorzugsweise weist das Endlosmaterial zur Reduktion
von Verschnitt eine Breite auf, die einer Abmessung der
Platine entspricht.
Zusätzlich zu Anschlüssen, die aus einer gemeinsamen Platine
herausgearbeitet wurden, können zusätzliche Anschlüsse in den
Schaltgerätsockel eingebracht werden. Eine Möglichkeit ist
ein Einsetzen in dafür vorgesehene, zu dem Querschnitt der
vorzugsweise flachen Anschlüsse korresondierende Ausnehmun
gen, wobei ein Festlegen insbesondere durch Verstemmen
erfolgt.
Die Randbegrenzungen der Anschlüsse können, insbesondere in
dem nachher in dem Schaltgerätsockel befindlichen Bereich,
unregelmäßig gestaltet bzw. mit Ausnehmungen versehen sein,
beispielsweise mit einer Verzahnung. Auf diese Weise ist ein
sicherer Halt der eingegossenen bzw. eingespritzten An
schlüsse in dem Schaltgerätsockel gewährleistet. Möglich
sind auch Durchbrüche in dem Material, die von dem Kunststoff
als Brücke gefüllt werden, um eine Art Haltezapfen für die
Anschlußfahnen zu bilden.
Durch ein oben beschriebenes Herstellungsverfahren kann
insbesondere ein elektrisches Schaltgerät geschaffen bzw.
hergestellt werden, das einen Schaltgerätsockel aufweist, der
Anschlüsse nach außen enthält und wenigstens einen Schalter
trägt, welcher wenigstens einen Schaltkontakt und wenigstens
ein Gegenkontakt aufweist. Die Kontakte können mit Anschlüs
sen verbunden sein und mindestens eine Verbindung von einem
Anschluß zu dem Schalter kann zumindest abschnittsweise
vollständig von dem Schaltgerätsockel umgeben sein. Bevorzugt
ist diese Verbindung in den Schaltgerätsockel eingegossen.
Der Schaltgerätsockel kann eine Gehäusewandung des Schaltge
räts bilden, vorzugsweise eine Rückwand eines im wesentlichen
flachen Gehäuses des Schaltgeräts. Zumindest teilweise können
Seitenwände des Gehäuses an dem Schaltgerätsockel angeformt
sein.
Die metallischen Anschlüsse bzw. Anschlußfahnen können als
Steckkontakte bzw. Steckanschlußfahnen über eine Rückseite
des Schaltgerätesockels überstehen, beispielsweise mit einer
Höhe von ca. 5 mm bis 10 mm. Ein Flachmaterial, aus dem die
Anschlüsse bevorzugt gefertigt sind, kann eine Stärke zwi
schen 0,2 mm und 2 mm aufweisen.
Bevorzugt stehen die Anschlüsse zumindest teilweise über
eine Innenseite des Schaltgerätsockels vor, wobei sie insbe
sondere durch den Schaltgerätsockel hindurch verlaufen. Mit
einer Seite können sie vorteilhaft zumindest teilweise an
Vorsprüngen an der Innenseite anliegen und durch diese
abgestützt sein oder diese abstützen.
Auf der Rückseite und/oder der Innenseite können zwischen
wenigstens zwei Anschlüssen Trennstege o. dgl. verlaufen, die
vorzugsweise an dem Schaltgerätsockel angeformt sind bzw. mit
diesem fest verbunden sind. Die Stege können in etwa die Höhe
der Anschlüsse haben, wobei sie sie vorzugsweise überragen.
Als vorteilhaft wird eine Dicke bzw. Stärke der Stege im
Bereich zwischen 0,5 mm und 5 mm angesehen, besonders vor
teilhaft ca. 1 mm.
Wenigstens drei Anschlüsse können auf der Rückseite in einer
Reihe angeordnet sein, vorzugsweise sind mehrere Reihen
vorhanden. Die Reihen können parallel zueinander verlaufen.
Bevorzugt sind die Anschlüsse flach ausgebildet und mindes
tens zwei Anschlüsse weisen entlang einer Linie. Mehrere
Linien können durch jeweils mindestens zwei Anschlüsse
gebildet sein, wobei die Linien vorzugsweise parallel ver
laufen. Die Anschlüsse können in Gruppen angeordnet sein, die
aus mindestens zwei miteinander verbundenen Anschlüssen
bestehen können. Dies ermöglicht ein Durchschleifen an den
Anschlüssen. Eine Verbindung der Anschlüsse miteinander
verläuft zumindest teilweise innerhalb des Schaltgeräte
sockels um die Anzahl der freiliegenden, elektrisch leitenden
Teile zu reduzieren.
Ein zentraler Bereich des Schaltgerätsockels ist bevorzugt
frei von Anschlüssen oder Verbindungen, wobei er beispiels
weise als Aufnahme für eine Verstelleinrichtung des Schalt
gerätes ausgebildet sein kann. Die Aufnahme kann zumindest
teilweise rund, insbesondere mit mehreren konzentrischen
Abstufungen als Ausnehmung in dem Schaltgerätsockel, aus
gebildet sein. Bevorzugt ist die Aufnahme an der Innenseite
des Schaltgerätsockels angeordnet, wobei der Schaltgerät
sockel topfförmig über die Rückseite überstehen kann um
ausreichend Raum für mehrere Abstufungen, eventuell weitere
Einrichtungen, zur Verfügung zu haben.
Wenigstens ein Anschluß kann als Kontakt über die Innenseite
des Schaltgerätesockels ragen, wobei er vorzugsweise einen
Kontaktkopf trägt, der aus speziellem Kontaktmaterial beste
hen kann und angelötet oder angeschweißt ist oder beispiels
weise durch Prägung als Wölbung an dem Anschluß erzeugt wird.
Vorzugsweise weisen wenigstens zwei Anschlüsse jeweils einen
Kontaktkopf in derselben Höhe über der Innenseite auf.
Wenigstens zwei Kontakte weisen vorteilhaft für eine gemein
same Schaltrichtung in dieselbe Richtung.
Der Schalter, der von dem Schaltgerätsockel getragen wird,
ist vorteilhaft ein Schnappschalter, der insbesondere eine
bistabile Schnappfeder mit einem Schaltkontaktkopf aufweist.
Eine Auslösung kann durch ein thermomechanisches Schaltorgan,
vorzugsweise ein Thermobimetall mit Heizung, auslösbar sein.
Über eine Verstelleinrichtung, beispielsweise eine Steuer
achse mit einer Handhabe, kann eine Beeinflussung des
Schnappschalters erfolgen. Eine Möglichkeit der Beeinflussung
ist eine Änderung der Position des Schnappschalters im
Verhältnis zu dem auslösenden Schaltorgan, wodurch das
Schaltverhalten des Schalters bzw. eine Schaltintervalldauer
verändert werden kann. Durch das Verstellorgan können vor
teilhaft weitere Schalteinrichtungen direkt ausgelöst werden,
beispielsweise einfache Kontaktschalter.
Vorteilhaft weist die Innenseite des Schaltgerätsockels eine
Lagerung oder Aufnahme für eine weitere Schalteinrichtung
auf, die bevorzugt als Längsführung mit wenigstens einer
Längsnut ausgebildet ist. Diese zweite Schalteinrichtung ist
bevorzugt ein durch die Verstelleinrichtung gegen eine
Federeinrichtung betätigbarer Schiebeschalter. Er kann aus
einem in der Längsführung verschiebbaren Formkörper bestehen,
der wenigstens einen mit einem Kontaktkopf versehenen Schalt
arm trägt. Ein Gegenkontakt kann von aus dem Schaltgerätsoc
kel ragenden Anschlüssen gebildet sein. Bevorzugt trägt der
Formkörper zwei Schaltarme bzw. einen durchgängigen Schaltarm
mit Kontaktköpfen an den Enden, die durch Anlegen an jeweils
einem Gegenkontakt diese elektrisch miteinander verbinden.
Auf diese Weise können sowohl größere elektrische Leistungen
geschaltet werden, beispielsweise Zusatzheizungen bei einem
Schaltgerät als Leistungsschalter für einen Elektroherd, oder
Signale, die lediglich eine Zustandsänderung an eine Steue
rung geben. Wenn in Verschieberichtung mehrere Schaltarme
hintereinander angeordnet sind, können gleichzeitig oder
hintereinander mehrere Schaltvorgänge ausgelöst werden. Eine
Auslösung des Schiebeschalters kann, ähnlich wie eine Beein
flussung des Schnappschalters, über wenigstens eine auf der
Steuerachse sitzende Nockenwalze ausgelöst werden. Sowohl der
Schnappschalter als auch der Schiebeschalter können mit
Vorsprüngen o. dgl. an jeweils einer Nockenwalze anliegen.
Eine Begrenzung der Längsführung kann vorzugsweise von einem
über die Innenseite ragenden Abschnitt der Platine, aus der
die Anschlüsse gearbeitet sind, bestehen. Sie kann ein
Widerlager und/oder eine Befestigung für eine Federeinrich
tung des Schiebeschalters sein, wobei insbesondere eine
umgebogene Lasche an einem Ende zur Befestigung der Federein
richtung vorgesehen ist.
An einem über die Innenseite des Schaltgerätesockels vorra
genden Anschluß kann eine dritte Schalteinrichtung angeordnet
sein, insbesondere als daran angeschlagener bzw. angeschweiß
ter metallischer Federarm mit einem Kontaktkopf an einem
Ende. Der Gegenkontaktkopf ist vorzugsweise an einem anderen
über den Schaltgerätsockel vorragenden Anschluß angebracht.
In Normalstellung können die beiden Kontaktköpfe entweder
beabstandet sein oder den Kontakt schließen, und durch die
Verstelleinrichtung auslösbar sein. Eine Auslösung kann je
nach Aufbau dieses Schalters ein Öffnen oder Schließen des
Kontakts sein. Je nach Ausbildung der verschiedenen Nocken
walzen der Verstelleinrichtung können Schaltvorgänge des
Schiebeschalters und der dritten Schalteinrichtung gleichzei
tig oder aber in verschiedenen Stellungen der Verstellein
richtung erfolgen.
Es kann insbesondere ein elektrisches Schaltgerät mit einem
Schaltgerätsockel und Anschlüssen geschaffen werden, das
einen Schnappschalter mit wenigstens einer Schnappfeder
aufweist, welche wenigstens einen Schaltkontaktkopf trägt.
Der Schnappschalter ist durch ein thermomechanisches Schalt
organ auslösbar, wobei zu seiner thermischen Beeinflussung
eine Heizeinrichtung mit einem metallischen Träger für
wenigstens einen Heizwiderstand vorgesehen ist. Das ther
momechanische Schaltorgan ist bevorzugt ein Thermobimetall,
wobei besonders bevorzugt die Schicht mit dem größeren
Ausdehnungskoeffizienten zu dem Träger bzw. dem Heizwider
stand hin weist.
Bei einer Ausführung der Erfindung besteht der Träger aus
Flachmaterial, wobei er insbesondere eine Platte mit einer
Stärke zwischen 0,1 mm und 4 mm ist, beispielsweise ca.
0,7 mm. Er kann eine rechteckige Form haben.
Vorteilhaft weist der Träger eine elektrisch isolierende
Isolationsschicht zwischen wenigstens einer Oberfläche und
dem wenigstens einen Heizwiderstand auf. Sie kann unlösbar
auf eine Oberseite des Trägers aufgebracht sein und diese im
wesentlichen bedecken. Eine Isolationsschicht kann beispiels
weise durch ein Dickschichtverfahren aufgetragen werden,
bevorzugt ist sie glasartig oder aus Glas. Alternativ sind
isolierende Folien o. dgl. möglich. Eine in einem Dick
schichtverfahren aufgebrachte Isolationsschicht aus Glas o. dgl.
kann es ermöglichen, einen Heizwiderstand flächig und
direkt auf sie aufzubringen, beispielsweise einen Dick
schichtheizwiderstand. Er kann mit wenigstens einem Kontakt
bzw. einem metallischen Kontaktfeld, das ebenfalls in einem
Dickschichtverfahren aufgebracht sein kann, verbunden sein.
Ein Kontaktfeld kann zumindest teilweise direkt auf die
Isolationsschicht aufgebracht sein und in einem Bereich den
Heizwiderstand zur elektrischen Kontaktierung überlappen bzw.
sich mit diesem überdecken. Ein anderes, vorzugsweise zwei
tes, Kontaktfeld kann direkt auf dem Trägermaterial aufliegen
und den Träger kontaktieren. Dazu bedeckt die Isolations
schicht vorzugsweise eine Oberfläche des Trägers nur teilwei
se, so daß das Kontaktfeld in dem freien Abschnitt direkt auf
dem Träger aufliegen kann. Auf diese Weise ist der Träger
über das Kontaktfeld mit dem Heizwiderstand bzw. einem Ende
davon verbunden. Möglich ist des weiteren ein drittes Kon
taktfeld, das beispielsweise eine Art Mittelabgriff des
Heizwiderstandes ermöglicht. Es liegt bevorzugt auf der
Isolationsschicht auf und ragt seitlich unter dem Heizwider
stand vor.
Die Oberfläche des Trägers besteht vorzugsweise zumindest
teilweise aus einem für Dickschichtverfahren geeigneten
Stahl, einem sogenannten Dickschichtstahl. Die hierfür
notwendigen Eigenschaften weist beispielsweise ein korro
sionsfreier Edelstahl 1.4016 auf. Vorteilhaft besteht der
Träger aus mehreren unlösbar miteinander verbundenen Schich
ten, insbesondere aus wenigstens einer Dickschichtstahl
schicht als Außenseite für die Heizeinrichtung und wenigstens
einer kupferhaltigen Schicht. Bevorzugt ist ein Schichtaufbau
des Trägers symmetrisch zu seiner Mittelebene und weist
besonders bevorzugt eine Kernschicht aus Kupfer und Außen
schichten aus Dickschichtstahl auf. Dies hat den Vorteil, daß
ein Bimetalleffekt des Trägers vermieden wird sowie der
Kupferkern im wesentlichen eingeschlossen ist. Die Mittel
schicht aus Kupfer sollte dicker sein als die Außenschichten,
insbesondere zwei- bis zwanzigmal so dick, bevorzugt ca.
viermal so dick. Ein solches Material ist durch Plattieren
aus einzelnen Blechen o. dgl. großflächig herstellbar, wobei
die einzelnen Trägerplatten anschließend lediglich ausge
schnitten und abgetrennt werden müssen.
Der Träger kann an dem Schaltorgan gehaltert sein, beispiels
weise durch Kontaktschweißen. Das Schaltorgan ist bevorzugt
metallisch und elektrisch leitfähig, wobei es einen elektri
schen Anschluß für die Heizeinrichtung bilden kann. Der
Träger und das Schaltorgan können sich im Bereich ihrer
Verbindung flächig berühren, wozu beide zumindest teilweise
flach und eben sind. Bei einer Ausführung kann das Schalt
organ ab etwa dem mittleren Drittel des Trägers oder des
Heizwiderstandes davon beabstandet sein, wobei es vorzugs
weise mit geringem und etwa gleichem Abstand dazu verläuft
und den Träger um ein gutes Stück in Längsrichtung überragt.
Das Schaltorgan ist bevorzugt langgestreckt und liegt mit
einem freien Ende an der Schnappfeder, insbesondere an einem
freien Ende der Schnappfeder, an. Das Ende des Schaltorgans
kann hakenförmig o. dgl. abgebogen sein, wobei es vorteilhaft
in dieser hakenförmigen Abbiegung eine Ausnehmung in Längs
richtung des Schaltorgans aufweist.
Eine Möglichkeit einer Justiereinrichtung zur Veränderung des
Abstandes zwischen Schaltorgan und Schnappfeder kann im
Bereich des freien Endes des Schaltorgans vorgesehen sein,
beispielsweise in der hakenförmigen Abbiegung. Eine Justie
rung kann durch eine Drehbewegung erfolgen. Hierzu ist
vorteilhaft ein Stift vorgesehen mit einer umlaufenden und
stetig zunehmenden Durchmessererweiterung, der in der Abbie
gung gelagert ist und mit der Durchmessererweiterung an dem
freien Ende der Schnappfeder anliegt. Durch Drehen ist eine
Änderung des Abstands möglich. Wenn die Drehachse und/oder
die Stiftachse senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Schalt
organs verlaufen, hat eine bei der Justierung in Achsenrich
tung auftretende Kraft keine Verstellung der Schnappfeder zur
Folge und eine präzise Justierung ist möglich. Zur Justierung
weist der Stift vorzugsweise an einem Abschnitt Werkzeugan
griffsflächen auf. Die Durchmessererweiterung läuft bevorzugt
in der länglichen Ausnehmung. Wenn die Abbiegung für den
Stift die sich stärker ausdehnende Schicht des Schaltorgans
bzw. Thermobimetalls radial außen trägt, schließt sich die
Abbiegung bei Erwärmung und klemmt den Justierstift fest, so
daß eine Drehung desselben vermieden werden kann.
Alternativ kann eine Justiereinrichtung an dem Träger angrei
fen, insbesondere an der von dem Schaltorgan abgewandten
Seite und/oder an der Heizeinrichtung. Durch sie kann die
Position des Trägers und/oder der Schnappfeder relativ zu
einer Lagerung der Schnappfeder, mit welcher der Träger über
das an der Schnappfeder anliegende Schaltorgan verbunden ist,
bestimmt werden. In weiterer Ausgestaltung kann die Jus
tiereinrichtung zumindest teilweise elektrisch leitend sein,
bevorzugt metallisch, wobei sie vorteilhaft einen elektri
schen Anschluß für den Heizwiderstand bildet. Eine Möglich
keit ist eine in dem Schaltgerätsockel gelagerte Metall
schraube, die in Bewegungsrichtung des Schaltorgans weist und
an einem Kontakt bzw. Kontaktfeld des Heizwiderstandes
anliegt. Das Lager der Schraube kann mit einem Anschluß für
das Schaltgerät verbunden sein, insbesondere einstückig. Zur
verbesserten Isolation kann diese Verbindung zumindest
teilweise vollständig innerhalb des Schaltgerätsockels
laufen, beispielsweise beim Herstellvorgang darin einge
spritzt werden. So ist es möglich, eine Anschlußfahne o. dgl.
an einer anderen Stelle als den einen Anschluß für die
Heizeinrichtung vorzusehen.
Das Schaltorgan kann federnd an dem Schaltgerätsockel befe
stigt sein, bevorzugt an einem über die Innenseite des
Schaltgerätsockels reichenden Abschnitt eines Anschlusses für
das Schaltgerät. Bevorzugt liegt es unter elastischer Span
nung an einer Verstelleinrichtung für seine Position an. Mit
dem Träger für den Heizwiderstand kann es an einer Kontakt
einrichtung für die Heizung anliegen.
Die Schnappfeder ist vorzugsweise über ein elastisches
Trageblech, welches mit dem freien Ende der Schnappfeder
verbunden ist, an dem Schaltgerätsockel befestigt. Mit
elastischer Spannung wird sie dabei in Richtung auf das
Schaltorgan zu gedrückt, wozu das Trageblech in etwa U-förmig
abgebogen sein kann und sowohl das Schaltorgan trägt als auch
beide Vorrichtungen aufeinander zu drückt.
An dem Trageblech kann ein Schleifer angebracht sein, der mit
einem Vorsprung an einer Verstelleinrichtung elastisch
anliegt und auf diese Weise die Stellung der Schnappfeder
relativ zu der Verstelleinrichtung festlegt. Er kann an der
von der Schnappfeder abgewandten Seite, vorzugsweise in der
Nähe der Befestigung des Trageblechs an dem Schaltgerät
sockel, befestigt sein.
Die Verstelleinrichtung weist vorzugsweise eine Steuerachse
mit wenigstens einer Nockenwalze auf, wobei der Radius der
Nockenwalze zumindest abschnittsweise zunimmt. Durch Drehen
der Steuerachse samt Nockenwalze kann die Stellung der
Schnappfeder verändert werden, beispielsweise der Abstand des
freien Endes zu dem Schaltorgan verändert werden.
Möglich ist auf diese Weise eine elektrische Kontaktierung
der Heizeinrichtung einerseits über die Justiereinrichtung
und andererseits über den Träger und das Schaltorgan, welches
in der Regel ohnehin unter Spannung steht.
Die Schnappfeder ist vorzugsweise als bistabile Dreipunkt
blattfeder ausgeführt, insbesondere einstückig. Sie weist
bevorzugt zwei haarnadelförmige Schenkel auf, die an wenig
stens einem Ende, vorzugsweise beiden, miteinander verbunden
sind, wobei ein verbundenes Ende an einer Verlängerung den
Schaltkontaktkopf trägt. Zwischen den Schenkeln kann eine von
einem Ende, insbesondere dem mit dem Schaltkontaktkopf,
abgehende Federzunge verlaufen und an einem Widerlager
abgestützt sein. Die Federzunge steht üblicherweise gegenüber
den Schenkeln unter Vorspannung und speichert einen Teil der
Schaltenergie für den Umschaltvorgang.
Der Schleifer kann als Thermobimetall ausgebildet sein und
vorzugsweise das Widerlager für die Federzunge der Schnappfe
der bilden. Es ist möglich, ihn als Kompensationsbimetall mit
derselben Biegungsrichtung wie das Schaltorgan auszuführen.
So ist ein Ausgleich einer durch äußere Umstände hervorgeru
fenen Änderung der Umgebungstemperatur und somit einer
Formänderung des Schaltbimetalls möglich, um in einem weiten
Umgebungstemperaturbereich ein exaktes Schaltverhalten zu
gewährleisten.
Ein Schaltgerät, das insbesondere nach einem oben beschriebe
nen Herstellungsvorgang hergestellt worden ist, kann einen
Schaltgerätsockel, wenigstens einen Schalter, eine an dem
Schaltgerätsockel gelagerte Verstelleinrichtung zur Beein
flussung des Schaltverhaltens des Schalters und eine Handhabe
samt Betätigungsflächen für einen Benutzer aufweisen. Bevor
zugt ist eine gegen einen elastischen Widerstand lösbare
Blockiereinrichtung in der Verbindung zwischen Handhabe bzw.
Betätigungsflächen und Lagerung der Verstelleinrichtung in
dem Schaltgerätsockel vorgesehen, wobei die Blockiereinrich
tung im ungelösten bzw. blockierenden Zustand einen Form
schluß zwischen Handhabe und Schaltgerätsockel zur Blockie
rung einer Verstellbewegung bildet. Eine solche Blockierein
richtung kann ein ungewolltes bzw. versehentliches Verstellen
oder Anschalten einer von dem Schaltgerät betätigbaren
Einrichtung vermeiden. Das Vorsehen einer elastischen
Widerstandseinrichtung kann es ermöglichen, daß sich die
Blockierung in bestimmten Stellungen oder jeder Stellung
selbsttätig aktiviert, um die inhärente Sicherheit zu erhö
hen. Derartige Blockiereinrichtungen sind beispielsweise als
Kindersicherungen im Einsatz, lösen ihre Aufgabe aber nur
unvollständig.
Nach einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung kann die
Verstelleinrichtung eine Steuerachse und die Verstellbewegung
eine Drehung um diese Achse sein, wobei die Achse vorteilhaft
wenigstens eine Nockenwalze o. dgl. trägt bzw. zumindest
drehfest mit ihr verbunden ist. Die Nockenwalze kann einen
bereichsweise veränderlichen bzw. zunehmenden Radius auf
weisen, der unterschiedlich stark ansteigen oder abnehmen
kann. Die Steuerachse ist vorzugsweise mit einem Ende bzw.
Endbereich in dem Schaltgerätsockel gelagert und weist an dem
anderen Ende die Handhabe auf.
In weiterer Ausgestaltung kann die Handhabe, vorzugsweise
auch die Steuerachse, in Längsrichtung der Steuerachse
zumindest teilweise gegenüber dem Schaltgerät und/oder
gegenüber der Nockenwalze beweglich sein. Dies ermöglicht es,
die Blockiereinrichtung in Längsrichtung der Steuerachse
lösbar und/oder aktivierbar zu gestalten. Eine Lösung der
Blockierung durch Drücken und/oder Drehen der Handhabe wird
als besonders vorteilhaft angesehen.
Im Bereich des Schaltgerätsockels kann zwischen Steuerachse
und Schaltgerätsockel eine Federung vorgesehen sein, ins
besondere als die Steuerachse umgebende Feder mit konstantem
Durchmesser. Die Feder kann an einem zumindest teilweise
umlaufenden Vorsprung der Steuerachse und einem Boden einer
Ausnehmung in dem Schaltgerätsockel anliegen. Die Feder ist
vorteilhaft aus Metall, beispielsweise eine Spiralfeder mit
wenigen Windungen.
Gemäß einer Ausführungsmöglichkeit der Erfindung ist die
Blockiereinrichtung zwischen Steuerachse und Schaltgerät
sockel gebildet und im Bereich des Schaltgerätsockels ange
ordnet. Zumindest teilweise kann sie die Lagerung ein
schließen. Es ist möglich, die Steuerachse im Bereich ihrer
Lagerung unrund auszuführen, beispielsweise mit einem vor
zugsweise abgeflachten Vorsprung oder Abschnitt, der sich
über den Querschnitt der vorzugsweise runden Steuerachse
erhebt. Passend dazu weist die Lagerung eine zu dem unrunden
Abschnitt korrespondierende Ausnehmung in einem Durchbruch in
dem Schaltgerätsockel auf. Eine Durchmessererweiterung der
Steuerachse als unrunder Vorsprung kann das 1,5-fach bis
4-fache des Radius der Steuerachse aufweisen, vorzugsweise das
ca. 2,5-fache. Die Durchmessererweiterung kann sich über eine
Länge zwischen 1 mm und 10 mm, insbesondere ca. 3 mm, an der
Steuerachse erstrecken, um ausreichende mechanische Festig
keit zu gewähren.
Eine alternative Möglichkeit besteht darin, die Blockierein
richtung an einer Abdeckung zwischen Handhabe und Schalt
gerätsockel angreifen zu lassen, wozu teilweise die Handhabe
eingeschlossen werden kann. Die Abdeckung ist vorzugsweise
als Frontblende eines Elektrogerätes o. dgl. ausgebildet, an
deren Rückseite das Schaltgerät befestigt ist, wobei die
Steuerachse durch eine Öffnung in der Blende verläuft und die
Handhabe trägt. Der Vorteil einer Blockiereinrichtung, die
die Handhabe umfaßt, liegt darin, daß an der Handhabe angrei
fende Betätigungskräfte direkt von der Blockiereinrichtung
aufgefangen werden können ohne über weitere Einrichtungen
wie die Steuerachse weitergeleitet werden zu müssen.
Die Blockiereinrichtung kann wenigstens eine Ausnehmung und
wenigstens einen korrespondierenden und beim Blockieren darin
eingreifenden Vorsprung aufweisen, die durch eine Bewegung
der Handhabe in Längsrichtung der Steuerachse in bzw. aus dem
Eingriff bringbar sind. Eine solche Bewegung ist vorteilhaft
eine Bewegung der Handhabe auf die Abdeckung zu. Wenigstens
eine Ausnehmung ist in der Abdeckung und wenigstens ein
Vorsprung ist an einem durch die Öffnung der Abdeckung
ragenden radial innen gelegenen Abschnitt der Handhabe
ausgebildet. Wird die Handhabe gegen die Abdeckung gedrückt,
fährt der Vorsprung an der Handhabe aus der Ausnehmung in der
Abdeckung aus und die Handhabe ist frei drehbar.
Bevorzugt weist die Handhabe ein an der Steuerachse befestig
tes Knebelinnenteil und ein daran angebrachtes Knebelaußen
teil mit Betätigungsflächen auf. Das Knebelaußenteil kann als
Ring den Innenteil im wesentlichen umschließen bzw. umgeben
und gegenüber diesem drehbar und axial gegen einen elas
tischen Widerstand verschiebbar sein. Zwischen den beiden
Teilen können korrespondierende Rastmittel angeordnet sein,
die im Normalzustand, der vorzugsweise durch den Widerstand
automatisch hergestellt wird, voneinander frei sein bzw.
freikommen können. Durch axiales Verschieben ist es dann
möglich, sie in Eingriff zu bringen und in Umfangsrichtung
formschlüssig zu verbinden. Danach ist eine Übertragung von
Kräften in Umfangsrichtung, also Verstellkräften, von dem
Knebelaußenteil bzw. den Betätigungsflächen an den Innenteil
bzw. die Steuerachse möglich.
Die Rastmittel umfassen bevorzugt wenigstens eine Ausnehmung
und wenigstens einen dazu korrespondierenden Vorsprung, die
insbesondere im Bereich des Außenumfangs des Knebelinnenteils
ausgebildet sind zum besseren Auffangen von Drehmomenten.
Vorteilhaft ist wenigstens eine Ausnehmung an dem Knebel
innenteil und wenigstens ein passender Vorsprung an dem
Knebelaußenteil ausgebildet. Bei jeweils genau einer Ausneh
mung und einem Vorsprung kann eine Verrastung nur in einer
Position stattfinden. Eine Verrastung in mehreren Positionen
ist durch das Vorsehen mehrerer Ausnehmungen bzw. Vorsprünge
möglich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Zusatz
federung als elastischer Widerstand zwischen Knebelinnenteil
und Knebelaußenteil vorgesehen sein, insbesondere im Bereich
des Innenumfangs des Knebelaußenteils. Eine kurze Spiral
feder, die in einem schmalen kreiszylindrischen Zwischenraum
zwischen Knebelinnenteil und Knebelaußenteil verläuft, bietet
sich hierfür an. Ihre Federkonstante bzw. ihr Widerstand kann
größer gewählt sein als die der Federung des Knebelinnenteils
gegenüber dem Schaltgerätsockel, wodurch bei einem Eindrücken
der Handhabe bzw. der Betätigungsflächen über den Knebel
außenteil zuerst der Knebelinnenteil gegenüber dem Schalt
gerätsockel bewegt werden kann, bevorzugt zur Lösung der
Blockiereinrichtung, und anschließend der stärkere Widerstand
der Zusatzfedereinrichtung überwunden wird, um Knebelinnen- und
Knebelaußenteil zur Betätigung der Steuerachse miteinan
der zu verbinden. Auf diese Weise ist es möglich, eine nur in
einer Stellung selbsttätig einrastende Blockiereinrichtung zu
lösen um das Schaltgerät zu betätigen, wobei sich Knebel
innen- und Knebelaußenteil wieder selbsttätig in der Weise
voneinander trennen, daß der Knebelaußenteil gegenüber dem
Innenteil frei drehbar ist. Zur Verstellung des Schaltgeräts
muß erst wieder der Eingriff hergestellt werden.
Der Knebelinnenteil kann axial verschiebbar auf der Steuer
achse gelagert sein, wobei diese zumindest teilweise seitlich
abgeflacht ist. Darauf kann der Innenteil mit einem korres
pondierenden zentralen Sackloch, in dem sich eine Federein
richtung befindet, aufgesetzt sein. Die Steuerachse ist dabei
gegenüber dem Schaltgerätsockel axial unbewegbar. Durch das
axiale Verschieben des Knebelinnenteils gegenüber einer
Abdeckung des Sockels oder Frontblende kann ein Lösen
und/oder Aktivieren der Blockierung erfolgen. Alternativ ist
die Steuerachse axial verschiebbar in dem Schaltgerätesockel
gelagert.
Ein Schaltgerät mit einem Schaltgerätsockel und einer Ver
stelleinrichtung für wenigstens einen Schalterteil mit einem
Formkörper kann insbesondere nach einem oben beschriebenen
Herstellungsvorgang hergestellt werden. Dabei ist an dem
Formkörper wenigstens ein Kontaktträger mit mindestens einem
Schaltkontaktkopf gehaltert und der Schalterteil liegt an
nichtmetallischen elastischen Federmitteln an. Ein derar
tiger Schalterteil kann zusätzlich zu weiteren Schalteinrich
tungen an einem Schaltgerät vorgesehen sein. Der Vorteil von
nichtmetallischen Federmitteln liegt unter anderem darin,
daß die Gefahr von Kurzschlüssen oder ungewollten Kontak
tierungen, die bei Spiralfedern auftreten können, vermieden
wird.
Die Federmittel bestehen vorteilhaft aus Kunststoffmaterial,
das vorzugsweise silikonhaltig ist, besonders bevorzugt
vollständig aus Silikon besteht. Bevorzugt ist das Material
der Federmittel aufgeschäumt, vorzugsweise um den Faktor 1,2
bis 10, beispielsweise etwa um den Faktor 2. Durch ein
Aufschäumen des Kunststoffmaterials wird eine hinreichend
genau definierbare Elastizität der Federmittel erreicht.
Zusätzlich lassen sich Material und Gewicht sparen. Alterna
tiv können die Federmittel mit Hohlräumen und/oder Aussparun
gen versehen sein, die eine Elastizität begünstigen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Federmittel
als voluminöser Federkörper ausgebildet, dessen Länge im
entspannten Zustand in Verstellrichtung des Schalterteils
weisend geringer ist als seine Höhe oder Breite bzw. der
Durchmesser. Der Federkörper kann zumindest in entspanntem
Zustand in Verstellrichtung des Schalterteils zylindrisch
sein, vorteilhaft ist er quaderförmig.
Ein voluminöser Federkörper weist im Gegensatz zu einer
länglichen Spiralfeder o. dgl. den Vorteil auf, daß er keine
aufwendige Lagerung oder Führung benötigt. Während eine
zusammengedrückte Spiralfeder in der Regel seitlich aus
zuweichen sucht, ist bei einem voluminösen Federkörper durch
die Ausdehnung quer zur Kraftrichtung sowie die Auflage
flächen ein sicherer Halt gegeben. Elastische Körper sind
zudem gegen Scherkräfte unempfindlicher, da diese ebenso der
Federwirkung des Materials unterliegen.
Die Federmittel sind bevorzugt an dem Schaltgerätsockel
abgestützt, insbesondere daran befestigt. Beispielsweise
bietet sich ein aus dem Schaltgerätsockel ragendes Widerlager
an, das eine an dem Schaltgerätsockel gehalterte oder darin
eingebettete Metallplatte sein kann. Eine Befestigung kann
durch Umbiegen einer Lasche oder eines Vorsprungs der Metall
platte an oder in die Federmittel erfolgen, alternativ ist
eine Verklebung möglich.
Als günstig wird weiterhin eine Befestigung der Federmittel an
dem Schalterteil vorgenommen, vorzugsweise an dem Formkörper.
Da der Formkörper vorteilhaft aus Kunststoff besteht, werden
die Federmittel bevorzugt daran festgeklebt. Eine weitere
Möglichkeit ist das Anformen eines Dorns o. dgl. an dem
Formkörper, auf den der Federkörper halternd gesteckt werden
kann.
Im entspannten Zustand kann der Federkörper eine Länge im
Bereich zwischen 3 mm und 20 mm aufweisen, insbesondere ca.
6 mm. Eine Querschnittsfläche in Verstellrichtung des Schal
terteils kann zwischen 10 mm2 und 200 mm2, vorzugsweise bei
ca. 50 mm2, liegen.
Die Struktur des Formkörpers kann in Verstellrichtung in
unterschiedliche Abschnitte unterteilt sein, um in Abhängig
keit vom Federweg bzw. der Zusammendrückung des Federkörpers
ein unterschiedliches Federverhalten bzw. unterschiedliche
Federkräfte einzustellen. Eine Möglichkeit dies zu erreichen
können Ausnehmungen bzw. Hohlräume in dem Formkörper sein,
wodurch sich ein abschnittsweise unterschiedlicher Quer
schnitt ergibt.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei
die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu
mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh
rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht
sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun
gen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie
Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten
Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine aus einem Flachmaterial herausgearbeitete
Platine mit Anschlüssen, die abschnittsweise
bereits umgebogen sind,
Fig. 2 eine Schrägansicht der Platine aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Platine aus Fig. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Platine zwischen zwei
Spritzguß-Werkzeughälften,
Fig. 5 einen schematischen Fertigungsablauf gemäß der
Erfindung zur Herstellung eines Schaltgerätsockels
mit Anschlüssen aus Flachbandmaterial,
Fig. 6 eine Schrägansicht der Innenseite eines erfin
dungsgemäßen Schaltgerätsockels,
Fig. 7 eine Schrägansicht der Rückseite des Schaltgerät
sockels aus Fig. 6,
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen metallischen Träger mit
Dickschichtheizwiderstand und Kontaktfeldern,
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Schnappschalters mit einem
Träger aus Fig. 8,
Fig. 10 eine Schrägansicht einer Variante des Schnappschal
ters aus Fig. 9 mit Justiereinrichtung am Ende des
Thermobimetalls,
Fig. 11 einen Querschnitt durch eine Anordnung eines
elektrischen Schaltgerätes hinter einer Frontblende
mit einer lösbaren Blockiereinrichtung zwischen
einem zweiteiligen Knebel und der Frontblende,
Fig. 12 einen Schnitt durch die Blockiereinrichtung aus
Fig. 11,
Fig. 13 eine Variante einer Blockiereinrichtung, die
teilweise von einer speziell geformten Öffnung im
Boden des Schaltgerätsockels gebildet wird,
Fig. 14 eine Steuerachse für das Schaltgerät mit verschie
denen Verstell- bzw. Nockenwalzen, welche an einem
Ende korrespondierend zu der Öffnung aus Fig. 13
ausgebildet ist,
Fig. 15 einen Schalterteil mit angesetztem Schaumstoffblock
als Federung,
Fig. 16 eine Draufsicht auf einen Schaltgerätsockel ent
sprechend Fig. 6 mit eingesetztem Schiebeschalter
samt Schaumstoffblock entsprechend Fig. 15 und
Fig. 17 eine Schrägansicht der Vorderseite eines fertigen
vormontierten Schaltgeräts, das die Anordnung von
Befestigungslöchern an dem Schaltgerätdeckel zeigt.
Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Flachmaterialbandes 11,
aus dem Anschlüsse in Form von Steckanschlußfahnen 12 samt
Verbindungen zueinander herausgearbeitet sind. Das Herausar
beiten kann beispielsweise durch Stanzen erfolgen, möglich
ist ebenso ein Schneiden mit Laserstrahl oder bei dünnen
Materialien sogar mit Hochdruck-Wasserstrahlen. Die Mehrzahl
der Steckanschlußfahnen 12 ist paarweise nebeneinander
angeordnet und miteinander verbunden, wobei zwischen Fahnen
bzw. Paaren von Fahnen Verbindungsstege 13 verlaufen. Teil
weise tragen die Anschlüsse Kontaktköpfe 14. Im unteren Teil
verläuft ein Aufnahmesteg 15, der zwei Bohrungen 17 zur
Aufnahme einer Justierschraube aufweist. Der linke Abschnitt
des Flachmaterialbandes 11 zeigt ein Stadium nach dem Heraus
arbeiten der Fahnen 12 sowie Verbindungsstege 13. Der rechte
Abschnitt zeigt eine Platine 16, die durch entsprechendes
Umbiegen der Steckanschlußfahnen 12 sowie der Verbindungsste
ge 13 in die Zeichenebene hinein hergestellt wird. Der
Aufnahmesteg 15 ist aufgestellt und sein Ende derart umgebo
gen, daß die beiden Bohrungen 17 durchgängig hintereinander
liegen. Möglich ist die Ausbildung mehrerer Platinen aus
einem Flachmaterial, die zusammenhängen können.
Neben den Kontaktköpfen 14 sind an den Steckanschlußfahnen 12
bereits Rastöffnungen 19 sowie Füllöcher 20 angebracht, an
denen die aufschiebbaren Steckschuhe einrasten bzw. welche
das Kunststoffmaterial für verbesserten Halt füllt.
Ebenso ragt eine metallische Befestigungslasche 18 von oben
zwischen die Anschlußfahnen 12. An dieser kann ein weiter
unten beschriebener Schaumstoffblock als Federung für Schal
terteile befestigt werden.
Des weiteren sind Transportlöcher 24, eine Einzelfahne 22 mit
einer Metallplatte 48 und ein Zusatzanschluß 45 vorgesehen.
Die Fig. 2 verdeutlicht in der Schrägansicht des Flachma
terials 11 aus Fig. 1 die Anordnung der umgebogenen bzw.
aufgestellten Steckanschlußfahnen 12 und Verbindungsstege 13
sowie des Aufnahmestegs 15 und der Befestigungslasche 18 der
Platine 16. Die gestrichelt dargestellten Teile sind für die
spätere Verschaltung im Schaltgerätsockel nicht erforderlich
bzw. störend und werden zumindest teilweise entfernt. Ledig
lich der Verbindungssteg 13, der von der einen Gruppe von
Anschlußfahnen 12 zu dem Aufnahmesteg 15 führt, bleibt
erhalten. Vor allem der mittlere Verbindungssteg 13 bleibt
zwar während des Spritzvorgangs erhalten, wird aber später
durchtrennt. Die in Fig. 2 hintere Verbindung der Platine 16
zu dem äußeren Rahmen 21 kann schon in dem in Fig. 2 darge
stellten Verfahrensschritt bis an die Anschlußfahnen 12 hin
durchtrennt werden, ohne den Zusammenhalt der Platine 16 zu
beeinträchtigen.
Lediglich ein Zusatzanschluß 45 mit einem Kontaktkopf 14 ist
bei den dargestellten Beispielen nicht mit der Platine 16
verbunden. Er wird auch aus dem Flachmaterialband 11 heraus
gearbeitet und kann beim Spritzvorgang oder später in den
Schaltgerätesockel eingearbeitet bzw. eingesetzt werden.
Ein Vorteil liegt darin, daß die gesamte Platine 16 in
Zusammenwirkung mit dem äußeren Rahmen 21 durch die Verbin
dungsstege 13 zusammengehalten wird, und so als eine Bauein
heit dem Spritzvorgang zugeführt werden kann. Im äußeren
Rahiten 21 sind an Vorsprüngen die Transportlöcher 24 vorgese
hen, durch die das Flachmaterialband 11 in einer automati
schen Fertigung sicher und positioniergenau erfaßt und
transportiert werden kann.
Die Fig. 3 verdeutlicht, daß die Steckanschlußfahnen 12 und
22 sowohl in Reihen als auch parallel und mit einer gemeinsa
men Höhe aus der Platine 16 heraus ausgebildet sind. Es ist
zu erkennen, daß der Verbindungssteg 13, der zu dem Aufnahme
steg 15 führt, zum Teil aus der Ebene des äußeren Rahmens 21
herausgenommen ist. Der Zweck dieser speziellen Anordnung
wird untenstehend erläutert.
Die Fig. 4 zeigt im Schnitt einen Teil der Platine 16 in
einem Spritzgußwerkzeug 25, das aus einer oberen Werkzeug
hälfte 26 und einer unteren Werkzeughälfte 27 besteht.
Stellvertretend für die Platine 16 ist eine Steckanschlußfah
ne 12 mit einem Kontaktkopf 14 sowie einem sich daran an
schließenden Überstand 29 dargestellt. An den Kontaktkopf 14
anschließend weist das Flachmaterial ein Fülloch 20 auf, das
mit Kunststoffmaterial eines an die Steckanschlußfahne 12
angegossenen Stützabschnitts 30 gefüllt ist. Im Bereich vor
dem Kontaktkopf 14 verläuft die obere Werkzeughälfte 26
derart, daß er frei zugänglich bleibt.
Von dem Schaltgerätsockel sind ein Teil des Sockelbodens 31
sowie zwei von dessen Unterseite abstehende Trennstege 32
dargestellt. Die Trennstege verlaufen parallel zu den Steck
anschlußfahnen 12 und trennen diese voneinander bzw. nach
außen ab. Ihre genaue Ausbildung wird weiter unten darge
stellt und erläutert.
Die Fig. 5 zeigt schematisch ein Beispiel für den Verfahrens
ablauf zum Herstellen der Platinen 16 aus Flachmaterialband
sowie das Umspritzen derselben. Die Durchlaufrichtung D
verläuft in Fig. 5 von oben nach unten.
Zu Beginn wird Flachmaterial, am besten in Bandform mit
passender Breite, beispielsweise auf eine Trommel 34 maga
ziniert und davon abgerollt. Auf das noch durchgängige Band
werden durch Kontaktschweißen an einer Kontaktschweißstation
35 die Kontaktköpfe 14 jeweils an der richtigen Stelle
beidseitig angebracht. Dies kann an der Schweißstation 35
oder an einer anderen Station erfolgen. Ein Teil der Kontakte
kann auch durch Prägen hergestellt werden.
Als nächstes wird aus dem mit Kontakten versehenen Flachmate
rialband 11 in einer Bearbeitungsstation 36 zuerst das
Flachmaterialband entsprechend der Fig. 1 linker Abschnitt
durch Stanzen herausgearbeitet. Anschließend an das Herausar
beiten werden in der Bearbeitungsstation 36 die Gewindelöcher
in den Bohrungen 17 ausgebildet, beispielsweise durch Gewin
deschneiden.
Das immer noch zusammenhängende Flachmaterialband 11 wird von
der Bearbeitungsstation 36 zu der drei Arbeitsschritte
umfassenden Finish-Station 37 geführt. Zuerst werden die
Steckanschlußfahnen 12 sowie der Verbindungssteg 13 zu dem
Aufnahmesteg 15 sowie dieser selber entsprechend Fig. 1 bis 3
ab- bzw. umgebogen. Danach wird die Platine 16, entweder noch
mit dem äußeren Rahmen 21 verbunden oder schon davon ab
getrennt, bevorzugt in sich zusammenhängend, in einer Um
spritzanlage 38 in ein Spritzgußwerkzeug 25 gemäß Fig. 4 ein
gebracht und dementsprechend zumindest teilweise mit Kunst
stoff umspritzt. Als letzter Schritt in der Finish-Station 37
erfolgt das noch nötige Trennen der Platine 16, und zwar zum
einen das Kappen der unerwünschten Verbindungsstege 13
innerhalb der Steckanschlußfahnen durch Durchstanzen durch
den gespritzten Gerätesockelboden 31. Des weiteren werden
evtl. die Verbindungen zu dem äußeren Rahmen 21, die aus dem
Sockelboden herausstehen, durchtrennt. Nach den Arbeits
schritten in der Finishstation 37 ist der Schaltgerätsockel
fertig und kann, beispielsweise in Kisten 39, weiteren
Verarbeitungsstationen wie dem Montageautomat 40 zugeführt
werden. Mehrere Flachmaterialbänder können parallel die
gleichen Stationen durchlaufen.
In der Fig. 5 werden durch die Strichlierung der Stationen
35, 36 und 37 zusammenstehende Maschinen bzw. Anlagen gekenn
zeichnet. Dies hat jedoch keinerlei Auswirkung auf das
Verfahrensprinzip. Ebenso sind lauter einzelne Maschinen für
jeden Arbeitsschritt möglich, andere Kombinationen oder im
wesentlichen eine einzige Anlage. Auch die Reihenfolge der
Bearbeitungsschritte, vor allem vor der Finish-Station 37,
kann variiert werden.
Die Fig. 6 zeigt einen beispielsweise nach einem erfindungs
gemäßen Herstellungsverfahren hergestellten Schaltgerätsockel
41. Es ist zu sehen, daß auf einem im wesentlichen flachen
Sockelboden 31 Aufbauten wie beispielsweise die Stützab
schnitte 30 aufgesetzt bzw. angeformt sind. Die Überstände 29
der Anschlüsse stehen noch über die Stützabschnitte 30 über,
während die oberen Abschnitte der Steckanschlußfahnen 12 samt
der Kontaktköpfe 14 an den Stützabschnitten liegen. Zu
erkennen sind vier in den Seitenbereichen angeordnete Kon
taktköpfe 14, zwischen denen eine Längsführung 42 für einen
weiter unten beschriebenen Schiebeschalter angeformt ist. An
ihrem Ende am Rand des Schaltgerätsockels 41 ist die Befesti
gungslasche 18 vorgesehen.
In etwa in der Mitte des Schaltgerätsockels 41 ist eine im
wesentlichen runde Aufnahme 44 für eine Steuerachse des
Schaltgeräts ausgebildet. Ihre genaue Ausbildung wird unten
stehend beschrieben.
Auf der in Fig. 6 rechten Seite des Schaltgerätsockels 41 ist
ein Zusatzanschluß 45 vorgesehen, der ein gutes Stück über
den Sockelboden 31 übersteht und an einem zweifach rechtwink
lig abgebogenen Abschnitt einen Kontaktkopf 14 trägt. An
diesen Kontaktkopf 14 kann ein nicht dargestellter, an dem
Überstand 29 an der gegenüberliegenden Seite angebrachter
Schaltarm mit einem Schaltkontakt anliegen und durch Betäti
gung durch die Steuerachse geöffnet oder geschlossen werden.
Dabei verläuft der Schaltarm ein gutes Stück oberhalb der
vier unteren Kontaktköpfe 14, so daß eine Betätigung in
getrennten Ebenen erfolgen kann.
Der Zusatzanschluß 45, der in dem dargestellten Ausführungs
beispiel nicht in einer zusammenhängenden Platine 16 mit den
anderen Anschlüssen in das Spritzgußwerkzeug 25 eingebracht
wurde, kann entweder separat in das Werkzeug gebracht oder
aber nachträglich in dem Sockel befestigt worden sein,
beispielsweise durch Eindrücken in einen vorgeformten Aus
schnitt.
Nahe an der Aufnahme 44 ist an einem Anschluß der Gegenkon
taktkopf 46 für den Geräteschalter vorgesehen. Auch dieser
Anschluß ist an einem Stützabschnitt 30 des Sockels 41 abge
stützt. Seitlich daneben im Bereich des Randes des Sockels
ist eine abstehende Halteplatte 48 aus Flachmaterial vor
gesehen, an der der Geräteschalter befestigt werden kann.
Am gegenüberliegenden Ende der Längsführung 42 ist der
Aufnahmesteg 15 zu erkennen, der an seinen beiden Längsseiten
im wesentlichen von Kunststoff abgedeckt ist. Die mit Gewinde
versehenen Bohrungen 17 sind dabei freigehalten. Am linken
hinteren Rand des Sockels 41 sieht man einen Teil des Verbin
dungssteges 13, der von dem Aufnahmesteg 15 zu dem Überstand
29 und damit an Anschlüsse führt. Dieser Verbindungssteg 13
verläuft aus Isolationsgründen größtenteils innerhalb des
Sockelbodens 31 und wurde als einziger Verbindungssteg nicht
durchtrennt.
Links und rechts der Aufnahme 44 sind auf den Sockelboden
Schraubaufnahmen 49 gesetzt bzw. angespritzt, in die entweder
Schrauben zur Befestigung eines Gehäuseoberteils des Schalt
geräts oder zur Befestigung des Schaltgeräts an beispiels
weise einer Frontblende eines Elektrogerätes eingreifen
können. Von der Unterseite des Sockelbodens 31 gehen Trenn
stege 32 ab, die in Fig. 7 näher dargestellt sind.
Die Fig. 7 zeigt den Schaltgerätsockel 41 aus Fig. 6 in
Schrägansicht von unten. Aus dem Sockelboden 31 stehen die
sämtlich parallel ausgerichteten Steckanschlußfahnen 12 vor.
In der Mitte des Sockelbodens ist die sich topfförmig über
dessen Rückseite erstreckende Aufnahme 44 dargestellt.
Die Steckanschlußfahnen 12 sind in zwei Viererreihen ange
ordnet, wobei jeweils zwei hintereinander liegende Steck
anschlußfahnen als Paare miteinander verbunden sind, dann
kommt der Zusatzanschluß 45, der als Einzelanschluß 22, der
mit der Halteplatte 48 verbunden ist sowie ein Paar von
hintereinander angeordneten Anschlußfahnen, die einen den
Gegenkontakt 46 tragenden und über die Innenseite ragenden
Überstand 29 aufweisen. Die zwei einzelnen Steckanschlußfah
nen sind mit jeweils den äußersten Fahnen an einer Seite der
beiden Viererreihen in einer Reihe angeordnet. Auf diese
Weise erhält man die in Fig. 7 deutlich zu erkennende klare
und prägnante Anordnung der Steckanschlußfahnen mit jeweils
gleicher Ausrichtung. Es ist noch ausreichend Fläche in dem
Sockel 41 vorhanden, um weitere Steckanschlüsse o. dgl.
vorzusehen.
Zwischen den beiden Viererreihen sowie zwischen dem Zu
satzanschluß 45 und den restlichen drei Anschlußfahnen
verlaufen parallel zu den Fahnen die Trennstege 32 über die
ganze Breite des Sockels 41. Der mittlere Trennsteg verläuft
an der Seite der topfförmigen Aufnahme 44 entlang, während
der rechte Trennsteg zu beiden Seiten von der Aufnahme
abgeht. Sie sind durchgängig an den Sockelboden 31 ange
spritzt. Zweck dieser Trennstege ist zum einen, das Kontak
tieren von Steckanschlußfahnen, die durch die Stege getrennt
sind, mittels Kurzschlüssen o. dgl. weitgehend zu vermeiden.
Zu diesem Zweck haben die Stege mindestens die Höhe der
Anschlußfahnen bzw. überragen diese. Zum anderen wird durch
die Trennstege die Kriechstrecke zwischen parallelen Steckan
schlußfahnen erheblich vergrößert und somit die Isolierung
des Schaltgeräts verbessert. Ebenso ist es zu diesem Zweck
möglich, zwischen Anschlußfahnen oder Paaren einer Reihe
ähnliche Stege anzuformen, wie beispielsweise den Flachsteg
51.
Die Trennstege 32 können genau in der Mitte zwischen den
Steckanschlußfahnen 12 verlaufen. Ebenso können sie etwas
versetzt sein, um das Eingreifen ebensolcher Stege, die an
dem Anschlußstecker zu demselben Zweck vorgesehen sein
können, zu ermöglichen.
Die Ausbildung der Steckanschlußfahnen an den Kontaktköpfen
14 in Paaren hat den Zweck, daß dadurch Weiterverschaltungen
erheblich vereinfacht sind. Somit muß an die nicht darge
stellten Klemmschuhe des Anschlußsteckers jeweils nur ein
Kabel angeschlossen werden. Auf diese Weise läßt sich der
Aufwand auch für den Anschlußstecker reduzieren.
An zwei Seiten des Sockelbodens 31, nämlich denen mit der
Befestigungslasche 18 und den Gewindebohrungen 17, sind am
Rand jeweils zwei Rastvorsprünge 52 angeformt. Daran können
entsprechende Rastlaschen des Gehäuseoberteils angreifen, um
den Sockel 41 mit einem Oberteil werkzeuglos zu verbinden.
In der Fig. 8 ist eine Heizeinrichtung 54 gemäß einem Aspekt
der Erfindung in Draufsicht dargestellt. Sie besteht aus
einem metallischen Träger in Form einer rechteckigen Träger
platte 55. Wie zuvor beschrieben, kann die Platte ganz aus
einem für Dickschichtverfahren geeigneten Stahl bestehen oder
einen Sandwichaufbau mit einer Kernschicht aus Kupfer aufwei
sen. Wichtig ist, daß sie zumindest eine, vorteilhaft zwei,
Stahloberflächen 56 aufweist. Auf diese wird eine Isolier
schicht 57 aufgebracht, wobei ein Streifen der Stahlober
fläche 56 (am linken Ende der Platte) nicht bedeckt ist. Auf
die beispielsweise aus Glas in einem Dickschichtverfahren
hergestellte Isolierschicht 57 wird ein Anschlußkontaktfeld
58 aufgetragen, das großflächig den freien Streifen der
Stahloberfläche 56 überlappt und etwa zur Hälfte auf der
Isolierschicht liegt. In einem gewissen Abstand dazu befindet
sich auch in dem rechten Abschnitt der Isolierschicht 57 ein
Abgriffkontaktfeld 59. Beide Kontaktfelder 58 und 59 sind
rechteckig, jedoch in unterschiedlicher Größe ausgeführt. Sie
bestehen vorteilhaft größtenteils aus Metall und können in
einem Dickschichtverfahren auf die Isolierschicht 57 bzw. die
Stahloberfläche 56 aufgebracht und eingebrannt sein.
In einem dritten Arbeitsvorgang wird auf die Isolierschicht
57 eine den Randbereich der Kontaktfelder 58 und 59 über
deckende Schicht aus Widerstandsmaterial als flächiger
Heizwiderstand 61 aufgebracht und eingebrannt. Die Überlap
pung zu den Kontaktfeldern sollte so groß sein, daß eine
ausreichende und sichere Kontaktierung gewährleistet ist.
Zur präzisen Abstimmung des Heizwiderstandes 61 auf einen
gewünschten bzw. vorgegebenen Widerstandswert können bei
spielsweise mit einem Laser strichpunktiert dargestellte
Trennlinien 62 in den Heizwiderstand 61 geschnitten werden.
Dies erfolgt bevorzugt in einer automatischen Abgleichanlage,
in der während des Laserschneidens durch Messung an den
beiden Kontaktfeldern 58 und 59 der Widerstandswert des
Heizwiderstandes 61 permanent gemessen wird.
In einem letzten Arbeitsschritt wird zumindest auf die
Oberfläche des Heizwiderstandes 61 eine nicht dargestellte
Passivierungsschicht aufgebracht. Diese schützt das Wider
standsmaterial vor äußeren Einflüssen und verhindert bei
spielsweise das Zusetzen der Trennlinien 62 mit Verunreini
gungen. Die Passivierungsschicht, die bevorzugt zumindest
teilweise aus Glas besteht, kann bis auf das Abgriffkon
taktfeld 59 theoretisch die gesamte Seite der Heizeinrichtung
54 bedecken. Die Unterseite der Platte 55 sollte zumindest im
Bereich des freien Streifens frei bleiben.
Im Betrieb erfolgt die Kontaktierung des Heizwiderstandes 61
einerseits über die Trägerplatte 55 und das Anschlußkon
taktfeld 58. Andererseits liegt eine weitere Kontaktierung an
dem Abgriffkontaktfeld 59 an, beispielsweise eine punktiert
dargestellte, in die Zeichenebene hinein verlaufende Innen
sechskantschraube 60. Einzelheiten hierzu sind aus Fig. 9
bzw. Fig. 10 ersichtlich.
Die Heizeinrichtungen 54 können entweder großflächig aus
einem entsprechenden Flachmaterial durch das Aufbringen der
entsprechenden Schichten in vielfacher Anzahl auf große
Flächenbereiche und abschließendes Vereinzeln in einzelne
Heizer hergestellt werden. Alternativ werden zuerst die
Träger 55 auf entsprechende Größe gebracht und darauf der
Schichtaufbau aufgebracht. Der Vorteil der ersten Methode
liegt in der verbesserten Handhabung großer Metallplatten
sowie rationeller Bearbeitungsmethoden.
Die Fig. 9 zeigt in Seitenansicht einen Schnappschalter 64
als Geräteschalter. An einem U-förmigen Trageblech 65 ist an
einem oberen kurzen Schenkel als Schaltorgan ein Thermobi
metallstreifen 66 befestigt, beispielsweise durch Kontakt
schweißen oder Vernieten. Der Bimetallstreifen 66 weist in
einem gewissen Abstand von dieser Verbindung einen Doppel
knick 67 auf, um daran anschließend in gleicher Richtung in
der Fig. 9 nach rechts weiterzulaufen. Der Streifen endet in
einem nach unten und rechts abgebogenen Endhaken 68.
Zwischen der Verbindung des Bimetallstreifens 66 mit dem
Trageblech 65 und dem Doppelknick 67 ist an seiner oberen
Seite eine Heizeinrichtung 54, bevorzugt entsprechend Fig. 8,
befestigt, vorteilhaft durch Kontaktschweißen. Deren Heiz
widerstand 61 liegt dabei in etwa mittig über dem Doppelknick
67. Damit kann ein Teil der Heizung die Heizleistung durch
Kontaktwärme von der Trägerplatte 55 direkt an das Ther
mobimetall in dessen Wurzelbereich übertragen. Der andere
Teil der Heizleistung wird durch Strahlungswärme bzw. Konvek
tion von der Heizung bzw. dem Träger 55 über den Luftspalt zu
dem Thermobimetall 66 im Bereich nahe des Doppelknicks 67
übertragen. Eine Beheizung vor allem des Wurzelbereichs des
Thermobimetallstreifens 66 nahe seiner Befestigung an dem
Trageblech 65 bewirkt eine kontrollierbare und gleichmäßige
Erwärmung des Bimetalls. Daraus wiederum resultiert eine
besser kontrollierbare Verformung des Streifens 66 bzw.
Positionsänderung des Endes 68.
An die Heizeinrichtung 54 bzw. an dem nicht dargestellten
Abgriffkontaktfeld 59 liegt eine Justierschraube 60 an, die
als Innensechskantschraube ausgeführt sein kann. Sie ist in
dem Aufnahmesteg 15 bzw. in den Gewindebohrungen 17 gelagert.
Die Justierschraube 60 dient einerseits als zweite Kontak
tierung an den Heizwiderstand 61, wie bereits oben erläutert,
und führt über den Aufnahmesteg 15 und einen nicht darge
stellten Verbindungssteg 13 (siehe Fig. 1 bis 3, 6 und 7) zu
einem Steckanschluß.
Als weitere Aufgabe dient die Justierschraube 60 zur genauen
Justierung der Stellung des Thermobimetallstreifens 66 in
einem ausgewählten Zustand durch Kraftübertragung mittels des
Trägers 55. Eine Justiereinrichtung dieser Art weist neben
der Funktion des Kontaktierens der Heizung ohne zusätzliche
Bauteile den großen Vorteil auf, daß die Lagerung des Jus
tierelements, nämlich der Aufnahmesteg 15, wie in Fig. 6
dargestellt und beschrieben, fest und in seiner Position
unveränderlich an dem Schaltgerätsockel 41 angebracht ist.
Somit kann durch Anlegen eines Werkzeugs an die Justier
schraube 60 und daraus resultierende Kräfte an sich ohne eine
Drehbewegung der Schraube keine Positionsänderung des Bi
metallstreifes 66, die zu Fehlern führen könnte, auftreten.
Die Trägerplatte 55 weist vorteilhaft eine ausreichende
Materialstärke auf, daß sie nicht von der Federkraft des
Trageblechs 65 einerseits und der Anlage an der Schraube 60
andererseits gegen den Bimetallstreifen 66 gedrückt wird.
Der andere, längere Schenkel 69 des Trageblechs 65 ist
langgezogen ausgeführt und in der Fig. 9 rechts mit dem Ende
70 der Schnappfeder 71 verbunden, beispielsweise durch Nieten
oder Schweißen. An der Unterseite des unteren Schenkels 69
ist ein weiteres Element angebracht, das einen Schleifer 72
zur Anlage an einer Verstelleinrichtung für den Schnappschal
ter 64 aufweist. Dieses Element kann als Kompensationsbime
tall ausgeführt sein, mit der gleichen Schichtanordnung wie
der Streifen 66. Dadurch ist ein Ausgleich von äußeren
Temperaturänderungen möglich. Des weiteren ist ein Wider
lager 73 daran vorgesehen, an dem sich ein Federbügel 74 der
Schnappfeder 71 abstützt. Zu beiden Seiten des Federbügels 74
verlaufen Federschenkel 75, die an dem anderen Ende der
Schnappfeder 71 mit dem Federbügel verbunden sind und einen
Schaltkontaktkopf 76 tragen. Die Schnappfeder 71 ist somit
als Dreipunktblattfederelement ausgebildet.
Zwischen dem Schaltkontaktkopf 76 und dem Wurzelbereich des
Bimetallstreifens 66 ist im Schaltgerätsockel 41 an einem
Anschlußabschnitt der Gegenkontaktkopf 46 angebracht. Der
Anschlußabschnitt ist mit einer nicht dargestellten Steck
anschlußfahne 12 in dem Schaltgerätsockel 41 verbunden. Diese
Teile sind gestrichelt dargestellt, da sie nicht zu der
Baueinheit des Schalters 64 gehören.
Das aus zwei Schichten bestehende Thermobimetall 66 weist die
Schicht mit dem geringeren Ausdehnungskoeffizienten auf der
Seite zu der Schnappfeder 71 auf. Bei einer Erwärmung durch
die Heizeinrichtung 54 krümmt sich das Thermobimetall 66
somit in Richtung auf die Schnappfeder 71 zu, in Fig. 9 nach
unten, und betätigt diese durch Druck auf ihr freies Ende 70.
Bis auf die Justiereinrichtung mit der Schraube 60 und den
Gegenkontaktkopf 46 bildet der Schnappschalter 64 eine
Baueinheit. Mit dem die beiden Schenkel verbindenden Ab
schnitt des Trageblechs 65 wird der Schnappschalter 64 an
einem Schaltgerätsockel 41 befestigt.
Fig. 10 zeigt in Schrägansicht eine geringfügige Abwandlung
eines als Geräteschalter fungierenden Schnappschalters 64
gemäß der Erfindung. An dem abgebogenen Schenkel einer
L-förmigen Grundplatte 78 ist ähnlich wie in Fig. 9 ein Ther
mobimetallstreifen 66 durch Nietköpfe 79 angebracht. Der
Thermobimetallstreifen 66 ist länglich ausgebildet und weist
an seinem freien Ende einen nach innen gebogenen Aufnahme
abschnitt 80 auf. Dieser ist mit einem mittig angebrachten
Aufnahmeschlitz 81 versehen, der bis zum Ende des Streifens
66 verläuft. In diesem Schlitz ist als Justierelement ein
Justierstift 82 gelagert, der sich über die Breite des
Streifens 66 erstreckt und in seinem Mittelbereich eine
flanschförmige Durchmessererweiterung 83 trägt. Diese Durch
messererweiterung beträgt teilweise wesentlich mehr als die
Stärke des Streifens 66 und bildet an ihrem Außenumfang eine
Kurve mit bevorzugt stetig zunehmendem Radius. Mit dem
Außenumfang der Durchmessererweiterung 83 liegt der Jus
tierstift 82 und somit der Bimetallstreifen 66 an dem freien
Ende 70 der Schnappfeder 71 an. Je nach Stellung des Jus
tierstifts 82 ist durch den sich ändernden Radius der Abstand
zwischen Streifen 66 und dem Schnappfederende 70 veränderbar.
Dies ist eine vorteilhafte Ausbildung einer Justiervorrich
tung für den Schnappschalter 64 gemäß einem Aspekt der
vorliegenden Erfindung.
Ähnlich wie in Fig. 9 trägt der Thermobimetallstreifen 66 im
Bereich seiner Befestigung an der Grundplatte 78 eine Heiz
einrichtung 54 in Form eines metallischen Trägers samt
Dickschichtwiderstandsheizung 61 gemäß Fig. 8. Eine Kon
taktfeder 84 liegt an dem Abgriffkontaktfeld 59 und dient
neben der Kontaktierung des Heizwiderstandes 61 über das
Anschlußkontaktfeld 58 und den Träger 55 an die Grundplatte
78 als zweite Kontaktierung.
Anders als in Fig. 9 ist an der L-förmigen Grundplatte 78 ein
abgewinkeltes Ende 86 eines Trageblechs 87 durch Vernietung
befestigt. Ansonsten ist das Trageblech 87 gemäß dem unteren
Schenkel 69 in Fig. 9 ausgebildet, ebenso der Schnappschalter
64. Deswegen wird auf den Aufbau der Schnappfeder 71 samt
Schleifer 72 und Schaltkontaktkopf 76 an dieser Stelle nicht
weiter eingegangen.
Der Vorteil dieser Justiervorrichtung besteht unter anderem
darin, daß die Angriffsrichtung des Werkzeuges zur Verstel
lung des Justierstiftes 82 senkrecht zu der Wirkrichtung der
Justierung liegt. Dadurch können Verfälschungen bei der
Justierung infolge der Krafteinwirkung des Werkzeuges auf den
Justierstift 82 vermieden werden. Der Vorteil der darge
stellten Ausbildung des Aufnahmeabschnittes 80 mit einer
Krümmung nach innen liegt darin, daß sich bei einer Erwärmung
des Thermobimetallstreifens 66 der Abschnitt verengt und
damit den Justierstift 82 besonders fest und lagesicher
umfaßt. Zur Vereinfachung des Einsetzens des Stiftes 82 in
den Aufnahmeabschnitt 80 können die gegabelten Enden des
Streifens wie dargestellt etwas aufgebogen sein.
In der Fig. 11 ist im Schnitt ein elektrisches Schaltgerät 89
mit einer Steuerachse 90 dargestellt, das hinter einer Front
blende 91 eines elektrischen Gerätes, beispielsweise eines
Küchengerätes, auf nicht dargestellte Weise befestigt ist.
Die Steuerachse 90 reicht durch eine Durchgangsöffnung 92,
deren Durchmesser allerdings weit größer ist. Auf die Steuer
achse 90 aufgesetzt ist ein Knebelinnenteil 93 eines Schalt
knebels 94. Die Aufnahmebohrung 95 ist korrespondierend zum
Querschnitt der Steuerachse 90 ausgebildet mit der Besonder
heit, daß die Steuerachse 90 darin axial beweglich ist.
Mittels einer Spiralfeder 96 stützt sich der Knebelinnenteil
im Bereich des Bodens der als Sackloch ausgeführten Aufnahme
bohrung 95 gegen die Steuerachse 90 ab.
Drehbar gegenüber dem Knebelinnenteil 93 gelagert ist dieses
umgebend ein Knebelaußenteil 98 aufgesetzt, das an seinem
Außenumfang Betätigungsflächen 99 für einen Bediener des
Schaltgeräts 89 aufweist. Eine innere Schulter 100 an dem
Knebelinnenteil 93 überragt den Innendurchmesser des Knebel
außenteils 98 und ist einer entsprechend geformten Ausnehmung
101 in dem Knebelaußenteil gegenüber angeordnet. Zwischen den
beiden ist ein ringförmiges Federelement 102 eingelegt, das
beispielsweise, wie in Fig. 11 gezeigt, einen nach außen
offenen U-förmigen Querschnitt aufweisen kann. Durch das
Federelement 102 kann der Knebelaußenteil 98 federnd gegen
den Knebelinnenteil 93 bzw. die Schulter 100 gedrückt werden.
Im in Fig. 11 dargestellten, weitgehen 15398 00070 552 001000280000000200012000285911528700040 0002019833983 00004 15279d entspannten Zustand
des Federelements 102 findet zwischen Knebelinnen- und
Knebelaußenteil bei einer Drehbewegung des Außenteils 98
keine oder nur äußerst geringe Reibung statt. Wird dagegen
der Außenring 98 gegen den inneren Teil 93 axial gegen die
Federwirkung des Federelements 102 gedrückt, findet ein
Kraftschluß, vorzugsweise auch ein Formschluß, in Umfangs
richtung statt und der Innenteil kann mittels des Außenteils
gedreht werden.
Die Durchgangsöffnung 92 ist, wie in Fig. 12 in der Drauf
sicht deutlich wird, im wesentlichen kreisförmig mit einer
eckigen Ausnehmung 104 ausgebildet. An dem Innenteil 93 ist
ein Ansatz 105 angeformt, der in die Öffnung 92 ragt. Der
Ansatz 105 ist korrespondierend zu der Öffnung 92 mit einem
der Ausnehmung 104 entsprechenden Vorsprung 106 ausgebildet.
Im Normalzustand gemäß Fig. 11 liegen Vorsprung 106 und
Ausnehmung 104 im wesentlichen auf einer Höhe, so daß der
Ansatz 105 nicht mit der Steuerachse 90 gedreht werden kann,
da der Vorsprung 106 an der Ausnehmung 104 anschlägt.
Zur Betätigung des Schaltgeräts 89 durch Verdrehen der
Steuerachse 90 muß der Vorsprung 106 aus der Ausnehmung 104
gebracht werden. Dies erfolgt bevorzugt gemäß Fig. 11 durch
axiales Verschieben des Innenteils 93 auf die Frontblende 91
zu. Ein Eindrücken des Innenteils 93 erfolgt jedoch über den
Knebelaußenteil 98 bzw. dessen Betätigungsfläche 99. Dadurch
wird der Knebelinnenteil soweit in Richtung der Frontblende
91 gedrückt, bis die Begrenzungsnocken 107 an der Blende an
liegen. Dann greift der Vorsprung 106 nicht mehr in die
Ausnehmung 104 ein und ist mitsamt dem Innenteil 93 gegenüber
der Frontblende 91 verdrehbar. Schon ein geringes Verdrehen
bewirkt, daß bei Wegfall der axialen Kraft auf den Knebel
innenteil Ausnehmung 104 und Ausnehmung 106 nicht mehr
übereinanderliegen und demzufolge nicht mehr automatisch in
Eingriff kommen können. Nur in einer, der in Fig. 11 und 12
gezeigten, Stellung kann die Blockiereinrichtung aktiviert
werden.
Bevorzugt sind die Federkonstanten der Spiralfeder 96 und des
Federelements 102 derart ausgelegt, daß sich die Spiralfeder
96 erheblich leichter zusammendrücken läßt. Dies hat den
Vorteil, daß durch eine axiale Drückbewegung des Außenteils
98 auf die Frontblende 91 zu zuerst der Knebelinnenteil 93
auf der Steuerachse 90 gleitend gegen die Blende gedrückt
wird, wodurch die Blockiereinrichtung zwischen Ansatz 105 und
Blende gelöst wird. Erst durch weiteres Eindrücken mit
gesteigerter Kraft, wobei sich der Innenteil mit den Begren
zungsnocken 107 gegen die Blende abstützt, kommen Knebel
außen- und -innenteil in Eingriff und durch eine Drehbewegung
des Außenteils 98 kann der Innenteil 93 und somit die Steuer
achse 90 verdreht werden. Dies hat den Vorteil, daß die
Blockiereinrichtung in einem Betätigungsstadium gelöst wird,
in dem von dem Knebelaußenteil 98 auf den Innenteil 93 keine
Drehmomente übertragen werden und somit keine Belastungen der
Blockiereinrichtungen auftreten können.
Da der Knebelaußenteil 98 gegenüber dem Innenteil 93 und
somit dem Schaltgerät 89 frei drehbar ist, ist eine Positi
onsanzeige des Innenteils notwendig. Diese kann z. B. als Nase
108 ausgeführt sein, bevorzugt farblich von dem Knebel 94 ab
gehoben. Als weitere Funktion kann sie durch Rastung beim
Aufsetzen des Knebelaußenteils 98 auf den Innenteil 93 den
Außenteil gegen Abfallen sichern, indem sie dessen Stirn
fläche ein Stück überragt.
Die Fig. 12 zeigt im Schnitt innerhalb der Frontblende 91
eine beispielhafte Ausbildung der Durchgangsöffnung 92 mit
einer eckigen Ausnehmung 104, die sich über einen Winkel
bereich von etwa 90° erstreckt. Der Ansatz 105 des Knebel
innenteils 93 ist korrespondierend zu der Ausnehmung 104 mit
einem Vorsprung 106 versehen. In dem Ansatz 105 verläuft die
an einer Seite abgeflacht ausgeführte Steuerachse 90, wobei
beide Teile ohne nennenswerte Reibung axial gegeneinander
verschiebbar sind. Anstelle der Frontblende kann ein Schalt
gerätdeckel entsprechend ausgebildet sein und einen Teil der
Blockiereinrichtung bilden.
Eine alternative Möglichkeit einer Blockiereinrichtung zeigt
Fig. 13. Dargestellt ist eine mögliche Ausbildung der Auf
nahme 44 in dem Sockelboden 31, die zur Aufnahme der Steuer
achse 90 des Schaltgeräts 89 dient. Die Aufnahme 44 besteht
im wesentlichen aus einer kreisrunden sacklochförmigen
Ausnehmung 110 mit einer Durchgangsbohrung 111. Diese weist
an einer Stelle, ähnlich wie die Durchgangsöffnung 92 in Fig.
12, einen Ausschnitt 112 in dem Ausnehmungsboden 113 auf.
Auf dem Ausnehmungsboden 113 verläuft ein flanschartiger
Vorsprung 114, der an seiner Stirnseite etwas angespitzt ist,
mit einem gewissen Abstand zu den Wänden der Ausnehmung 110.
In die Aufnahme 44 gemäß der Fig. 13 kann eine Steuerachse
90 gemäß Fig. 14 eingesetzt werden. Der maximale Durchmesser
der Achse 90 liegt etwas unterhalb des Durchmessers des
Vorsprungs 114. Auf der abgeflachten Achse 90 sind mehrere
Nockenwalzen 116 angebracht. Die Innenausnehmungen der Walzen
116 entsprechen dem Querschnitt der Steuerachse 90 und weisen
gegenüber dieser ein gewisses Spiel auf, so daß die Walzen
116 gegenüber der Achse axial verschiebbar sind. Anschließend
an die Unterseite der untersten Nockenwalze 116 geht der
Querschnitt der Steuerachse 90 über in einen runden Fortsatz
118 über, der konzentrisch zu der Achse ausgebildet ist. Er
weist einen Rastvorsprung 119 auf, so daß der Querschnitt von
Fortsatz und Vorsprung zu der Durchgangsbohrung 111 in Fig.
13 korrespondiert, ähnlich wie in Fig. 12. Über den Fortsatz
118 wird eine Spiralfeder o. dgl. aufgesetzt, die gerade in
den Vorsprung 114 einführbar ist. Sie stützt sich einerseits
an dem Ausnehmungsboden 113 und andererseits an der Quer
schnittserweiterung 117 ab, die als Schulter zwischen Fort
satz und abgeflachtem Profil der Steuerachse 90 ausgebildet
ist. Im eingesetzten Zustand läuft die Unterseite der un
tersten Nockenwalze 116 auf der Stirnseite des Vorsprungs
114. Durch die an der Querschnittserweiterung 117 anliegende
Spiralfeder wird die Steuerachse 90 in einer Stellung gehal
ten, in der der Rastvorsprung 119 in dem Ausschnitt 112 der
Durchgangsbohrung 111 sitzt und als Blockiereinrichtung ein
Verdrehen der Achse durch Formschluß verhindert. Wird die
Achse 90 durch axiale Krafteinwirkung gegen die Kraft der
Feder eingedrückt, liegt der Vorsprung 119 hinter dem Ausneh
mungsboden 113 und befindet sich nicht mehr im Eingriff mit
dem Ausschnitt 112. Die Steuerachse 90 ist dann frei über
einen Drehwinkel von fast 360° verdrehbar, und nur in einer
einzigen Position, nämlich der Ausgangsposition ähnlich Fig.
12, rastet die Blockiereinrichtung durch die Kraft der Feder
wieder ein.
Bei der Ausbildung einer Blockiereinrichtung gemäß den Fig.
13 und 14 kann ein Schaltknebel 94 fest auf der Steuerachse
90 sitzen. Hier ist die Blockiereinrichtung in den Schalt
gerätsockel 41 verlegt, somit muß die aufzubringende Kraft
von dem Sockel bzw. der Verbindung des Schaltgeräts 89 mit
einer Halterung bzw. Frontblende 91 übernommen werden.
Die Fig. 15 zeigt ein Schalterteil 121, das zum Einsatz als
Schiebeschalter ausgebildet ist. Ein Formkörper 122 weist
einen durchgängigen dünnen Schaltarm 123 und einen durch
gängigen dicken Schaltarm 124 auf, deren mittlerer Bereich
jeweils vollständig von dem Formkörper umschlossen ist. Bis
auf die unterschiedliche Materialstärke sind die Schaltarme
123 und 124 im wesentlichen gleich sowie in Längsrichtung des
Formkörpers 122 bzw. die Schieberichtung sich überdeckend
angeordnet. Im Bereich der Enden des dünnen Schaltarms 123
sind durch Prägung Prägekontaktköpfe 125 angebracht. In etwa
im selben Bereich trägt der dicke Schaltarm 124 mit der
gleichen Ausrichtung gestrichelt dargestellte Kontaktköpfe
126, die zum Schalten höherer elektrischer Leistungen aus
speziellem Kontaktmaterial hergestellt und durch Schweißen
angebracht sind.
An die vordere Stirnseite des Formkörpers 122 ist eine
dreiecksförmige abgerundete Rastnase 128 angeformt. An der
hinteren Stirnseite des Formkörpers ist gemäß einem Aspekt
der Erfindung ein quaderförmiger Schaumstoffblock 129 an
gebracht, beispielsweise durch Verkleben. Er dient als
Druckfeder zur elastischen Federung des Schalterteils 121
gegen einen Anschlag. Die Vorteile eines solchen voluminösen
Federkörper aus Kunststoff liegen zum einen in der Isolier
wirkung. Zum anderen wird keine aufwendige Führung o. dgl. für
die Federung benötigt, v. a. wenn die laterale Ausdehnung
größer ist als die in Belastungsrichtung.
Die Fig. 16 zeigt eine Draufsicht auf einen Schaltgerätsockel
41 gemäß den Fig. 6 und 7. In die Längsführung 42 ist der
Schalterteil 121 eingesetzt. Der Schaumstoffblock 129 ist an
der Befestigungslasche 18 durch Umbiegen eines Endabschnitts
derselben befestigt. Der Vorteil einer zusätzlichen Verkle
bung des Schaumstoffblocks 121 mit dem Schalterteil 129 liegt
unter anderem darin, daß auf diese Weise der Schalterteil
über den Schaumstoffblock fixiert gelagert ist. Ein seit
liches Verrutschen kann sowohl durch die Befestigung mittels
des Schaumstoffblocks 129 als auch durch eine nicht darge
stellte, in die Längsführung 42 eingreifende Führungsnase
vermieden werden.
Die Rastnase 128 des Formkörpers 121 liegt an einer Nocken
walze 116 auf der Steuerachse 90 an, und zwar in einer
Schaltausnehmung 130. Die radiale Tiefe der Schaltausnehmung
130 entspricht dem dargestellten Abstand der Kontaktköpfe 125
und 126 des Schalterteils 121 von den Kontaktköpfen 14 des
Schaltgerätsockels 41 bzw. liegt etwas darüber. Die Schalt
ausnehmung 130 kann eine bestimmte Stellung der Steuerachse
90, beispielsweise die sogenannte Nullstellung, definieren.
Durch Drehen der Steuerachse 90 wird, sobald die Rastnase 128
aus der Schaltausnehmung 130 bewegt wird und an dem Außen
radius anliegt, der Schalterteil 121 in Schieberichtung S
gegen den elastischen Widerstand der Schaumstoffederung ge
drückt. Dadurch werden die Kontaktköpfe 125 bzw. 126 an die
Kontaktköpfe 14 angelegt und verbinden diese jeweils durch
die Schalterarme 123 und 124. Somit können Schaltvorgänge
durch Verlassen bzw. Erreichen der in Fig. 16 dargestellten
Stellung der Nockenwalze 116 ausgelöst werden. Dies kann
beispielsweise ein elektrisches Signal zur Betätigung einer
Funktionsanzeige sein, ebenso möglich ist die Aktivierung
eines Topferkennungssystems o. dgl.
Ebenso ist in Fig. 16 ein eingebauter Schnappschalter 64
gemäß Fig. 9 dargestellt, auf den an dieser Stelle nicht
nochmals eingegangen wird. Der Schleifer 72 liegt an einer
der Übersichtlichkeit halber weggelassenen Nockenwalze 116
über der dargestellten für den Schalterteil 121 an. Der
Schnappschalter 64 kann durch Kontaktschweißen oder Vernieten
des Trageblechs 65 mit der Halteplatte 48 an dem Schaltgerät
sockel befestigt werden. Nach dem Einbau des Schnappschalters
wird die Justierschraube 60 in den Aufnahmesteg 15 einge
dreht.
Fig. 17 zeigt ein elektrisches Schaltgerät 89 gemäß der
Erfindung mit auf den Schaltgerätsockel 41 aufgesetztem
Gehäusedeckel 132. Mittels U-förmiger Laschen 133 ist er an
den Rastvorsprüngen 52 des Sockels 41 ohne Zuhilfenahme von
Werkzeugen durch Aufrasten befestigt.
Der Deckel 132 weist einen mittig verlaufenden Befestigungs
streifen 134 auf, der vorzugsweise aus dünnem Metall oder
Blech besteht. Symmetrisch zu dem Durchgang 135 für die
Steuerachse 90 weist er jeweils zwei vorgefertigte Be
festigungsbohrungen 136 auf, in die Blechschrauben o. dgl.
eingeschraubt werden können. Alternativ können die Bohrungen
136 mit vorgefertigtem bzw. vorgeschnittenen Gewinde ver
sehen sein. Der Abstand des inneren Paares von Bohrungen 136
kann beispielsweise einer US-Norm entsprechen, der Abstand
des äußeren Paares von Bohrungen beispielsweise einer
EG-Norm. Die Durchmesser der Bohrungen 136 können etwa 4 mm
betragen. In der dargestellten Ausführung liegen die äußeren
Bohrungen 136 in etwa über den Schraubaufnahmen 49 des
Schaltgerätsockels 41 in Fig. 6. Auf diese Weise ist eine
Verschraubung nicht nur des Deckels 132, sondern zusätzlich
des die eigentlichen Schalteinrichtungen tragenden Sockels 41
mit einer Halterung, wie beispielsweise einer Frontblende 91,
möglich.
An der unteren in der Fig. 17 sichtbaren Seite des Schalt
geräts 89 ist die Justierschraube 60 sichtbar, die auch bei
aufgesetztem Deckel 132 erreichbar ist. Dies ermöglicht es,
das Schaltgerät im zusammengesetzten Zustand zu justieren,
was besonders für die Temperaturverhältnisse im Inneren sehr
wichtig ist. Des weiteren sind die Trennstege 32 zu erkennen.
Claims (56)
1. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Schalt
geräts, insbesondere eines taktenden Leistungssteuer
gerätes, mit einem Schalter mit Schaltkontakt und
Gegenkontakt und einem Schaltgerätsockel, der Anschlüsse
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlüsse (12, 22,
45) und Verbindungen (13) aus einem Flachmaterial (11)
herausgearbeitet und in einem darauffolgenden Abschnitt
als zusammenhängende Platine (16) mit Verbindungen
zwischen den Anschlüssen in eine Vorrichtung (36) ein
gebracht werden, in der einzelne Abschnitte durch
Umbiegen aus der Ebene der Platine gebracht werden, und
die Platine danach noch zusammenhängend in eine Form
(25) zur Herstellung des Schaltgerätsockels aus plas
tisch verformbarem Material eingebracht wird, wobei
einige Teile der Platine Formbegrenzungen bilden und
andere Teile derart verlaufen, daß sie von dem Material
vollständig umschlossen werden, und wobei anschließend
wenigstens eine Verbindung getrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindungen (13) durch Ausstanzen getrennt werden,
wobei vorzugsweise beim Ausstanzen zumindest teilweise
durch das Material des Schaltgerätsockels (41) hindurch
gestanzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß wenigstens eine Verbindung (13) oder Kontakt
bahn der Platine (16) undurchtrennt bleibt und, ins
besondere abschnittsweise von dem Material umgeben, von
einem Anschluß (12) zu dem Schalter (64) führt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltgerätsockel (41)
im Spritzgießverfahren hergestellt wird, wobei vor
zugsweise ein elektrisch und/oder thermisch isolierender
Kunststoff verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Flachmaterial (11) als
Endlosband zugeführt wird, wobei vorzugsweise die
Platinen (16) für jeden Schaltgerätsockel (41) nach dem
Herausarbeiten der Anschlüsse (12) und Verbindungen (13)
von dem Endlosmaterial abgetrennt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (12, 22, 45)
und Verbindungen (13) durch Ausstanzen aus dem Flach
material (11) herausgearbeitet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herstellungsvorgang
zusätzliche Anschlüsse (22) in den Schaltgerätsockel
(41) eingebracht werden, vorzugsweise in dafür vor
gesehene Ausnehmungen, wobei sie insbesondere durch
Verstemmen festgelegt werden.
8. Elektrisches Schaltgerät, insbesondere hergestellt nach
einem Verfahren nach einem der vorhergehenden An
sprüche, das einen Schaltgerätsockel (41) aufweist, der
Anschlüsse (12, 22, 45) nach außen enthält und wenig
stens einen Schalter (64) trägt, welcher wenigstens
einen Schaltkontakt (76) und wenigstens einen Gegen
kontakt (46) aufweist, wobei die Kontakte mit Anschlüs
sen verbunden sind und mindestens eine Verbindung (13)
von einem Anschluß zu dem Schalter zumindest abschnitts
weise vollständig von dem Schaltgerätsockel umgeben ist.
9. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schaltgerätsockel (41) eine
Gehäusewandung des Schaltgeräts (89) bildet, vorzugs
weise eine Rückwand eines im wesentlichen flachen
Gehäuses des Schaltgeräts, wobei insbesondere zumindest
teilweise Seitenwände des Gehäuses angeformt sind.
10. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (12, 22, 45) über
eine Rückseite des Schaltgerätsockels (41) vorstehen und
vorzugsweise Steckkontakte, insbesondere Steckanschluß
fahnen sind, die bevorzugt flach mit einer Stärke
zwischen 0,2 mm und 2 mm ausgeführt sind.
11. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (12, 22,
45) zumindest teilweise über eine Innenseite des Schalt
gerätsockels (41) vorstehen, insbesondere durch den
Schaltgerätsockel verlaufen, wobei sie vorzugsweise mit
einer Seite zumindest teilweise an Vorsprüngen (30) an
der Innenseite anliegen.
12. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite, und
insbesondere auf der Innenseite, zwischen wenigstens
zwei Anschlüssen Stege (32, 51) verlaufen, die vor
zugsweise an dem Schaltgerätsockel (41) angeformt sind
und insbesondere jeweils in etwa die Höhe der Anschlüsse
(12, 22, 45) haben, vorzugsweise die Anschlüsse über
ragen, wobei sie insbesondere eine Stärke im Bereich
zwischen 0,5 mm und 5 mm aufweisen, vorzugsweise ca.
1 mm.
13. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei An
schlüsse (17) auf der Rückseite in einer Reihe angeord
net sind, wobei vorzugsweise mehrere Reihen vorgesehen
sind, die insbesondere parallel zueinander verlaufen.
14. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (12, 22,
45) flach ausgebildet sind und mindestens zwei Anschlüs
se entlang einer Linie weisen, wobei vorzugsweise
mehrere Linien durch jeweils mindestens zwei Anschlüsse
gebildet sind, insbesondere die Linien parallel sind.
15. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis
14, gekennzeichnet durch wenigstens eine Gruppe von An
schlüssen (12), die aus mindestens zwei miteinander
verbundenen Anschlüssen besteht, wobei insbesondere die
Verbindung der Anschlüsse miteinander zumindest teilwei
se innerhalb des Schaltgerätsockels (41) verläuft.
16. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Bereich
des Schaltgerätsockels (41) frei von Anschlüssen (12,
22, 45) oder Verbindungen (13) ist und als Aufnahme (44)
für eine Verstelleinrichtung des Schaltgeräts ausgebil
det ist, wobei die Aufnahme vorzugsweise eine zumindest
teilweise runde, insbesondere mit mehreren konzen
trischen Abstufungen versehene, Ausnehmung im Schaltge
rätsockel auf dessen Innenseite ist, vorzugsweise topf
förmig über die Rückseite ragt.
17. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Anschluß
(12, 22, 45) als Kontakt über die Innenseite des Schalt
gerätsockels (41) ragt, vorzugsweise einen Kontaktkopf
(14, 46) trägt, wobei er insbesondere an einem abstehen
den Vorsprung (30) des Schaltgerätsockels anliegt, wobei
vorzugsweise wenigstens zwei Anschlüsse jeweils min
destens einen Kontaktkopf in derselben Höhe über der
Innenseite tragen und wenigstens zwei Kontaktköpfe in
dieselbe Richtung weisen.
18. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein
Schnappschalter (64), insbesondere mit einer einen
Schaltkontakt (76) tragenden bistabilen Schnappfeder
(71) ist, der durch ein thermomechanisches Schaltorgan,
das vorzugsweise ein Thermobimetall (66) mit Heizung
(54) ist, auslösbar ist, wobei insbesondere zur Beein
flussung des Schnappschalters eine Verstelleinrichtung,
vorzugsweise mit einer Steuerachse (90) mit Handhabe
(94), vorgesehen ist, wobei insbesondere weitere Schalt
einrichtungen durch die Verstelleinrichtung direkt
auslösbar sind.
19. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 8 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite eine
Aufnahme für eine zweite Schalteinrichtung aufweist, die
insbesondere als Längsführung (42) mit wenigstens einer
Längsnut ausgebildet ist, und daß an dem von dem Mittel
bereich des Schaltgerätsockels (41) abgelegenen Ende,
vorzugsweise im Randbereich des Schaltgerätsockels, eine
Begrenzung (18) der Längsführung vorgesehen ist, die
über die Innenseite vorsteht, wobei vorzugsweise die
zweite Schalteinrichtung ein durch die Verstelleinrich
tung gegen eine Federeinrichtung (129) betätigbarer
Schiebeschalter ist, der an einem in der Längsführung
verschiebbaren Formkörper (122) wenigstens einen Schalt
arm (123, 124) mit einem Kontaktkopf trägt, wobei wenig
stens ein Gegenkontakt von über den Schaltgerätsockel
vorstehenden Anschlüssen (12) gebildet ist, wobei der
Formkörper vorzugsweise zwei parallele Schaltarme trägt,
die insbesondere in Verschieberichtung (5) hinterei
nander angeordnet sind.
20. Elektrisches Schaltgerät, insbesondere hergestellt nach
einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit
einem Schaltgerätsockel (41) und Anschlüssen (12, 22,
45), das einen Schnappschalter (64) mit wenigstens einer
Schnappfeder (71) aufweist, die wenigstens einen Schalt
kontaktkopf (76) trägt, wobei der Schnappschalter durch
ein thermomechanisches Schaltorgan (66) auslösbar ist,
zu dessen thermischer Beeinflussung eine Heizeinrichtung
(54) mit einem metallischen Träger (55) für wenigstens
einen Heizwiderstand (61) vorgesehen ist.
21. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das thermomechanische Schaltorgan
ein Thermobimetall (66) ist, wobei vorzugsweise die
Schicht mit dem größeren Ausdehnungskoeffizienten zu dem
Träger (55) hin weist.
22. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (55) aus Flach
material besteht, insbesondere eine flache und längliche
Platte mit einer Dicke zwischen 0,1 mm und 4 mm ist,
vorzugsweise mit ca. 0,7 mm.
23. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 20
bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische
Träger (55) eine elektrisch isolierende Isolations
schicht (57) zwischen einer Oberfläche und dem wenig
stens einen Heizwiderstand (61) aufweist, die vorzugs
weise auf einer Seite des Trägers unlösbar aufgebracht
ist, insbesondere diese Seite im wesentlichen bedeckt,
wobei die Isolationsschicht vorzugsweise in einem Dick
schichtverfahren aufgebracht ist, insbesondere glasartig
oder aus Glas ist.
24. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 23, dadurch
gekennzeichnet, daß der Heizwiderstand (61) flächig und
direkt auf die Isolationsschicht (57) aufgebracht ist,
vorzugsweise als Dickschichtwiderstand, wobei er mit
wenigstens einem Kontakt verbunden ist, insbesondere
einem durch Dickschichtverfahren aufgebrachten me
tallischen Kontaktfeld (58, 59), welches vorzugsweise
zumindest teilweise direkt auf die Isolationsschicht
aufgebracht ist und sich mit einem Bereich des Heiz
widerstands zur Kontaktierung flächig überdeckt.
25. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 24, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Kontaktfeld (58) direkt auf dem
Trägermaterial aufliegt und den Träger kontaktiert,
wobei die Isolationsschicht (57) vorzugsweise eine Seite
des Trägers (55) nur teilweise bedeckt und das Kon
taktfeld in diesem freien Teil (56) auf dem Träger auf
liegt.
26. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 20 bis
25, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des
Trägers (55) zumindest teilweise aus einem für Dick
schichtverfahren geeigneten Dickschichtstahl besteht,
der insbesondere ein korrosionsfreier Edelstahl 1.4016
ist, wobei der Träger vorzugsweise aus mehreren unlösbar
miteinander verbundenen Schichten besteht, insbesondere
aus wenigstens einer Dickschichtstahlschicht (56) und
wenigstens einer kupferhaltigen Schicht.
27. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 26, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schichtaufbau des Trägers (55)
symmetrisch zu seiner Mittelebene ist, vorzugsweise mit
einer Kernschicht aus Kupfer und beiden Außenschichten
aus Dickschichtstahl, wobei vorzugsweise die Mittel
schicht aus Kupfer dicker ist als eine der Außenschich
ten, insbesondere zweimal bis zwanzigmal so dick,
vorzugsweise ca. viermal so dick.
28. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 20 bis
27, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (55) an dem
Schaltorgan (66) gehaltert ist, insbesondere durch
Kontaktschweißen verbunden ist, wobei vorzugsweise das
Schaltorgan metallisch und elektrisch leitfähig ist.
29. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 28, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der Träger (55) und das Schalt
organ (66) im Bereich der Verbindung flächig berühren,
vorzugsweise beide zumindest teilweise flach und eben
sind, wobei insbesondere das Schaltorgan ab etwa dem
mittleren Drittel des Trägers oder des Heizwiderstandes
(61) von diesem beabstandet ist, vorzugsweise mit
geringem und etwa konstantem Abstand dazu verläuft und
den Träger überragt.
30. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 20 bis
29, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (66)
langgestreckt ist und mit einem freien Ende (80) an der
Schnappfeder (71) anliegt, insbesondere an einem freien
Ende (70) der Schnappfeder, wobei vorzugsweise das Ende
(68, 80) des Schaltorgans hakenförmig abgebogen ist, und
insbesondere eine Ausnehmung (81) in Längsrichtung des
Schaltorgans in der Abbiegung aufweist.
31. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 30, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich des freien Endes (80) des
Schaltorgans (66) eine Justiereinrichtung (82) zur
Veränderung des Abstandes zwischen Schaltorgan und
Schnappfeder (71) vorgesehen ist, vorzugsweise zur
Justierung durch eine Drehbewegung, wobei sie insbeson
dere einen Stift (82) umfaßt mit einer umlaufenden und
stetig zunehmenden Durchmessererweiterung (83), die an
der Schnappfeder anliegt, wobei die Drehachse und/oder
die Stiftachse senkrecht zu der Bewegungsrichtung des
Schaltorgans verlaufen.
32. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 20 bis
30, dadurch gekennzeichnet, daß eine Justiereinrichtung
(60) an dem Träger (55) angreift, insbesondere an die
von dem Schaltorgan (66) abgewandte Seite, und die
Position des Trägers und/oder der Schnappfeder (71)
relativ zu einer Lagerung der Schnappfeder, mit der der
Träger über das an der Schnappfeder anliegende Schalt
organ verbunden ist, bestimmt, wobei vorzugsweise die
Justiereinrichtung zumindest teilweise elektrisch
leitend, insbesondere metallisch, ist und einen elek
trischen Anschluß für den Heizwiderstand (61) bildet.
33. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 32, dadurch
gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung (60) mit
einem Kontakt (59) des Heizwiderstandes (61) elektrisch
leitend verbunden ist, insbesondere mit einer in Be
wegungsrichtung des Schaltorgans (66) weisend in dem
Schaltgerätsockel (41) gelagerten Metallschraube daran
anliegt, wobei das Lager (15, 17) vorzugsweise mit einem
Anschluß für das Schaltgerät verbunden ist, insbesondere
einstückig verbunden ist, wobei diese Verbindung zumin
dest teilweise innerhalb des Schaltgerätsockels ver
läuft.
34. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 20 bis
33, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (66)
federnd an dem Schaltgerätsockel (41) befestigt ist,
insbesondere an einem über die Innenseite des Schalt
gerätsockels reichenden Abschnitt (48) eines Anschlusses
(22) für das Schaltgerät (89), wobei das Schaltorgan
insbesondere unter elastischer Spannung an einer Ver
stelleinrichtung (116) für seine Position und/oder,
vorzugsweise mit dem Träger (55), an einer Kontaktein
richtung (60, 84) für die Heizeinrichtung (54) anliegt.
35. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 20 bis
34, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappfeder (71)
über ein elastisches Trageblech (65, 87), das mit dem
freien Ende (70) der Schnappfeder verbunden ist, an dem
Schaltgerätsockel (41) befestigt ist, und mit elas
tischer Spannung in Richtung auf das Schaltorgan (66) zu
gedrückt ist, wobei vorzugsweise das Trageblech in etwa
U-förmig abgebogen ist, das Schaltorgan trägt und beide
Vorrichtungen aufeinander zu drückt.
36. Elektrisches Schaltgerät, insbesondere hergestellt nach
einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit
einem Schaltgerätsockel (41), mit wenigstens einem
Schalter (64, 121), mit einer an dem Schaltgerätsockel
gelagerten Verstelleinrichtung (90, 116) zur Beein
flussung des Schaltverhaltens des Schalters und mit
einer Handhabe (94) mit Betätigungsflächen (99) für
einen Benutzer, wobei eine gegen einen elastischen
Widerstand (96) lösbare Blockiereinrichtung (104, 106;
112, 119) in der Verbindung zwischen Handhabe und Lager
ung in dem Schaltgerätsockel vorgesehen ist und die
Blockiereinrichtung im ungelösten Zustand einen Form
schluß zwischen Handhabe und Schaltgerätsockel zur
Blockierung einer Verstellbewegung bildet.
37. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 36, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung eine Steuer
achse (90) und die Verstellbewegung eine Drehung um die
Steuerachse ist, wobei die Steuerachse wenigstens eine
Nockenwalze (116) o. dgl. trägt, vorzugsweise drehfest
mit ihr verbunden ist, welche einen bereichsweise
zunehmenden Radius aufweist, wobei die Steuerachse in
einem Endbereich in dem Schaltgerätsockel (41) gelagert
ist und an ihrem anderen Ende die Handhabe (94) trägt.
38. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 36 oder 37,
dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (94), insbeson
dere auch die Steuerachse (90), in Längsrichtung der
Steuerachse zumindest teilweise gegenüber dem Schalt
gerät (89), vorzugsweise zusätzlich gegenüber der
Nockenwalze (116), beweglich sind, wobei insbesondere
die Blockiereinrichtung in Längsrichtung der Steuerachse
lösbar und/oder aktivierbar ist.
39. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 36 bis
38, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung im
Bereich des Schaltgerätsockels (41) zwischen Steuerachse
(90) und Schaltgerätsockel, insbesondere eine die
Steuerachse umgebende Feder mit konstantem Durchmesser,
die vorzugsweise an einem zumindest teilweise umlaufen
den Vorsprung (117) der Steuerachse und einem Boden
(113) einer Ausnehmung (110) in dem Schaltgerätsockel
anliegt.
40. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 36 bis
39, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung
(112, 119) zwischen Steuerachse (90) und Schaltgerät
sockel (41) gebildet ist und im Bereich des Schaltgerät
sockels angeordnet ist, wobei sie insbesondere zumindest
teilweise von der Lagerung (44) gebildet ist.
41. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 40, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerachse (90) zumindest im
Bereich (118) ihrer Lagerung (44) unrund ist, insbeson
dere mit wenigstens einem vorzugsweise abgeflachten
Vorsprung (119), wobei die Lagerung eine zu dem unrunden
Abschnitt korrespondierende Ausnehmung (112) in dem
Schaltgerätsockel (41) aufweist.
42. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 41, dadurch
gekennzeichnet, daß der unrunde Abschnitt von einer
Durchmessererweiterung (119) der Steuerachse gebildet
ist, die insbesondere das 1,2-fache bis 4-fache des
Radius der Steuerachse (90) aufweist, vorzugsweise ca.
das 2,5-fache, wobei ihre Länge zwischen 1 mm und 10 mm
liegt, insbesondere bei ca. 3 mm.
43. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 36 bis
39, gekennzeichnet durch eine Abdeckung zwischen Hand
habe (94) und Schaltgerätsockel (41), insbesondere eine
Frontblende (91) mit einer Öffnung (92), durch die die
Steuerachse (90) läuft und hinter der das Schaltgerät
(89) befestigt ist, wobei die Blockiereinrichtung (104,
106) an der Abdeckung angreift, vorzugsweise teilweise
von der Handhabe gebildet ist.
44. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 43, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung (104, 106)
wenigstens eine Ausnehmung (104) und wenigstens einen
korrespondierenden und beim Blockieren darin eingrei
fenden Vorsprung (106) aufweist, die durch eine Bewegung
der Handhabe (94) in Längsrichtung der Steuerachse (90)
aus dem Eingriff bringbar sind, insbesondere durch eine
Bewegung auf die Abdeckung (91) zu, wobei vorzugsweise
wenigstens eine Ausnehmung in der Abdeckung und wenig
stens ein Vorsprung an einem durch die Öffnung (92) der
Abdeckung ragenden radial innen gelegenen Abschnitt
(105) der Handhabe ausgebildet sind.
45. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 43 oder 44,
dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (94) ein an der
Steuerachse (90) gehaltertes Knebelinnenteil (93) und
ein an dem Knebelinnenteil angebrachtes Knebelaußenteil
(98) mit Betätigungsflächen (99) aufweist, das insbeson
dere als Ring den Knebelinnenteil im wesentlichen um
schließt, gegenüber diesem drehbar und axial gegen einen
elastischen Widerstand (102) verschiebbar ist, wobei
zwischen Knebelaußenteil und Knebelinnenteil korrespon
dierende Rastmittel angeordnet sind, die im Ruhezustand
voneinander frei sind und durch axiales Verschieben in
Eingriff bringbar sind und die beiden Knebelteile in der
verschobenen Position in Umfangsrichtung formschlüssig
verbinden.
46. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 45, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rastmittel wenigstens eine
Ausnehmung und wenigstens einen korrespondierenden
Vorsprung aufweisen, insbesondere im Bereich des Außen
umfangs des Knebelinnenteils (93), wobei vorzugsweise
die wenigstens eine Ausnehmung an dem Knebelinnenteil
und der wenigstens eine Vorsprung an dem Knebelaußenteil
(98) ausgebildet sind.
47. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 45 oder 46,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusatzfedereinrichtung
(102) als elastischer Widerstand zwischen Knebelinnen
teil (93) und Knebelaußenteil (98), insbesondere im
Bereich des Innenumfangs des Knebelaußenteils, vor
gesehen ist, die vorzugsweise in einem schmalen kreis
zylindrischen Zwischenraum (101) zwischen Knebelinnen
teil und Knebelaußenteil verläuft, wobei ihre Feder
konstante insbesondere größer ist als die einer Feder
einrichtung (96) des Knebelinnenteils gegenüber dem
Schaltgerätsockel (41).
48. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 45
bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Knebelinnenteil
(93) axial verschiebbar auf der Steuerachse (90) gela
gert ist, die zumindest teilweise seitlich abgeflacht
ist und auf die der Knebelinnenteil mit einem korrespon
dierenden zentralen Sackloch (95) aufgesetzt ist, in
welchem sich eine Federeinrichtung (96) befindet, wobei
vorzugsweise die Steuerachse gegenüber dem Schaltgerät
sockel (41) in axialer Richtung unbewegbar ist.
49. Elektrisches Schaltgerät, insbesondere hergestellt nach
einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit
einem Schaltgerätsockel (41) und einer Verstelleinrich
tung (90, 116) für wenigstens einen Schalterteil (121)
mit einem Formkörper (122), wobei an dem Formkörper
wenigstens ein Kontaktträger (123, 124) mit mindestens
einem Schaltkontaktkopf (125, 126) gehaltert ist und der
Schalterteil beweglich an nichtmetallischen elastischen
Federmitteln (129) anliegt.
50. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 49, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federmittel (129) ein volumi
nöser Federkörper sind, der insbesondere im entspannten
Zustand eine Länge in Verstellrichtung (S) des Schalter
teils (121) aufweist, die geringer ist als seine Höhe
oder Breite bzw. Durchmesser, wobei er vorzugsweise im
entspannten Zustand zylindrisch ist, insbesondere in
Verstellrichtung des Schalterteils, vorzugsweise ein
Quader (129).
51. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 49 oder 50,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (129) aus
Kunststoffmaterial bestehen, vorzugsweise silikonhaltig
sind, insbesondere vollständig aus Silikon sind.
52. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 50 oder 51,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (129)
Ausnehmungen und/oder Hohlräume aufweisen, insbesondere
mikroskopische Ausnehmungen.
53. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 49
bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der
Federmittel (129) aufgeschäumt ist, vorzugsweise um den
Faktor 1,2 bis 10, insbesondere etwa um den Faktor 2.
54. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 49 bis
53, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (129) an
dem Schaltgerätsockel (41) abgestützt sind, insbesondere
daran befestigt sind, vorzugsweise an einem aus dem
Schaltgerätsockel ragenden Widerlager, das insbesondere
eine an dem Schaltgerätsockel gehalterte, ggf. darin
eingebettete oder eingespritzte, Metallplatte (18) ist,
an der die Federmittel durch Umbiegen einer Lasche
o. dgl. der Metallplatte festgelegt sind.
55. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 49 bis
54, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (129) an
dem Schalterteil (121), vorzugsweise an dem Formkörper
(122), befestigt sind, insbesondere durch Kleben.
56. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 49 bis
55, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (129) der
Federmittel im entspannten Zustand eine Länge im Bereich
zwischen 3 mm und 10 mm aufweist, insbesondere ca. 6 mm,
und eine Querschnittsfläche im Bereich zwischen 10 mm2
und 150 mm2, vorzugsweise ca. 50 mm2.
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