DE2003509A1

DE2003509A1 - Spritzwassergeschuetzter elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE2003509A1
Application number: DE19702003509
Authority: DE
Inventors: Maas John Edward
Original assignee: McGill Manufacturing Co Inc
Current assignee: McGill Manufacturing Co Inc
Priority date: 1969-01-27
Filing date: 1970-01-27
Publication date: 1970-07-30
Also published as: GB1245374A; FR2029473A1; DE7002671U; US3541288A

Description

Spritzwassergeschützter elektrischer Schalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen spritzwassergeschützten elektrischen Schalter mit einem Betätigungsknopf, der auf einen Kontaktbügel einwirkt, über welchen Kontaktelemente mit daran angeschlossenen Leitungen zu einem geschlossenen Stromkreis übe^byückbar sind.

werden Schalter der eingangs beschriebenen Art für FeuGhträume sowie für Maschinen und Geräte,beispielsweise für Waschmaschinen und Gesöhirrspülerbenötigt, wo es darauf ankommt, dass über den jeweiligen Schalter und dessen Anschluss an den Stromkreis diese]? auch un^er ungünstigsten Bedingungen mit Sicherheit keinen Einflüssen ausgesetzt ist, die durch Wasser- und /oder !"euchtigkeitseinwirkungen eine stromführende MaS3everbindung bewirken !sonnten. Eines der grossen Probleme bei derartigen Schaltern ist die Schwierigkeit, dass sich die

Fs/wi · . Leitungen

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Leitungen bei den bekannten Schaltern nur unter beträchtlichem Aufwand durch einen Gehäusedurchbruch einführen und abdichten sowie mit den Kontaktelementen verbinden lassen. Diese Arbeitsgänge müssen bei den bekannten Schaltern jeweils nacheinander vorgenommen v/erden. Dazu sind Fachkräfte erforderlich, da sonst insbesondere keine ausreichende Abdichtung der Einführung der Leitungen in das Schaltergehäuse gewährleistet ist. Aber nicht nur der Anschluss derartiger Schalter ist kompliziert, auch ihr Aufbau ist sehr vernickelt, so dass eine Serienfertigung dieser bekannten Schalter nur schwer wirtschaftlich auszuführen ist. .

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalter der eingangs erläuterten Gattung so auszubilden, dass er sich aus möglichst wenigen und einfachen, in Grosserienfertigung wirtschaftlich herstellbaren Teilen leicht und rasch zusammensetzen sowie anschliessen lässt und ausserdem eine Halterung für die Kontaktelemente sowie eine Einführung für die Leitungen in das Schaltergehäuse aufweist, die auf einfachste V/eise eine funktionsgerechte Befestigung der Kontaktelemente im Schaltergehäuse und gleichzeitig eine besonders einfache und sichere Abdichtung bewirkende Einführung der Leitungen ermöglichen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch., dass der Schalter ein Gehäuse mit einem abnehmbaren Boaenteil aufweist, das mit Halterungen für die Kontakteleiaente und mit nach aussen gerichteten, elastischen Einlassmuffen versehen ist, dass ferner jedes Kontaktelement in den Halterungen im Gehäuse gesondert abgestützt und durch jeweils eine Leitung gehalten wird, die durch die Einlassmuffe hindurchgeführt sowie in dieser feuchtigkeitsdicht verklemmt ist, und dass endlich das Bodenteil mit¹ dem Gehäuse feuchtigkeitsdicht verbunden ist.

Durch die erfindungsgemässen Massnahmen lassen sich einerseits das Schaltergehäuse und das Bodenteil besonders einfach im

- 2 - Spritz-

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Spritz- oder Pressgussverfahren herstellen, andererseits ist es durch die Zusammenfassung der Halterungen für die Kontaktelemente und der Einlassmuffen für die Leitungen möglich, für jeweils gleich ausgebildete Bodenteile Schaltergehäuse mit verschieden geformten Oberflächen und Betätigungsknöpfen oder -tasten zu verwenden, wodurch die Serienfertigung der erfindungsgemassen Schalter noch wirtschaftlicher wird. Has Bodenteil lässt sich jeweils leicht in den Rahmen des Schaltergehäuses, der auch abgestuft sein kann, einrasten und wasserdicht verschweissen oder sonstwie befestigen* Die Kontaktelemente werden in die Halterungen durch Zug, welcher auf die in die jeweiligen Einführungsmuffen eingezogenen Leitungen einwirkt, eingeführt und gehalten. Ein Verschrauben, Verkleben. oder sonstiges Anbringen einer zusätzlichen Befestigung für die Kontaktelemente und die Leitungen ist nicht erforderlich. Die in das Bodenteil eingeführten Leitungsabschnitte sind ausschliesslich durch die eigenelastische Ausbildung der Einlassmuffen abgedichtet* Zusätzliche Dichtungsmittel oder -klemmen erübrigen sich. Ein Aufsteigen von Feuchtigkeit oder gar das Eindringen von «/asser ist durch die kraftschlüssige Verbindung bzw. Verkeilung zwischen den Leitungen und den Einlassmuffen ausgeschlossen. Der erfindungsgemässe Schalter zeichnet sich demnach nicht nur durch einen besonders einfachen, sondern auch durch einen besonders funktionsgerechten Aufbau aus, der sowohl eine preiswerte Fertigung als auch vielseitige Verwendungsmöglichkeiten gewährleistet.

Nach einer bevorzugeten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einlassmuffen eine konisch verlaufende Form aufweisen, im Querschnitt dünner gehalten sind als das Boden— teil und mit diesem als gemeinsames Bauteil aus Kunststoff geformt sind.

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- 3 — Durch

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Durch diese besondere Ausbildung der Form und des Querschnitts der Einlassmuffen ist es. möglich, sowohl für das Bodenteil des Gehäuses, natürlich auch für dieses, als auch für die Einlassmuffen selbst jeweils den gleichen Kunststoff zu verwenden und bei Ausformung als gemeinsames Bauteil einerseits dem Bodenteil, wie auch dem Gehäuse, die erforderliche Festigkeit und Härte zu geben und andererseits gleichzeitig bei der Auebildung der Einlassmuffen die notwendige Elastizität zu erzielen, die für einen absolut dichten Kraftschluss zwischen den Einlassmuffen und den Leitungen benötigt wird. Die erfindungsgemässe Ausbildung ermöglicht somit eine bisher nicht erreichte wirtschaftliche Herstellung von spritzwassergeschützten elektrischen Schaltern. ■ ^- ·

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung' ist ferner vorgesehen, dass die Halterungen mit dem Bodenteil als gemeinsames Bauteil aus Kunststoff geformt sind und aus ersten und zweiten Wandstücken mit ersten und zweiten Ausnehmungen bestehen, dass ferner Jedes Kontaktelement in zwei zusammengehörige Ausnehmungen einschiebbar und durch Je eine Leitung, die durch eine dicht anliegende Einlassmuffe geführt ist, durch Zug befestigbar ist.

Die Vorteile einer wirtschaftlichen Fertigung der Einzelteile des erfindungsgemässen Schalters lassen sich durch diese Massnahmen noch mit den Vorteilen einer besonders einfachen Montage verbinden. Die Befestigung der Kontaktelemente und der Leitungen in dem Bodenteil des Schaltergehäuses erfolgt erfindungsgemäss ausschiiessiich durch Form-· bzw. Kraftschluss. Somit entfallen bisher erforderliche, aufwendige Arbeitsgänge· Die mit den Leitungen verbundenen Kontaktelemente werden nach Einführen in entsprechende Ausnehmungen, beispielsweise in einander zugeordnete und gegenüberliegende Schütze in aus dem Bodenteil vorstehenden Wandstücken, durch Zug auf die

- 4 - "in

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in ihre endgültige Läge überführt und durch die in den Ein-• lassmuffen kraftschlüssig eingezwängten Leitungen unverrückbar in dieser Lage gehalten. Für die Montage des erfindungsgemässen Schalters ist demnach nur noch ein Handgriff für das Aufsetzen des Kontaktbügels auf eines der Kontaktelemente erforderlich. Durch Einsetzen des Bodenteils in das Gehäuse ergibt sich zwangsläufig die' erforderliche Zuordnung.' Dabei kann zumindest eines der Kontaktelemente, beispielsweise mit einer Verlängerung, zusätzlich eine Abstützung in dem Schaltergehäuse erfahren, je nach Art und Ausbildung des verwendeten Kontaktbügels sowie der Ausbildung des erfindungsgemässen Schalters als Momentschalter oder als Schalter mit bistabilen Schaltlagen·

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und den Zeichnungen hervor. Es zeigen: ^s

Fig.. 1 in einer Seitenansicht einen spritzwassergeschütfzten elektrischen Schalter nach der Erfindung;

Fig. 2 in vergrösserter Darstellung einen Schnitt durch den Schalter nach Fig. 1;

Fig. 3 einen !Teilschnitt nach Fig. 2 gemäss den Schnittlinien 3-3; und

Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Schnittdarstellung des Schalters nach Fig. 2.

^! In Fig. 1 ist ein spritzwassergeschützter elektrischer Schal-, ter 10 dargestellt, der beispielsweise für eine Waschmaschine 3^: oder dgl. bestimmt sein kann. Das Gehäuse des Schalters besteht aus Kunststoff, in welchen auf der Oberseite des

- 5 - Schalters

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Schalters ein topfförmiger Aufsatz 12 mit einem Durchbruch für einen Betätigungsknopf 14 eingepresst ist. Durch Druck auf den Betätigungsknopf werden, wie noch zu erläutern ist, elektrische Leitungen 16 und 1? miteinander verbunden und bilden einen geschlossenen Stromkreis.

Aus Fig. 2 ist die Ausbildung des erfindungsgemässen Schalters im einzelnen ersichtlich. Erfindungswesentlich ist, dass der Schalter ein aus Kunststoff geformtes Gehäuse 20 mit einem abnehmbaren Bodenteil 22 aufweist, das mit dem unteren Teil des Gehäuses hochfrequenzverschweisst sein kann, um einerseits eine eindeutige Zuordnung zwischen dem Gehäuse und dem Bodenteil zu erzielen, und um andererseits das Gehäuse wirksam gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abzudichten. Die Oberseite des Gehäuses 20 ist von einer Öffnung 2A- durchbrochen, die einen Durchlass für einen Kolben 26 des Betätigungsknopfes 14 bildet. Eine Dichtungsmanschette 28, die im oberen Teil des Betätigungsknopfes 14 wasserdicht in eine Ringnut 30 eingreift und mit einem hinterdrehten Flansch 32 auf der Oberseite des Gehäuses 20 verbunden ist, verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Gehäuses durch die Öffnung 24. In einer Sackbohrung des Kolbens 26 des Betätigungsknopfes 14 ist ein Stift mit seinem unteren Ende 34 federbelastet unter der Wirkung einer Feder 36 in Richtung auf das eine Ende 38 eines metallischen Kontaktbügels 40 axial verschiebbar angeordnet. An seinem anderen Ende ist der Kontaktbügel durch eine Kontaktlinse 46 verstärkt, welche einen der Kontakte des Schalters bildet. Ausserdem weist der Kontaktbügel 40 eine erste und eine zweite Federzunge 42 und 44 auf.

Die Leitungen 16 und 17 gehen im Inneren des Gehäuses 20 in Kontaktelemente 50 und 52 über, die mit ihnen jeweils verlötet sind. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind ein erstes und ein zweites, von dem Bodenteil 22 nach oben aufragendes, seitliches Wandstück 58 und 60 gleichzeitig mit dem Bodenteil als ein

- 6 - gemeinsames

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gemeinsames Bauteil geformt. Diese Wandstücke verlaufen mit Abstand zueinander parallel. Jedes dieser Wandstücke ist mit ersten und zweiten Ausnehmungen 62, 64 bzw. 62a, 64a versehen. Paarweise einander zugewandt und gegenüberliegend "bilden die Ausnehmungen 62, 62a und 64, 64a j^eweil^s einen Schlitz zur Aufnahme eines der Kontaktelemente 50 und 52. Ebenfalls einteilig mit dem Bodenteil 22 ausgeformt sind, wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, Einlassmuffen 70 und 72 für die Leitungen 16 und 17· Die Einlassmuffen weisen eine konisch verlaufende Fora auf und sind im Querschnitt beträchtlich dünner gehalten als die Wandstücke, so dass sie elastisch sind. . Jede der Einlassauffen 70 und 72 mündet an der Oberseite des Bodenteils 22 in der Mitte zwischen den Wandstücken 58 und in einer dea Sitz der Kontaktelemente 50 und 52 in den zugehörigen Schlitzen entsprechenden räumlichen Zuordnung.'

Die Hontage der Kontaktelemente 5° und 52 auf dem Bodenteil lässt sich schnell und sicher durchführen. Hierzu brauchen lediglich die Leitungen 16 und 17 durch die zugehörigen Einlaesauffen 70 und 72 hindurchgezogen zu werden, bis die Kontaktelemente 50 und 52 vollständig in die Schlitze 62, 62a und 64, 64» eingeführt sind. Die Leitungen 16 und 17 sind dann vollkoaaen dicht in den Einlassmuffen 70 und 72 eingezwängt. Gleichseitig halten die Wandstücke 58 und 60 die Kontaktelemente 50 und 52 auf dea Bodenteil 22 unverrückbar fest. Jede der Leitungen 16 und 17 wird durch die elastischen Einlassmuffen 70 und 72 unter ständigem Kraftschluss in der einmal eingenommenen Stellung gehalten, so dass keine Feuchtigkeit zwischen den Leitungen und den Einlassmuffen aufsteigen und in das Gehäuse 20 des Schalters eindringen kann.

Die Ausbildung des erfindungsgemässen Schalters wird durch '■ eine Verlängerung 50a des Kontaktelementes 50 ergänzt. Diese Verlängerung greift bei zusammengesetztem Schalter, wenn das

- 7 - Bodenteil

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Bodenteil 22 an das Gehäuse 20 angeschweisst ist, in eine Kerbe 75 ein, die an der inneren Oberseite des Gehäuses 20 eingeformt ist. Die Verlängerung 50a dient als Widerlager, auf dem sich die Federzungen 42 und 44 des Kontaktbügels 40 abstützen. Daher wirkt beim Drücken des Betätigungsknopfes 14 über den Kolben 26 und die Feder 36 das untere Ende 34 des Stiftes auf das eine Ende 38 des Kontaktbügels 40 ein und drückt dieses gegen die Oberfläche eines Amboss 80, der ebenfalls mit dem Bodenteil 22 ausgeformt wurde. Die Kontaktlinse 46 am anderen Ende des Kontaktbügels 40 kommt gegenüber einem vorstehenden Gehäuseteil 45 zum Anliegen, wenn durch Einwirkung eines Druckes auf das eine Ende 38 Spannung auf den Kontaktbügel übertragen wird. Zu Beginn des Schaltvorganges, wenn das untere Stiftende 34 auf das eine Ende 38 des Kontaktbügels-40 einzuwirken beginnt, ist die Spannung in dem Kontaktbügel und in der Feder 36 im wesentlichen gleich, so dass der ganze Kolben 26 samt dem Stift nach unten bewegt wird, ohne dass die Feder 36 zusammengedrückt wird. Der Kolben kann aber auch dann noch weiter nach unten gedrückt werden, wenn das eine Ende 38 des Kontaktbügels 40 bereits auf dem Amboss 80 aufliegt. Das untere Stiftende 34 lässt sich dann nicht mehr langer frei bewegen und bewirkt durch Zusammendrücken der Feder 36 einen Überlagerungseffekt. Wenn der Betätigungsknopf 14 losgelassen ist, drückt die Feder 36 den Kolben 26 in seine Ruhestellung zurück. Die Bewegung des einen Endes 38 des Kontaktbügels 40 und das Anliegen der Kontaktlinse 46 an dem vorstehenden Gehäuseteil 45 bewirken durch Umschnappen der Federzungen 42 und 44 ein Anlegen der Koriaktlinse 46 an der Oberfläche einer Kontaktlinse 82, die am Ende des Kontaktelementes 52 angeordnet ist. Dadurch wird der Stromkreis zwischen den Leitungen und 17 geschlossen. Wenn der Betätigungsknopf 14 losgelassen wird, wirken die Federzungen entgegengesetzt, heben die Kontaktlinse 46 von der Kontaktlinse 82 ab und öffnen den Schalter.

- δ - Auf

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Auf diese Weise lässt sich, durch das an das Gehäuse 20 ange-■ schweisste Bodenteil 22 sowie durch Verwendung der Dichtungsmanschette 28 und die einstückig damit ausgebildeten Einlassmuffen 70 und 72, welche die Leitungen 16 und 17 unter Kraftschluss dicht umschliessen, der erfindungsgemässe Schalter vollkommen spritzwasserdicht gestalten, so dass er besonders geeignet ist für die Verwendung in Feuchträumen und dgl. Darüber hinaus lässt sich der erfindungsgemässe Schalter rasch und wirtschaftlich herstellen sowie leicht montieren.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere wäre es auch möglich, den erfindungsgemässen Schalter in vielfältiger Form, beispielsweise in Reihenform für ein Schaltfeld, auszubilden, wobei z.B. ein Kabel mit mehreren Leitungen in einer Einlassmuffe eingeklemmt ist ο

- 9 - Pa t ent ans pr üc he

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Claims

Patentansprüche

Spritzwassergeschutzter elektrischer Schalter mit einem Betätigungsknopf, der auf einen Kontaktbügel einwirkt, über welchen Kontaktelemente mit daran angeschlossenen Leitungen zu einem geschlossenen Stromkreis überbrückbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (10) ein Gehäuse (20) mit einem abnehmbaren Bodenteil (22) aufweist, das mit Halterungen (53, 60) für die Kontaktelemente (50, 52) und mit nach aussen gerichteten, elastischen Einlassmuffen (70, 72) versehen ist, dass ferner jedes Kontaktelement in den Halterungen im Gehäuse gesondert abgestützt und durch jeweils eine Leitung (16, 17) gehalten wird, die durch die Einlassmuffe hindurchgeführt sowie in dieser feuchtigkeitsdicht verklemmt ist, und dass endlich das Bodenteil (22) mit dem Gehäuse (20) feuchtigkeitsdicht verbunden ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassmuffen (70, 72) eine konisch verlaufende Form aufweisen, im Querschnitt dünner gehalten sind als das Bodenteil (22) und mit diesem als gemeinsames Bauteil aus Kunststoff geformt sind.

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ORIGINAL INSPECTED

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Schalter nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (53, 60) mit dem Bodenteil (22) als gemeinsames Bauteil aus Kunststoff geformt sind und aus ersten und zweiten Wandstücken mit ersten und zweiten Ausnehmungen (62, 64 und 62a, 64a) bestehen, dass ferner jedes Kontaktelement (50, 52) in zwei zusammengehörige Ausnehmungen (62, 62a bzw. 64, 64a) einschiebbar und durch je eine Leitung (16, 17)» die durch eine dicht anliegende Einlassmuffe (70, 72) geführt ist, durch Zug befestigbar ist.

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