DE2839175A1

DE2839175A1 - Steuerschalter fuer elektrische geraete

Info

Publication number: DE2839175A1
Application number: DE19782839175
Authority: DE
Inventors: Ronald R Liedtke
Original assignee: Schick Inc
Current assignee: Schick Inc
Priority date: 1978-01-10
Filing date: 1978-09-08
Publication date: 1979-07-12
Also published as: US4167660A; GB1581490A; JPS5495375A; AU3952278A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.¥eickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing.H.Liska OQOQ 1 7g

8 MÜNCHEN 86, DEN . . POSTFACH 860 820 - ^ \;;;\ ]<jffä MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

Schick Incorporated, Lancaster, Pennsylvania, V.St.A.

216 Greenfield Road

Steuerschalter für elektrische Geräte

Die Erfindung betrifft einen mit den Fingern drehbaren Steuerschalter, der in einem elektrischen Gerät verwendbar ist, das in mehreren Betriebsmoden arbeitet, wobei jeder Modus einen Bereich unterschiedlicher Werte enthalten kann.

In den letzten Jahren haben vom Benutzer bedienbare Komfortgeräte eine immer weitere Verbreitung erfahren und eine zunehmende Vielseitigkeit dieser Geräte hat an die Steuersysteme oder -schalter in diesen Geräten zusätzliche Anforderungen gestellt. Aufgrund der wachsenden Differenziertheit dieser Geräte ist ein Bedarf für verbesserte Schalter entstanden, die- in der lage sind, diese Maschinen über den gesamten Betriebsbereich zu steuern. Zudem müssen auch komplizierte Geräte, die zur Verwendung durch , einen Laien bestimmt sind, Steuereinrichtungen haben, die einfach zu betätigen sind.

Beispielsweise haben Verbesserungen an Geräten, wie etwa handgehaltenen Frisiergeräten, kompliziertere Steuerschalter zur Bedienung derselben notwendig gemacht. Einfache Ein-Ausschalter reichen manchmal zum Bedienen von handgehaltenen Frisiergeräten nicht aus. Es sind Mehrfachschalter entwickelt worden, die es ermöglichen, Handfrisiergeräte mit einem starken Heißluftstrom zum Trocknen der Haare und mit einem schwachen Luftstrom zum Formen der Haare zu betreiben. Durch eine Steigerung des Wattverbrauchs in Frisiergeräten kann eine stärkere Hitze entwickelt

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werden, um das Haare schneller su trocknen. Diese höhere Leistung ist zwar zum schnelleren Trocknen günstig, kann jedoch Nachteile haben, wenn es sich um das !Frisieren handelt. Deshalb sind mehrere gesondert und vereint betätigbare Heizelemente für Frisiergeräte entwickelt worden, wodurch besondere Schalter notwendig wurden, um solche zunehmend komplizierte Geräte zu steuern.

Neben diesen Entwicklungen haben sich die Gebläsetypen in solchen Geräten im lauf der Jahre von Radialgebläsen zu Querstromgebläsen und in Jüngster Zeit zu Axialgebläsen gewandelt. Die jüngste Einführung von Axialgebläsen hat es möglich gemächt, die Form von Frisier- und Trockengeräten zu ändern, weil ein senkrecht zum Luftstrom sich erstreckender Handgriffs wie er sich in Geräten mit Querstromgebläse findet, überflüssig wird. Mit der Verwendung von Querstromgebläsen wurden gewöhnlich langgestreckte, auf einer Linie bewegbar© Schalter, wie in der ÜS-PS 3 839 614 beschrieben, in einem Hohlraum im Handgriff des Gerätes angeordnet. Der Wegfall des langen Handgriffs bei den Frisiergeräten mit Axialgebläse hat Jedoch das Bedürfnis für einen verbesserten Steuerschalter verstärkt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher₉ ©inen verbesserten, mit den Fingern drehbaren Steuerschalter für ein in mehreren Betriebsmoden arbeitendes elektrisches Gerät zu schaffen«, Insbesondere will die Erfindung einen verbesserten kompakteren drehbaren Steuerschalter für ein Frisiergerät vorsehen» Der erfindungsgemäße Steuerschalter soll sich zur Verwendung in ©inem Frisiergerät mit Axialgebläse eignen, und durch Drehen eines einzigen Schaltknopfes soll sowohl die Drehzahl des Gebläses als auch der Wattverbrauch des Heizelementes steuerbar sein.

Die Erfindung geht aus von einem Gerät, das in einem mit den Fingern schaltbaren ersten elektrischen Modus und in einem mit den Fingern schaltbaren zweiten elektrischen Modus betreibbar ist. Das erfindungsgemäße Gerät weist ein Gehäuse auf, an dem ein Knopf drehbar gehaltert ist, der das Umschalten in den betreffenden Modus vornimmt. Ferner ist das Gerät mit einem Steuerschalter

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versehen, der einen Schaltersockel hat, an dem ringsum in Abständen mehrere federnde elektrische Kontakte befestigt sind. Weiter ist an dem Gehäuse ein drehbarer Kommutator gehaltert, der einen isolierenden scheibenförmigen Körper mit einem praktisch kreisförmigen Umfang hat, an dem mehrere Vertiefungen angebracht sind. Die Vertiefungen können mit den feststehenden Kontakten in Eingriff kommen, wodurch mehrere diskrete Anschläge als Schaltstellungen definiert sind. An gegenüberliegenden Seiten des scheibenförmigen Körpers ist ein primärer und ein sekundärer Kontakt angebracht. Die beiden Kontakte sind aus einem leitenden Material und stehen an bestimmten Stellen ein wenig vom Umfang des Körpers nach außen, um durch Drehen des Körpers auf dem Schaltergehäuse die gewählten Kontakte mit den festen Kontakten leitend zu verbinden bzw. zu trennen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig.1 eine perspektivische Ansicht des handgehaltenen Frisiergerätes vom Axialgebläsetyp mit dem drehbaren Steuerschalter der Erfindung;

Fig.2 eine perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Darstellung des Frisiergerätes der Fig.1, wobei die gegenseitige Beziehung des Heizelementes, des Motors, des Gebläses und der Teile des verwendeten Steuerschalters gezeigt sind;

Fig.3 eine fragmentarische Schnittansicht nach der Linie 3-3 der Fig.1;

Fig.4 ein Schaltschema einer elektrischen Schaltung für das in Fig.1 gezeigte Gerät zum Frisieren und Trocknen der Haare;

Fig.5 eine fragmentarische Schnittansicht des Steuerschalters nach der Linie 5-5 der Fig.3;

Fig.6 eine Schnittansicht nach der Linie 6-6 der Fig.3;

Fig.7 eine Schnittansicht ähnlich Fig.6, wobei jedoch der Kommu-

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tator aus der Stellung der Fig«6 im Uhrzeigersinn in die nächste Schaltstellung gedreht ist;

Fig.8 eine Schnittansicht ähnlich der Fig.S, wobei jedoch der Kommutator gegenüber Fig.6 um zwei Schaltstellungen im Uhrzeigersinn weitergedreht ist;

Fig.9 eine der Fig.6 entsprechende Schnittansicht, wobei jedoch der Kommutator gegenüber der Fig.β um drei Schaltstellungen im Uhrzeigersinn weitergedreht ist;

Fig.10 eine Schnittansicht entsprechend Fig.6, wobei jedoch der Kommutator gegenüber der Fig.6 um vier Schaltstellungen im Uhrzeigersinn weitergedreht ist.

In Fig.1 ist ein handgehaltenes Frisiergerät, das den erfindungsgemäßen Steuerschalter enthält, insgesamt mit 20 bezeichnet. Es weist ein rohrförmiges kombiniertes Gebläse- und Heizergehäuse 21 zusammen mit einem ringförmigen Lufteinlaß- und Schaltergehäuse 22 auf. Das Gehäuse 22 ist mittels mehrerer Bajonettverschlußelemente lösbar mit dem Gehäuse 21 verbunden. Weiter ist das Frisiergerät 20 noch mit einem ringförmigen, drehbaren Schaltknopf 25 versehen, der sich an das Gehäuse 22 axial anschließt. Der Knopf 23 ist mit einem erfindungsgemäßen Drehschalter mit sechs Schaltstellungen, der im Inneren des Gehäuses 22 befestigtist, funktionell verbunden. Eine elektrische Schnur 24, durch die das Gerät Strom erhält, tritt am distalen Ende des Schaltknopfes 23 in Achsrichtung hervor und trägt an ihrem äußeren Ende einen üblichen elektrischen Stecker 25. Durch Drehen des Schaltknopfes 23 in eine seiner sechs Schaltstellungen, die, wie Fig.1 zeigt, markiert sind, lassen sich die Gebläsedrehzahl und die einstellbare Heizleistung des Gerätes verändern. In dem dargestellten Beispiel sind die beiden äußersten der markierten Schaltstellungen Aue-Stellungen, in denen der Stromkreis unterbrochen ist. Die vier inneren Schaltstellungen liefern sowohl zwei unterschiedliche Gebläsedrehzahlen als auch vier verschiedene Leistungsstufen des Heizelementes. Die niedrige Gebläsedrehzahl wird zusammen mit den beiden niedrigeren Leistungsstufen verwendet und die hohe Drehzahl ist den beiden höheren Leistunga-

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stufen angeordnet.

Wie am besten aus 3?ig»1 ersichtlich, tritt die durch das Gerät

20 strömende Luft durch mehrere Lufteinlässe 26 ein, die rund um den Umfang des rohrförmigen Gehäuses 22 angeordnet sind. Von den Einlassen 26 fließt die luft gemäß der Darstellung von rechts nach links durch das Gebläse- und Heizergehäuse 21. Zuerst wird die luft vom Gebläse durch dae Gehäuse 21 getrieben und dann von dem Heizelement erwärmt, das nächst dem linken Ende des Gehäuses

21 angeordnet ist. Die warme, rasch strömende Luft verläßt das Gerät 20 durch eine kreisrunde Auslaßöffnung 27, die in der Darstellung das linke Ende des Gerätes bildet. Zu bemerken ist, daß die Frisierzusatzgeräte (nicht dargestellt) am Luftauslaß 27 des Gehäuses abnehmbar befestigt werden können, um das Gerät für verschiedene Tätigkeiten, wie Kämmen und Bürsten, während des 3?ri~. sierens und Trocknens der Haare verwendbar zu machen. Die Vorrichtung, die diese lösbare Verbindung zwischen dem Gehäuse 21 und den Zusatzgeräten ermöglicht, ist Gegenstand einer parallelen Patentanmeldung ζ ) des Anmelders.

Die funktioneilen Teile des Gerätes 20 umfassen, wie am deutlichsten aus Fig.2 ersichtlich, neben dem Gebläse- und Heizergehäuse 21 von links eine Heizeinrichtung 30, die einen Isolationskörper 31, eine perforierte Schutzkappe 32 am Ende und Heizwicklungen 33 umfaßt, die um den Isolationskörper 31 gewickelt sind, ferner mehrere Stromschienen 34, die von dem Körper 31 der Heizeinrichtung in Achsrichtung nach außen ragen und mit zugeordneten festen Kontakten des noch genauer zu beschreibenden Schalters elektrisch verbunden sind. Innerhalb hohler Endarme 31a des Isolationskörpers 31 ist ein ringförmiges Kupplungsstück 35 aus Kunststoff angebracht. Ein Brückengleichrichter 36 liegt ebenfalls in dem hohlen Ende des Isolationskörpers 31 und ist in leitender Verbindung mit dem Heizelement 33 und bestimmten Stromschienen 34. Ein üblicher Gerätemotor 37 ist mit dem Gleichrichter 36 elektrisch verbunden und mechanisch am Isolationskörper 31 befestigt, indem er in dem inneren Hohlraum des Kupplungsstückes 35 gehaltert ist. Der Elektromotor 37 hat eine Motorwelle 40, die in der Darstellung am rechten Ende vorsteht.

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Außerhalb des in der Darstellung rechten Endes des Isolationskörpers 31 ist eine rohrförmige Gebläseverkleidung 41 angebracht, die einen Teil des Isolationskörpers und auch einen Teil des Elektromotors 37 umhüllt. Auf der Motorwelle 40 sitzt ein Axialgebläse 42, das innerhalb der Gebläseverkleidung 41 angebracht ist und dazu dient, eine effiziente luftströmung durch das Gerät zu schicken. Im Inneren der Gebläseverkleidung 41 ist ein zusätzlicher Satz stationärer Gebläseschaufeln (nicht gezeigt) vorgesehen. Die stationären Schaufeln richten die vom Gebläse 42 herkommende Luftströmung gerade und wandeln sie von einer turbulenten in eine laminare Strömung um, um dadurch den Wirkungsgrad beim Vorbeiströmen an den Heizwicklungen 33 zu verbessern. Das Gebläse und die zusätzlichen Schaufeln sind Gegenstand einer parallelen Patentanmeldung ( ) des Anmelders. Im Inneren der Lufteinlässe 26 im Gehäuse 22 ist ein Ring 43 angebracht, um zu verhindern^ daß feste Stücke in diese Einlasse eindringen.

Wie schon erwähnt, ist die gesamte Steuerschaltereinheit 44 in dem Lufteinlaß- und Schaltergehäuse 22 montiert und wird vom Schaltknopf 23 abgedeckt. In der gezeigten Ausführungsform ist der erfindungsgemäße Steuerschalter 44 ringförmig und wird mittig von einem Hohlraum durchzogen, in dem die elektrische Schnur 24 liegt.

Der Schalter 44 gemäß der Erfindung weist einen Schaltersockel 45 auf, der einen im wesentlichen hohlen ringförmigen Raum (Pig.3) bildet und einen in Achsrichtung sich erstreckenden zentralen Hohlschaft 46 hat. Mehrere federnde stationäre Kontaktarme 47 (in dem dargestellten Beispiel sind es vier) sind mit ihrem einen Ende an der äußeren Wand des ringförmigen hohlen Teils des Schaltersockels 45 befestigt. An den freien Enden der Kontaktarme 47 ist jeweils ein gebogener Kontaktteil 47a angebracht, der von seinem Befestigungsende aus federnd nach innen ragt. Ein ringförmiger Schalterkommutator oder Stromverteiler 50 aus einem isolierenden Material ist in dem ringförmigen Hohlraum des Schaltersockels 45 drehbar gehaltert und umgibt den Schaft 46.

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Der isolierende Kommutator 50 weist einen scheibenförmigen Körper auf, an dessen einer Seite ein primärer elektrischer Kontakt in Form einer stromführenden Brücke 52 und an dessen anderer Seite ein sekundärer Kontakt in Form einer stromführenden Brücke 53 befestigt ist. Der Kommutator 50 zusammen mit den beiden daran befestigten Kontakten 52, 53 wird als Kommutatoraufbau 49 bezeichnet. Der erste, primäre Kontakt 52 ist im wesentlichen sichelförmig, fast ringförmig gestaltet mit einer zylindrischen Umfangsflache und einer unregelmäßigen Außenfläche 67, die später anhand der Pig.5-10 noch erläutert wird. Der sekundäre Kontakt 53 ist ebenfalls unregelmäßig geformt und ist in dem gezeigten Beispiel viel kleiner als der primäre Kontakt 52. Seine funktioneile Außenfläche 70 wird anhand der Pig.5-10 noch erläutert. Der Kommutator 50 weist auch noch zwei hohle Pfosten 51 auf, die von gegenüberliegenden Seiten der Scheibe in Achsrichtung abstehen. Auf den beiden Kommutatorpfosten 51 ist mittels zweier langer Nietnägel 55 ein Schalterstellring 54 befestigt. Der Schalterstellring hat zwei gegenüberliegende Nuten 56 zur Aufnahme von Armen. Eine ringförmige Schalterabdeckung 57 ist an dem Lufteinlaß- und Schaltergehäuse 22 mittels mehrerer langer Schrauben 60 festgemacht, um den gesamten Schalter 44 am Gehäuse 22 festzuhalten* Eine Zugentlastung 62 und eine Biegeentlastung 63 sind rund um die elektrische Schnur 24 angebracht und an der Schalterabdeckung 57 befestigt, so daß die elektrische Schnur 24 durchlaufen kann. Der Schaltknopf 23 wird dann in axialer Pluchtung mit dem Schalter 44 derart auf die Sehalterabdeckung 57 gesetzt, daß zwei sich gegenüberstehende Arme 64, von denen in Pig.2 nur einer dargestellt ist, durch die Schalterabdeckung 57 in die Nuten 56 des Schalterstellrings 54 greifen, um die Bewegung zu übertragen. Eine Drehung des Schaltknopfes 23 wird somit durch dessen Arme 64 übertragen, um den Schalterstellring 54 und den Kommutatoraufbau 49 zu drehen. In dem Schalter werden verschiedene Kombinationen elektrischer Verbindungen zwischen den stationären elektrischen Kontakten 47 und den betreffenden primären und sekunädren drehbaren Kontakten 52, 53 hergestellt·

Wie Pig.3 zeigt, ist der erfindungsgemäße Schalter 44 an dem

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Schaltergehäuse 22 mittels zweier Befestigungspfosten 22a montiert, die in Achsrichtung aus dem Inneren des Gehäuses 22 vorstehen und von denen nur einer gezeigt ist. Zwei gegenüberliegende halbzylindrische Kerben 65g an der Außenfläche des Schaltersockels 45 sind mit den Befestigungspfosten 22a gefluchtet, um den Schaltersockel 45 in dem Gerät gegen Drehung zu sichern. Die hohle ringförmige Schalterabdeckung 57 wird über den Schalter 44 geschoben und mittels langer Schrauben 60 (Fig«2 und 3) an den Befestigungspfosten 22a festgeschraubt, um jede axiale Verschiebung des Schalters 44 zu unterbinden. Dann wird der Schaltknopf 23 auf die Sehalterabdeckung 57 geschoben, bis die ringförmige Bodenfläche 58 des Schaltknopfes auf der oberen ringförmigen Fläche 22a des Schaltergehäuses 22 verschieblich aufsitzt. Ausserdem hält noch der Gleitkontakt zwischen einem inneren Ringflansch 23b am Schaltknopf und mehreren Kontaktflächen 57a an der Schalterabdeckung 57 das Ringzentrum des Knopfes 23 auf der Achse des Gerätes fest, wobei sich jedoch der Schaltknopf drehen kann.

Wie am deutlichsten aus Fig.3 ersichtlich, wird der Ringhohlraum des Schaltersockels 45 von einer axialen äußeren Wand 65, einem ringförmigen Boden 66, der von der Wand 65 nach innen ragt, und dem Hohlschaft 46 begrenzt, der vom Innenrand des Bodens 66 sich, in Achsrichtung erstreckt. Diese drei Flächen bilden zusammen einen ringförmigen Hohlraum zur Halterung der Schaltkontakte 47 und des Kommutatoraufbaus 49. Die stationären federnden Schaltkontakte 47 sind genügend breit, um vom Boden 66 des Schaltersokkels bis zu der Ebene zu reichen, in der das ringförmige distale Ende 65a der äußeren Wand 65 liegt. Folglich sind alle distalen Enden 47a der Kontakte 47 in gleitendem Kontakt mit dem äußeren Umfang 68 des isolierenden Kommutators 50, mit der Außenfläche 67 des primären Kontaktes 52 und der Außenfläche 70 des sekundären Kontaktes 53. Wie ebenfalls aus Fig.3 ersichtlich, greift in eine bogenförmige Einsenkung 72a im Boden 66 des Schaltersockels 45 ein in Achsrichtung sich erstreckender Vorsprung 71. In dem gezeigten Beispiel ist die Einsenkung 72a genügend lang, um den Drehbereich des Kommutators 50 im Schaltersockel 45 auf sechs

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bestimmte Schaltstellungen zu begrenzen.

Die Formen der betreffenden funktioneilen Teile der stationären Kontakte 47» des Kommutators 50, des primären Kontaktes 52 und des sekunädren Kontaktes 53 sind am deutlichsten aus den Pig. 5-10 für jede der sechs Schaltstellungen des erfindungsgemäßen Drehschalters 44 zu ersehen. Zudem zeigen die gegenüberliegenden Seiten des scheibenförmigen Kommutators 50, die in den Pig.5 und 6 dargestellt sind, die mit den Fingern betätigbare Rastverbindung zwischen den äußeren Umfangsflachen 67, 68 und 70, die den Stromverteiler bilden, und den gekrümmten Enden 47a der federnd vorbelasteten Kontakte 47»

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist am äußeren Umfang des Schaltersockels 45 an vier gleichmäßig beabstandeten Stellen jeweils eine T-förmige Ausnehmung 72 vorgesehen. In jeder dieser T-förmigen Ausnehmungen ist das eine Ende eines stationären federnden Kontaktes 47 derart verankert, daß ein Leitungsdraht 73 daran festgemacht werden kann. Die in diesem Beispiel vier Leitungsdrähte sind mit den betreffenden Heizwicklungen und dem Brückengleichrichter über die bereits erwähnten Stromschienen 34 verbunden. Zusätzlich ist einer der Leitungsdrähte 73 auf der Eingangsseite der elektrischen Schnur 24 befestigt, um für die Stromzufuhr zum Schalter 44 zu sorgen. Wie am deutlichsten in den Pig.5-10 gezeigt, sind rund um die Innenfläche der äußeren radialen Wand 65 des SehaltersockeIs 45 neben jeder T-förmigen Ausnehmung 72 mehrere konvex gekrümmte Flächen 74 angeordnet, die dazu dienen, die gebogenen distalen Enden 47a der federnden Kontakte 47 nach innen zu drücken. Da außerdem jeder Kontakt 47 beim Drehen des Kommutators 50 nach außen gebogen wird, wird die Kontaktfläche zwischen dem Kontakt 47 und der benachbarten konvexen Fläche 74 größer, wodurch die Biegebelastung in dem Kontakt dekonzentriert wird. Die Verteilung der Biegebelastung über einen beträchtlichen Teil der Länge des Kontaktes 47 erhöht die Haltbarkeit des Schalters.

Die äußere Eingfläche 68 am Umfang des Kommutators 50 ist zwar

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im großen und ganzen kreisförmig^ wie am deutlichsten aus den Pig.5-10 hervorgeht, sie hat jedoch mehrere gleichmäßig beabstandete, sanft gebogene Erhebungen und Vertiefungen, die in Pig.5 entgegen dem Uhrzeiger und in den Pig»6-10 im Uhrzeiger mit A-T bezeichnet sind. Zu jeder mit Buchstabe gekennzeichneten Vertiefung gehört eine nach außen gebogene Erhebung, die unmittelbar daneben liegt, und zwar in Pig«5 links daneben und in den Pig.6-10 rechts daneben, und die mit dem gleichen Buchstaben gekennzeichnet ist. Vertiefungen und Erhebungen sowohl am primären als auch am sekundären Kontakt sind mit den Vertiefungen und Erhebungen A - T am Kommutator gefluchtet und tragen die gleichen Buchstaben. Die stationären Kontaktarme 47 sind zwecks Obersichtlichkeit mit 47(1) bis 47(4) bezeichnet.

Da alle stationären Kontaktarme 47(1-4) auf den Kommutatoraufbau 49 einen radialen Druck nach innen ausüben, ist die Drehlage des Kommutators 50 stabilisiert, wenn die betreffenden federnden Kontakte 47(1-4) in den betreffenden Vertiefungen (A-T) auf dem Außenumfang des Kommutators 50 ruhen_o Beim Ausüben einer Drehkraft auf den Schaltknopf 23 wird der Kommutatoraufbau 49 mit den Pingern von einer Vertiefung zur nächsten Vertiefung weiterbewegt bis zu den Grenzen, die durch d©n Vorsprung 71 und die bogenförmige Einsenkung 72a festgelegt sind.

Wie Pig.4 zeigt, umfaßt die elektrische Schaltung für das erfindungsgemäße Frisiergerät den Schalter 44, einen Brückengleichrichter 36, der mit dem Motor 37 verbunden ist, und eine Heizwicklung 33a in Reihenschaltung, ferner zusätzliche Heizwicklungen 33b und 33c in Parallelschaltung und einen Thermostat 82 in Porm eines Bimetallstreifens in Reihe mit einer Schmelzsicherung 83 als Schutz in Vervollständigung des Stromkreises zur Stromquelle. Die Punktion der Schaltung wird weiter unten in Verbindung mit der Punktion des Schalters 44 beschrieben.

Wie aus Pig.5 deutlich ersichtlich, ist der sekundäre Kontakt bei 75 am Kommutator 50 festgenietet. In dem dargestellten Beispiel ist der sekundäre Kontakt unregelmäßig geformt, wie mit

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fest ausgezogener Linie gezeigt, und umfaßt einen Teil der mit H bezeichneten Erhebung, sowie die Erhebung und Vertiefung I₁ die Vertiefung J und einen Teil der Erhebung J. Der Außenumfang 68 des Kommutators 50 ist bei 76 etwas zurückgesetzt, wie gestrichelt angedeutet, so daß die Außenfläche 70 des sekundären Kontaktes 53 in radialer Richtung ein klein wenig darüber hinausragen kann, wodurch eine bessere federnde Anlage der Fläche 70 mit jedem stationären Kontakt 47(1-4), den die Fläche berührt, zustande kommt.

Wie die Fig.5 und 6 zeigen, ist der unregelmäßige, aber im wesentlichen ring- oder sichelförmige primäre Kontakt 52 bei 86 am ringförmigen Kommutator 50 festgenietet und erstreckt sich im Bogen über einen beträchtlichen Teil des Kommutators. Ähnlich wie für den sekundären Kontakt, sind weitere Teile des Umfangs 75 des Kommutators 50 bei 77, 80, 81 und 82 abgenommen, so daß entsprechende Teile des Außenumfangs des primären Kontaktes 52 radial etwas über den Kommutator hinausstehen und einen besseren Kontakt mit den betreffenden stationären Kontakten 47(1-4) herstellen. Wie in den Fig.5 und 6 gezeigt, ist ein Teil der Erhebung H am sekundären Kontakt 53 überlappt mit einem Teil des primären Kontaktes 52, der auf der anderen Seite des Kommutators festgemacht ist. Diese Überlappung, die mit A-A bezeichnet ist, gewährleistet einen kontinuierlichen Stromfluß in der Schaltung, wenn der Kommutator 50 so gedreht wird, daß sich ein stationärer Kontakt 47 zwischen den Vertiefungen H und I bewegt. Wie weiter in den Fig.6-10 gezeigt, haben die Teile des Außenumfangs des primären Kontaktes 52, etwa beispielsweise die am deutlichsten an den Vertiefungen Q und S gezeigten Teile, radiale Seitenflächen, die außermittig zu den betreffenden Vertiefungen und Erhebungen angeordnet sind, um den Stromfluß zwischen den stationären Kontakten 47 beim Ein- und Ausschalten zeitlich zu steuern. Dies wird in Verbindung mit der Funktion des Schalters in jeder der sechs Schaltstellungen, die in den Fig.5-10 gezeigt sind, noch im Detail erläutert. Die Funktion des Gerätes soll ebenfalls mit Bezug auf das Schaltschema der Fig.4 erläutert werden, wobei nachstehend verschiedene Schaltstellungen beschrieben

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werden.

In Pig.5 ist der erfindungsgemäße Schalter 44 in einer ersten Schaltstellung gezeigt, die das Gerät in einen Aus-Zustand mit offenem Stromkreis versetzt, wobei in jeder Vertiefung A, F, K und P am Außenumfang des Kommutators 50 jeweils ein stationärer Kontakt 47(1-4) liegt, so daß zwischen den betreffenden Kontakten kein Strom fließt.

Wie deutlich aus Pig.6 hervorgeht, ist der Kommutatoraufbau 49 aus der in Pig.5 dargestellten Lage um eine Vertiefung weitergedreht in eine als zweite Schalt stellung bezeichnete lage«, Zu beachten ist, daß die Ansicht der Pig»6 die zur Fig.5 entgegengesetzte Seite des Kommutators 50 zeigt. Daher sind die lagen der betreffenden Vertiefungen-Erhebungen A-T gegenüber der in Pig.5 gezeigten umgekehrt. In der zweiten Schaltstellung fließt Strom von der elektrischen Schnur 24 durch den Kontakt 47(4) an der Vertiefung 0 in den primären Kontakt 52. Dann fließt der Strom durch den primären Kontakt 52, durch das Niet 77, durch einen an dem Niet 77 angebrachten Einweg-Gleichrichter in Porm einer Diode 80 und durch das Uiet 81, das sowohl am anderen Ende der Diode 80 als auch am sekundären Kontakt 53 starr befestigt ist. An der Vertiefung J des sekundären Kontakts 53 geht der gleichgerichtete Halbwellenstrom auf den stationären Kontakt 47(3) über. Dann fließt der Strom aus dem Schalter 44 heraus (Pig.4), durch den üblichen Dreiphasen-Brückengleichrichter 36 und vom Gleichrichter zum Motor 37 und durch die Heizwicklung 33a. Der erfindungsgemässe Schalter ist derart konstruiert, daß der Motor 37 eingeschaltet wird, bevor irgendeine Heizwicklung eingeschaltet wird, und der Motor nicht früher ausgeschaltet werden kann, bevor nicht die letzte Heizwicklung ausgeschaltet ist. Da außerdem der Strom auf seinem Weg zwischen dem Kontakt 47(4) und 47(3) durch den Einweg-Gleichrichter 80 fließt, wird die Drehzahl des Motors 37 wesentlich gesenkt gegenüber der Drehzahl, die der Motor erreichen würde, wenn der Einweg-Gleichrichter aus der Schaltung weggelassen würde. Durch den Motor 37 und die Heizwicklung 33a fliessen annähernd 100 Watt in der Porm eines Halbwellenstrom'es, um

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luft durch das Gebläse zu schicken und die Luft gleichzeitig zu erwärmen.

In Pig.7 ist der Kommutatoraufbau 49 des Schalters 44 aus der in Pig.6 gezeigten Stellung um eine Vertiefung im Uhrzeigersinn weitergedreht in eine dritte Sehaltstellung. In dieser Stellung fließt Strom vom stationären Kontakt 47(4) in den primären Kontakt 52 an der Vertiefung N. Dann fließt ein Stromzweig durch den primären Kontakt 52, durch die Diode 80, wie oben beschrieben durch den sekundären Kontakt 53 und dann zum stationären Kontakt 47(3) an der Vertiefung I. Vom stationären Kontakt 47(3) fließt der gleichgerichtete Halbwellenstrom wieder aus dem Schalter 44 heraus, durch den Brückengleichrichter 36 und in den Motor 37 ₉ um das Gebläse 42 anzutreiben, und zugleich in die Heizwicklung 33a. Zu beachten ist, daß der Stromfluß in den Motor 37 nicht unterbrochen wird, wenn der Kontakt 47(3) durch Drehen des Kommutatorteils 49 von der Vertiefung J zur Vertiefung I weitergeschaltet wird.

Wie Pig.7 zeigt, liegt der primäre Kontakt 52 an der Vertiefung S am stationären Kontakt 47(1) an und ein zweiter Stromzweig fließt hier durch. Zu beachten ist, daß die sogenannte Vertiefung S am Kommutatoraufbau 49 auch eine Erhebung am primären Kontakt 52 darstellt. Zu beiden Seiten (in Umfangsrichtung) von S sind !Teile des Kontaktes 52 radial ausgeschnitten, so daß der isolierende Kommutator 50 die angrenzende Vertiefung-Erhebung R und die Erhebung S bildet. Vom Kontakt 47(1) aus wird eine weitere Heizwicklung 33b mit Strom beschickt, so daß zusammen mit der Wicklung 33a eine Heizenergie von insgesamt etwa 400 Watt auf die durch das Gerät fließende luft wirksam wird.

In Pig.8 ist der Kommutatoraufbau 49 gegenüber der Stellung der Pig.7 um eine Vertiefung im Uhrzeigersinn in eine vierte Schaltstellung weitergedreht. Der Stromfluß durch den Kommutator geht vom stationären Kontakt 47(4) zum Kontakt 47(3) an der Vertiefung H durch den primären Kontakt 52. Zu beachten ist, daß dieser Strom nicht durch den sekundären Kontakt 53 fließt und daher ein Ganzwellenstrom ist. Dieser Ganzwellenstrom fließt am Kontakt

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47(3) aus dem Schalter heraus und durch den Brückengleichrichter 36, den Motor 37 und die Heizwicklung 33a. Wie schon erwähnt, ist zwischen dem Kontaktpunkt des primären Kontaktes und des sekundären Kontaktes mit dem stationären Kontakt 47(3) eine Überlappung vorhanden. Diese Überlappung sorgt für einen ununterbrochenen Betrieb des Motors 37, während der Kommutatoraufbau 49 gedreht wird, um die Motordrehzahl zu erhöhen. Diese Eigenschaft des kontinuierlichen Motorbetriebs ist auch vorhanden, wenn der Kommutator 50 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird und die Motordrehzahl gesenkt wird. Zudem fließt noch Strom in einem weiteren Zweig vom primären Kontakt 52 sum stationären Kontakt 47(2) durch die Vertiefung 0. Vom Kontakt 47(2) aus fließt der Strom durch die Heizwicklung 33c. Zu beachten ist, daß der durch den Kontakt 47(1) in Fig.6 fließende Strom nun unterbrochen ist, weil der Kontakt 47(1) ;jetzt in der Vertiefung E des Kommutators 50 liegt. Was die zeitliche Abstimmung anlangt, so sind die Vertiefungen des primären Kontaktes, wie dargestellt, so geformt, daß die Motordrehzahl zunimmt (Kontakt 47(3) im Kontakt mit dem primären Kontakt 52), bevor die Wicklung 33a eingeschaltet wird (Kontakt 47(2) im Kontakt mit primärem Kontakt 52 an Vertiefung C). Ferner hebt der primäre Kontakt 52 vom Kontakt 47 (1) an der Vertiefung S ab, bevor die Wicklung 33a eingeschaltet wird.- Die Kombination der Heizwicklungen 33a und 33c liefert annähernd 600 Watt Heizleistung an die durch das Gerät strömende Luft und die Ganzwellen-Stromstärke durch den Motor 37 sorgt für den Betrieb des Gebläses mit hoher Geschwindigkeit.

Wie aus den Fig.4 und 9 deutlich wird_s ist die fünfte Schaltstellung des Kommutatoraufbaus 49 aus der in Fig.8 gezeigten Stellung um eine Vertiefung im Uhrzeigersinn weitergeschaltet. In Fig.9 fließt Strom vom Kontakt 47(4) durch die Vertiefung L zum primären Kontakt 52. Vom primären Kontakt 52 fließt ein Zweig des Ganzwellenstromes in den stationären Kontakt 47(3) an der Vertiefung G und von hier, wie oben beschrieben, durch den Brückengleichrichter 36, den Motor 37 und die Heizwicklung 33a. Ein zweiter Stromzweig fließt vom primären Kontakt 52 durch die Vertiefung B

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zum stationären Kontakt 47(2) und von dort durch die Heizwicklung 33c· Ein dritter Stromzweig fließt von der Vertiefung Q des primären Kontaktes 52 zum stationären Kontakt 47(1), der die Heizwicklung 33b versorgt. Die Kombination der Heizwicklungen 33a, 33b und 33c liefert annähernd 1000 Watt Heizleistung an die Luftströmung. Zudem wird der Motor im Modus der hohen Drehzahl betrieben, da der Strom durch den Motor ein Ganzwellen-Gleichstrom ist.

In Fig.10 ist der Kommutatoraufbau des erfindungsgemäßen Drehschalters 44 gegenüber der in Fig.9 gezeigten Stellung um eine Vertiefung im Uhrzeigersinn weitergeschaltet in die sechste oderletzte Schaltstellung, die eine zweite Aus-Stellung mit unterbrochenem Stromkreis ist. Keiner der Kontakte 47(1-4) ist in Fig.10 mit dem primären Kontakt 52 oder dem sekundären Kontakt 53 in Berührung. Alle Kontakte liegen am isolierenden Kommutator 50 an. Diese zweite Aus-Stellung ist günstig, da sie unmittelbar an die in Fig.9 gezeigte fünfte Schaltstellung mit hoher Heizleistung und hoher Drehzahl anschließt. Wenn ein Benutzer des Gerätes den Betrieb mit der hohen Geschwindigkeit jedem anderen vorzieht, kann das Gerät in der letzten Aus-Stellung verbleiben, die in Fig.10 gezeigt ist, bis es in Betrieb genommen wird* Der Betrieb mit hoher Geschwindigkeit und Heizleistung kann dann mit einem einzigen Klick des Schalters von der sechsten Schaltstellung aus erreicht werden abteile der fünf Klicks des Schalters von der anderen Aus-Stellung oder ersten Schaltstellung der Fig.5 aus.

Zu beachten ist, daß eine Rückwärtsdrehung des Schalters die entgegengesetzten Schritte für die verschiedenen Funktionsänderungen von Stellung zu Stellung vorsieht. Ungeachtet der Änderung der Schaltstellungen wird jedoch der Kontakt 47(3) zuerst in Kontakt gebracht und zuletzt außer Kontakt gebracht, so daß der Motor 37 und das Gebläse 42 beide laufen, bevor die Heizwicklungen eingeschaltet werden und nachdem die Heizwicklungen ausgeschaltet worden sind, mit Ausnahme der kleinsten Heizwicklung 33a.

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Diese Sicherheitsvorkehrung garantiert, daß die Heizwieklungen nicht unbeabsichtigt eingeschaltet werden können, wenn der Motor 37 nicht läuft. Diese Funktionseigenschaft bleibt auch erhalten, selbst wenn der Schalter zwischen Vertiefungen des Kommutatoraufbaus 49 angehalten wird oder sich nicht weiterdrehen kann. Ferner ist der Schalter derart konstruiert, daß die Motordrehzahl stets erhöht wird, bevor die Heizwieklungen mit der hohen Heizleistung unter Strom gesetzt werden, und daß diese Heizwieklungen stets abgeschaltet werden, bevor die Motordrehzahl herabgesetzt wird.

Gegenüber dem gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung Abänderungen und Modifikationen möglich. So sieht beispielsweise das gezeigte Gerät eine maximale Heizleistung von 1000 Watt vor, doch kann der erfindungsgemäße Schalter auch in Geräten mit anderen maximalen Leistungen, etwa von 1200, 1500 oder sogar noch mehr Watt verwendet werden. Auch sei erwähnt, daß, wenn sich die maximale leistungsabgabe des Geräts ändert, die Wattzahl der ZwischenschaltStellungen entsprechend geändert werden kann. Die Ansprüche sollen alle solche Änderungen, die in den Rahmen der Erfindung fallen, mit einschliessen.

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Claims

Ansprüche

1.; Gerät, das mit den Fingern in einen ersten elektrischen Modus ^" und in einen zweiten elektrischen Modus schaltbar ist und ein Gehäuse hat, an dem ein Knopf drehbar gehaltert ist, durch dessen Drehung das Gerät in den gewünschten Modus umschaltbar ist, gekennzeichnet durch

einen Steuerschalter (44), der mit dem Knopf (23) funktionell verbunden ist und der folgende Teile umfaßt % ein Schaltergehäuse (22, 45), in dem mehrere federnde erste elektrische Kontakte (47) in einem radialen Abstand von der Gehäusemitte und in Winkelabständen rund um dieselbe angebracht sind,

einen Kommutatoraufbau (49), der an dem Gehäuse um dessen Mittelteil (46) drehbar gehaltert ist und einen scheibenförmigen Körper (50) aus einem elektrischen Isolationsmaterial mit einem im wesentlichen kreisförmigen Umriß (68) hat, auf dem rundum mehrere Erhebungen (A-T) angebracht sind, die mit den ersten elektrischen Kontakten (47) in Schleifkontakt bringbar sind, wobei durch den Eingriff der ersten Kontakte (47) in die radial innersten Teile der Erhebungen der Drehung des Körpers (50) in dem Gehäuse Widerstand geleistet wird, so daß mehrere diskrete Stopp- oder Schaltstellungen im Schalter definiert 3ind,

ferner einen primären und einen sekundären Kontaktteil (52₉ 53), die an entgegengesetzten Seiten des scheibenförmigen Körpers (50) befestigt sind und aus einem leitenden Material bestehen und die an bestimmten Stellen längs des Umfange (68) des Körpers (50) nach außen vorstehen, um durch Drehen des Kommutatoraufbaus (49) im Gehäuse bestimmte erste Kontakte (47) leitend zu verbinden oder zu trennen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste elektrische Modus das Gerät mit Strom unterschiedlicher Wellenformen beschickt und der zweite elektrische Modus das Gerät mit unterschiedlicher Anzahl von Stromquellenanschlüssen verbindet,

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3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Änderungen im eraten elektrischen Modus durch Drehen des Kommutatoraufbaus erfolgen, wobei der Stromfluß im Kommutator vom primären Kontaktteil (52) zum sekundären Kontaktteil (53) oder umgekehrt wechselt.

4« Gerät nach Anspruch 2 oder 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß Änderungen im zweiten Modus durch Verändern der Anzahl von Verbindungen zwischen dem primären und/oder sekundären Kontaktteil und den ersten Kontakten (57) erfolgt»

5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 - 4* dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Kontaktteil (52) und der sekundäre Kontaktteil (53) über eine Diode (80) leitend verbunden sind.

6. Gerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,, daß ein Teil des ersten Kontaktteil© (52) und ein Teil des zweiten Kontaktteils (53) derart angeordnet sind₉ daß beim Drehen des Kommutatoraufbaus (4-9) in dem Gehäuse gum Ändern des ersten Modus beide Kontaktteile gleichzeitig mit wenigstens einem der ersten Kontakte (47) verbunden sindo

7. Gerät nach einem der Ansprüche 2 - 6, gekennzeichnet durch eine solche Gestaltung, daß durch Drehen des Kommutatoraufbaus (49) im Gehäuse der erste elektrische Modus vor dem zweiten elektrischen Modus aktiviert wird und der zweite elektrische Modus vor dem ersten elektrischen Modus deaktiviert wird·

8. Gerät nach einem der Ansprüche 2 - 7₅ gekennzeichnet durch eine solche Gestaltung, daß durch Drehen des Kommutatoraufbaus (49) in dem Gehäuse in der einen Drehrichtung eine schrittweise zunehmende Varianz im ersten Modus erfolgt, bevor eine schrittweise zunehmende Varianz im zweiten Modus stattfindet, und

daß durch Drehen des Kommutatoraufbaus im Gehäuse in der entgegengesetzten Richtung eine schrittweise abnehmende Varianz im zweiten Modus stattfindet, bevor eine schrittweise abneh-

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mende Varianz im ersten Modus erfolgt.

9. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltergehäuse (22, 45) einen zentralen Hohlschaft (46), einen ersten Flansch (66), der sich am einen Ende des Hohlschaftes radial nach außen erstreckt, und einen zweiten Flansch (65) umfaßt, der vom äußeren Radius des ersten Flansches in Form eines Zylinders in der gleichen Richtung sich erstreckt wie der Hohlschaft, so daß diese drei Teile zwischen sich einen Hohlraum bilden, in dem die ersten elektrischen Kontakte (47) rund um die Innenfläche des zweiten Flansches (65) in Abständen angeordnet sind.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Körper (50) in dem Hohlraum angeordnet ist und die federnden ersten elektrischen Kontakte (47) an dem zylindrischen Flansch (65) befestigt sind und von diesem nach innen stehen, und daß der Kommutatoraufbau Teile aufweist, die von dem scheibenförmigen Körper (50) parallel zum zentralen Hohlschaft (46) wegragen und in radialer Richtung vom Hohlschaft nach außen beabstandet sind und mit dem am Gehäuse des Gerätes angebrachten Knopf (23) eine feste Kupplung zur gemeinsamen Drehung herstellen.

11. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zentralen Hohlschaft (46) des Gehäuses eine gebräuchliche elektrische Schnur (24) aufnehmbar ist und daß wenigstens ein Leiter (73) der Schnur mit den ersten elektrischen Kontakten (47) verbunden ist.

12. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kommutator mit dem Knopf kuppelnden Teile mehrere Pfosten (51) sind, die in gleichen Abständen rundum den scheibenförmigen Körper (50) angebracht sind sowie ein Ring (57), der auf den distalen Enden der Pfosten in einer praktisch parallelen Lage zum scheibenförmigen Körper befestigt ist und auf seinem kreisförmigen Umfang mehrere Kerben (56) aufweist.

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13. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Kontaktteil (52) sichelförmig ist und sich über einen wesentlichen Teil des Körpers (50) erstreckt und mehrere kontaktgebende Teile aufweist, die über den äußeren Umfang (68) des isolierenden Körpers (50) vorstehen.

14. Gerät nach Anspruch 13t dadurch gekennzeichnet, daß der äussere Umfang (68) des scheibenförmigen Körpers (50) an den betreffenden Stellen, wo der primäre Kontaktteil (52) mit den ersten Kontakten (47) in Kontakt treten soll, mehrere Vertiefungen aufweist.

15· Gerät nach einem der Ansprüche 9-14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche des zweiten Flansches (65) mehrere konvexe Flächen (74) vorgesehen sind, die radial nach innen vorstehen, und daß jede konvexe Fläche eine solche Lage hat, daß sie eine Flächenberührung mit einem der federnden ersten elektrischen Kontakte (47) in deren Mitte herstellt, wobei das Ausmaß der Flächenberührung zwischen der konvexen Fläche und dem ersten elektrischen Kontakt vorübergehend zunimmt, wenn der Kommutatoraufbau (49) von einer Schal"stellung in eine nächste Schaltstellung gedreht wird, um den Bereich der Biegebelastung im ersten Kontakt (47) über dessen Länge zu verteilen.

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