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Schalterbetätigungsorgan mit mecleanischer Anzeigevorrichtung
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für den Schaltzustand eines Schalters Die Erfindung hcziellt sich
auf ein Schalterbetätigungsorngan mit mechanischer Anzeigevorrichtung für den Schaltzustand
eines Schalters, m;it einem in wenigstens zwei Anzeigestellungen bewegbaren Anzeigeglied.
Bei sogenannten EiN-AUS-Schaltern nimmt das Schalterbetätigungsorgan in der Regel
zwei definierte Schaltendstellunrrcn ein, nämlich die EIN-Stellung und die AUS-Stellung.
s gibt allerdings auch Schalter, bei denen das Schalterbetätigungsorgan in zumindest
eine definierte Zwischenstellung bringbar ist. Unabhängig davon, ob der zu betätigende
Schalter zwei, drei oder mehr definierte Schaltstellungen
hat,
interessiert den Benutzer eines mit einerl derartigen Schalter ausgestatteten GEräts
od. dgl., in welchem Schaltzustand sich der Schalter momentan befindet. Bei einem
bekannten Schalterbetätigungsorgan der eingangs genannten Art kann man den Schaltzustand
oder die Schaltstellung des Schalters von außen mit IIilfe der mechanischen Anzeigevorrichtung
feststellen. Letztere ist jedoch verhältnismäßig aufwendig gebaut und damit teuer
und entsprechend störanfällig.
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Bei elektrischen Schaltern sind auch elektrische Anzeifrevorrichtungen
für den Schaltzustand bekannt gewordell, beispielsweise in Form von Glimmlampen
und entsprechend ausgebildeten Betätigungsorganen, jedoch kann bei Tageslicht oder
sehr grellem Licht vielfach nicht entschieden werden, ob die Glimmlampe brennt oder
nicht Außerdem kann der Schalter durchaus eingeschaltet sein ohne daß die Glimnlampe
dies anzeigt, weil sie beispielsweise defekt oder eine vulcitung unterbrochen ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen dar in, ein Schalterbetätigungsorgan
mit mechanischer Anzoigevorrichtung für den Schaltzustand eines Schalters der eingangs
genannten Art zu schaffen, das von besonders einfacher Bauart und infolgedessen
sehr robust und preisgünstig herstellbar ist. Letzteres ist vor allen Dingen deshalb
wicittig, weil cs sich bei Schaltern um Massenartikel handelt, wo bereits das Einsparen
eines einzigen Teils, wegcn der vergleichsweise hohen
Stückzahl,
einen ansehnlichen Einsparungsbetrag erbringen kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
das Schalterbetätigungsorgan mit mechanischer Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet
ist. Das Anzeigeglied und das Steuerglied sind unter Verzicht auf irgend welche
Zwischenglieder unmittelbar miteinander gekoppelt, so daß in der geforderten Weise
einerseits der Aufwand möglichst gering und andererseits die Versagensquelle auf
ein Minimum reduziert ist. Zugleich erreicht man dadurch natürlich auch eine sehr
kompakte Bauweise. Die Ebene der Steuerfläche oder eine Längsachse der Steuernut
od. dgl. verläuft, gemäß einem der Erfindungsmerkmale, geneigt zur Bewegungsrichtung
des Betätigungsorgans. Im Falle eines drehbar gelagerten Betätigungsorgans verläuft
dessen Bewegungsrichtung zwangsläufig entlang einer, Kreisbahn. In diesem Falle
ist hinsichtlich der winkligen Anordnung eine Tangente an die Kreisbahn an der Angriffsstelle
des Steuerelements an der Steuerfläche od. dgl. maßgeblich.
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Bei andersartiger Bewegung des Betätigungsorgans kann man ebenfalls
diese Angriffsstelle als Referenz nehmen. In jedem Falle gewährleistet die Schräglage
ein Verschieben des Anzeigeglieds von seiner momentanen Stellung in eine andere,
wenn man auf das Betätigungsorgan zum Zwecke des Schaltens einwirkt.
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Auf diese Weise nimmt das Anzeigeglied in den beiden Endstellungen
des Schalterbetätigungsorgans gegenüber letzterem zwei verschiedene Relativstellungen
ein und diese geben dem Benutzer einen Hinweis auf die jeweilige Schaltstellung
des
betätigten Schalters. Entsprechendes gilt für Zwischenstellungen
des Schalterbetätigungsorgans, dem entsprechende Zwischenstellungen des Anzeigeglieds
zugeordnet sind.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor,
daß das Betätigungsorgan drehbar am Schaltergehäuse oder einem damit fest verbundenen
Bauteil gelagert und das Anzeigeglied am Betätigungsorgan längsverschiebbar geführt
ist. In diesem Falle bewegt sich die Steuerfläche oder Steuernut entlang einem Kreisbogen,
wenn sie sich am Anzeigeglied befindet und man das Betätigungsorgan umschaltet.
Weil das Steuerglied dabei seine Position beibehält veranlaßt die Schrägstellung
der Steuerfläche oder Steuernut bei einer Drehbewegung des Betätigungsorgans eine
entsprechende Hin- oder Herbewegung des Anzeigeglieds relativ zum Betätigungsorgan.
Letzteres ist in Weiterbildung der Erfindung als hohle Wippe ausgebildet und das
Anzeigeglied ist dabei im Wippeninnern verschiebbar. Bei einem trogartigen, im Normalfall
allerdings auf dem Kopf stehenden Betätigungsorgan, wird das Anzeigeglied beim Umschalten
entlang dem ebenen Trogboden verschoben. Eine andere Variante eines Schalterbetätigungsorgans
mit am Anzeigeglied angeordneter Steuernut sieht vor, daß das Steuerelement aus
einem in der Art eines Gleitsteins ausgebildeten Steuerstift besteht, dessen Achse
parallel zur Drehachse des Betätigungsorgans verläuft und der insbesondere am freien
Ende des als Tragarm gestalteten Steuerglieds angebracht, vorzugsweise angeformt
ist. Ob man dabei die Steuernut entlang dem Steuerelement oderumgekehrt bewegt,
ist im Endeffekt gleichwertig, weil in beiden Fällen aufgrund der Schräglage diese
Relativbewegung
zu einer Verschiebebewegung des Anzeigeglieds führt.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Steuerstift
beidseits des Tragarms übersteht und der Tragarm eine senkrecht zur Steuernut verlaufende
Nut des Steuerglieds durchsetzt, deren Breite geringer ist als die Länge des Steuerstifts
und die in die Steuernut übergeht. Das ermöglicht bei einfacher Montage eine sichere
Verschiebung des Anzeigeglieds nach beiden Richtungen hin. Desweiteren ist es sehr
vorteilhaft, daß das Steuerglied plattenartig gestaltet ist und an seinem, dem Drehlager
des Betätigungsorgans zugeordneten Ende einen die Steuernut und die Nut für den
Tragarm aufweisenden Steueraufsatz besitzt. Letzterer ist zweckmäßigerweise einstückig
mit dem plattenartigen Teil gefertigt, insbesondere aus Kunststoff gespritzt. Eine
besonders einfache Montage, aber ein trotzdem sicheres Festhalten und Führen des
Steuerelements erreicht man in sehr vorteilhafter Weise dadurch, daß das Steuerglied
auf wenigstens zwei gegeneinanderweisenden, je einem Längsrand zugeordneten Haltegliedern
abgestützt und seitlich an den Längswandungen des Betätigungsorgans geführt ist.
Anstelle der Längswandungsinnenflächen können auch parallel dazu verlaufende Leistenflächen
von angeformten Innenleisten herangezogen werden.
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Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet
sich dadurch, daß das Betätigungsorgan im Bereich der Halteglieder an seiner Betätigungsfläche
einen Durchbruch, ein Sichtfenster od. dgl. aufweist, hinter welchem sich das Anzeigeglied
in wenigstens einer Anzeigestellung zumindest teilweise befindet.
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Die jeweilige Zuordnung des Anzeigeglieds zu diesem Durchbruch od.
dgl. zeigt den, zu der betreffenden Stellung des Betätigungsorgans gehörenden Schaltzustand
des betätigten Schalters an. Hierbei sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor,
daß das Sichtfenster durch Sprossen od. dgl. unterteilt ist, die sich senkrecht
zur Verschieberichtung des Anzeigeglieds erstrecken und deren Breite etwa ihrem
gegenseitigen Abstand entspricht, wobei das Anzeigeglied Markierungsstreifen aufweist,
deren Größe und Abstand in etwa dem der Sprossen entspricht, und daß der Sprossenabstand
etwa doppelt so groß ist wie die Verschiebestrecke des Anzeigeglieds von der einen
in die andere Verschiebe-Endlage. Vorteilhafterweise sind die Sprossen einstückig
mit dem Betätigungsorgan hergestellt, beispielsweise durch Spritzen aus Kunststoff.
Bei dem genannten Sprossenabstand, der beispielsweise von der Mitte einer Sprosse
bis zur Mitte der benachbarten Sprosse gemessen wird, befinden sich die Markierungsstreifen
in der einen Verschiebe-Endlage unmittelbar unter den Sprossen und einem der dazu
parallelen Sichtfensterrändern, wodurch man sie in dieser Endlage des Betätigungsorgans
nicht sehen kann. Dieser Stellung des Anzeigeglieds ordnet man zweckmäßigerweise
die AUS-Stellung des Schalters zu. Demnach ist also die andere Umschaltlage des
Betätigungsorgans die EIN-Stellung des Schalters. Dabei stehen dann die Markierungsstreifen
genau unterhalb der zwischen den Sprossen befindlichen Sichtfensterteile, so daß
man sie von außen erkennen kann. Je auffälliger man die Markierungsstreifen im Verhältnis
zur Farbe des Anzeigeglieds wählt, um so deutlicher
kann man die
beiden genannten Schaltstellungen des Schalters erkennen. Insbesondere ist es zweckmäßig,
für die Markierungsstreifen eine rote Farbe und für das Betätigungsorgan eine davon
stark abweichende Farbe zu nehmen.
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Eine in dieser Hinsicht andere Variante der Erfindung kennzeichnet
sich dadurch, daß das Anzeigeglied drei aneinanderanschließende Markierungsstreifen
besitzt, deren Größe jeweils etwa derjenigen des Sichtfensters od. dgl. entspricht,
und daß dem Sichtfenster in der einen Eindlage des Anzeigeglieds der eine Auf3enstreifen
und in der anderen Endlage der andere Außenstreifen zugeordnet ist. Dieses Fenster
ist also nicht durch Sprossen unterteilt, jedoch zweckmäßigerweise in Verschieberichtung
des Anzeigeglieds kleiner, als das unterteilte. Desweiteren ist es sehr von Vorteil,
wenn die drei Markierungsstreifen unterschiedlicli ausgebildet sind, beispielsweise
kann man den einen Außenstreifen rot und den anderen grün wählen. Der mittlere Streifen
erhält eine davon abweichende Farbe, zum Beispiel weiß. Erscheint unter dem Fenster
der rote Markierungsstreifen, so kann man dadurch den Einschaltzustand des Schalters
anzeigen. Der grüne Markierungsstreifen kann in diesem Falle den Ausschaltzustand
angeben, während der mittlere Streifen einen dazwischengelegenen Schaltzustand markiert,
beispielsweise eine Umschaltstellung. Selbstverständlich sind auch andere Zuordnungen
möglich, beispielsweise dergestalt, daß der mittlere Streifen eine Ausschaltstellung
des Schalters angibt, während die beiden außengelegenen Markierungsstreifen zwei
unterschiedlicne Einschaltstellungen
signalisieren.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß das Sichtfenster,
bzw. die Zwischenräume zwischen den Sprossen, zum rastenden Festhalten von Befestigungselementen
einer außen auf das Betätigungsorgan aufgesetzten optischen Linse od. dgl. ausgebildet
ist bzw. sind. Sie verbessert in bekannter Weise das Ablesen, was insbesondere bei
verhältnismäßig kleinen Schaltern und damit auch kleinen Schalter-Betätigungsorganen
sehr nützlich ist.
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In der Zeichnung sind zwei Ausfüilrungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Figur 1 einen Längsmittelschnitt durch ein Schalterbetätigungsorgan mit
mechanischer Anzeigevorrichtung an einem abgebrochen dargestellten Schaltergehäuse
in der einen Kippendstellung, Figur 2 dieselbe Darstellung in der anderen Kippendstellung,
Figur 3 eine Draufsicht auf Fig. 2, Figur 4 in etwas vergrößertem Maßstab die linke
Bildliälfte der Figur 1,
Figur 5 eine Ansicht der Figur 4 in Pfeilrichtung
A, Figur 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI der Figur 5, Figur 7 eine der Figur
2 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform, Figuren zwei andere Schaltstellungen
des Schalterbetäti-8 und 9 gungsorgans der Figur 7, Figur 1o eine Draufsicht auf
Figur 8.
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Das Schalterbetätigungsorgan 1 ist um eine Achse 2 im Sinne des Doppelpfeils
4 am Schaltergehäuse 3 drehbar gelagert. Es ist in bekannter Weise als hohle Taste
ausgebildet und besitzt zwei parallele, angeformte Lageraugen 5. Entlang der Innenfläche
6, der in Gebrauchslage oberen Wand 7, ist ein Anzeigeglied 8 im Sinne des Doppelpfeils
9 hin und her verschiebbar gelagert.
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Das Anzeigeglied besitzt eine sich senkrecht zur Bildebene und zur
Wand 7 erstreckende Steuernut 1o, in welche ein Steuerglied 11 mit seinem Steuerelement
12 eingreift. Das Steuerglied 11 ist am Gehäuse 3 oder einem dementsprechenden Gehäuseaufsatz
befestigt, insbesondere einstückig damit hergestellt. Es besitzt, wie insbesondere
die Figuren 4 und 5 zeigen, eine flache Gestalt und durchsetzt eine Nut 13 eines
Steueransatzes 14 des Anzeigeglieds 8, welche sich parallel zur Bildebene und senkrecht
zur Steuernut 1o erstreckt. Das Steuerelement 12 ist am
freien
Ende des Steuerglieds 11 angeformt und als Steuerstift gestaltet, der das Steuerglied
11 nach beiden Seiten hin um etwa den selben Betrag überragt. Die Länge des Steuerelement,
welches im brien etwa parallel zur Achse 2 des Schalterbetätigungsorgans 1 angeordnet
ist, übertrifft die Weite der Nut 13, wodurch das Steuerglied und das Anzeigeglied
8 in Zug- und Schubrichtung gekuppelt sind. Wenn man den erwähnten Steueransatz
14 außer Betracht läßt, so besitzt das Anzeigeglied 8 im wesentlichen eine plattenförmige
Gestalt.
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Das Steuerglied 11 ist im Spaltraum zwischen der Innenfläche 6 und
zwei llaltegliedern 15, 16 längsverschiebbar schalten. Jedes llalteglied ist eineiq
der Längsränder des Steuerglieds zugeordnet (Figur 5). Die Ilalteglieder sind jeweils
durch ein widerhakenartiges freies Endb eines inneren Ansatzes 17 der oberen Wand
7 gebildet. Diese Ansätze können zugleicli zur Längsführung herangezogen werden
Außerdem kann man noch Längsführungsleisten 1S und 19 auf beiden Seiten anbringen.
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Die Ilalteglieder 15 und 16 befinden sich im Bereich eines Sichtfensters
20 (Figur 2) bzv. 21 (Figur 8). Das Sichtfenster 20 ist durch Sprossen 22, 23 unterteilt,
wobei das Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 zei derartige Sprossen vorsieht.
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Deren Breite ist, in Verschieberichtung 9 gemessen, etwa gleich groß
wie die Breite der verbleibenden Sichtfensterteile.
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Das Anzeigeglied 8 trägt an seiner, dem Sichtfenster 20, 21 zugekehrten
Fläche Markierungsstreifen 24, 25, 26 (Figur 3) bzw. 27, 28, 29 (Figur 9), deren
Größe den Sichtfensterteilen 30, 31, 32 bzw. der Sichtfensterbreite in Verschieberichtung
9 gemessen entspricht, wobei sich sowohl das Sichtfenster 21 als auch die Sichtfensterteile
30, 31, 32 nach außen hin erweitern. Im übrigen dienen die Sichtfensterteile 30,
31, 32 bzw. das Sichtfenster 21 zum schnappenden oder rastenden Festhalten einer,
die Wand 7 nach oben hin überragenden, optischen Linse 33 bzw. 34. Bei den Markierungsstreifen
handelt es sich vorzugsweise um farbige Streifen. Sie können, wie beim ersten Ausführungsbeispiel
der Figuren 1 bis 3, von gleicher Farbe oder aber, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel,
gemäß Figuren 7 bis 10, von unterschiedlicher Farbe sein. Insbesondere ist vorgesehen,
daß die Markierungsstreifen 24, 25, 26 beispielsweise rot sind, während der Markierungsstreifen
27 grün, der Markierungsstreifen 28 weiß, und der Markierungsstreifen 29 rot sein
kann. Das hängt damit zusammen, daß das Schalterbetätigungsorgan des ersten Ausführungsbeispiels
nur zwei definierte Schaltstellungen aufweist, die in den Figuren 1 und 2 dargestellt
sind, während das Schalterbetätigungsorgan des zweiten Ausführungsbeispiels, wie
die Figuren 7, 8 und 9 ausweisen, drei ausgeprägte Schaltstellungen hat. Außer der
linken und rechten Schaltendstellung ist dort auch noch eine feste Mittelstellung
vorgesehen.
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Aufgrund der beschriebenen Kupplung des Anzeigeglieds 8 mit dem Steuerglied
11, bewirkt ein Drehen des Schalterbetätigungsorgans
1 um seine
Achse 2, also ein Niederdrücken des jeweils hochstehenden Schalterbetätigungsorganendes,
zugleich auch eine Verschiebung des Anzeigeglieds 8 gegenüber dem Betätigungsorgan
1. Man erreicht dies im Falle eines drehbar gelagerten Betätigungsorgans dadurch,
daß die Längsachse der Steuernut 1o oder statt dessen vorgesehener Steuerflächen,
geneigt zur Bewegungsrichtung des Betätigungsorgans verläuft bzw. verlaufen, wobei
in diesem Falle, wegen der gekrümmten Bewegungsbahn, die Tangente im Angriffspunkt
des Steuerelements 12 herangezogen werden kann.
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Wären nämlich die Bewegungsrichtung des Betätigungsorgans und die
Längsachse der Steuernut gleichgerichtet, so käme es zu keiner Relativverschiebung
des Anzeigeglieds gegenüber dem Schalterbetätigungsorgan bei dessen Betätigung.
Man kann sich das leicht anhand der Figur 8 vorstellen. Würde man dort nämlich das
Betätigungsorgan 1 im Sinne des Pfeils 35 parallel zu sich selbst verschieben, so
würde das keine Relativverschiebung des Anzeigeglieds 8 gegenüber dem Schalterbetätigungsorgan
1 bewirken. Anders wäre es hingegen, wenn im Falle der Figur 8 die Längsachse der
Steuernut 10 geneigt zur Achse 12 verlaufen, und man in diesem Falle das Betätigungsorgan
1 in Pfeilrichtung 35 verschieben statt drehen würde.
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Aus dem Vorstehenden wird klar, daß im Falle des ersten Ausführungsbeispiels
die Markierungsstreifen 24, 25 und 26, bei der in Figur 2 dargestellten Endstellung
des Betätigungsorgans 1 von außen sichtbar sind, während man sie in der anderen
Endlage des Betätigungsorgans 1 nicht erkennen kann, weil sie nunmehr hinter die
Sprossen 22 und 23 bzw. den Rand 37 des Sichtfensters getreten
sind.
Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 7 bis 9 sieht man in der Schaltstellung, gemäß
Figur 7, den Markierungsstreifen 27 in der Zwischenstellung des Betätigungsorgans
1 (Figur 8), den Markierungsstreifen 28 und in der anderen Endstellung des Schalterbetätigungsorgans
1, den Markierungsstreifen 29.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen befindet sich das Steuerelement am
Steuerglied 11 und die Steuernut am Anzeigeglied 8. Die Funktion des Schalterbetätigungsorgans
mit der mechanischen Anzeigevorrichtung wäre jedoch genau dieselbe, wenn man die
umgekehrte Anordnung vorsehen würde. In beiden Fällen würde sich auch nichts an
der Funktionsweise ändern, wenn man das Steuerglied 11 nicht am Gehäuse bzw. am
Schalterdeckel anbringen würde, sondern an einem Gehäuseaufsatz od. dgl.
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