DE3322775C2 - - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/015—Boards, panels, desks; Parts thereof or accessories therefor
- H02B1/04—Mounting thereon of switches or of other devices in general, the switch or device having, or being without, casing
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgerät gemäß den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Es sind elektrische Schalter bekannt (z. B. DE-AS 12 08 388), bei denen das
Gehäuse mit einem Flansch und mit einem ein Gewinde versehenen Kragen
ausgestattet ist. Der Schalter kann dann an einem dünnen Träger befestigt
werden, indem man den Kragen bis zum Anschlagen des Flansches durch ein Loch
in dem Träger hindurchschiebt und eine Überwurfmutter auf das Gewinde des
Kragens aufschraubt. Der Träger befindet sich dann zwischen dem Flansch des
Gehäuses und der Mutter.
Die DE-OS 26 46 139 und die US-PS 29 04 662 zeigen Schaltgeräte nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere zeigen sie sogenannte
Mikroschalter, deren Gehäuse durchgehende Befestigungslöcher aufweisen und
die mittels einer Schraube, deren Kopf außen am Gehäuse oder auf einer Stufe
innerhalb des Befestigungsloches aufliegt und deren Schaft innerhalb des
Befetigungsloches verläuft, seitlich an einem Steg eines Trägers befestigt
werden können. Dabei ist der Durchmesser der Schraube kleiner als der
Durchmesser des Befestigungsloches, so daß der Schalter jedenfalls dann
nicht unverrückbar an dem Steg fixiert ist, wenn die Schraube nicht fest
angezogen ist. Da das Schaltergehäuse üblicherweise aus Kunststoff gefertigt
ist, kann man die Schraube nicht beliebig anziehen, weil sonst eine
Beschädigung des Schaltergehäuses zu befürchten wäre. Außerdem ist die
Montage einer Befestigungsschraube verhältnismäßig umständlich und
zeitraubend. Ähnliche Nachteile treten auch auf, wenn man anstelle der
Schrauben als Befestigungselement einen Niet verwendet. Auch dabei ist bei
höherer Krafteinwirkung eine geringfügige Verschiebung des Schalters relativ
zum Träger möglich, denn aus Toleranzgründen muß der Durchmesser des
Nietschaftes kleiner sein als der Durchmesser der Befestigungslöcher.
Insgesamt ist daher festzustellen, daß bei den bekannten Ausführungen der
Schalter nicht ausreichend stabil am Träger fixiert ist. Wird dieser
Schalter von einem Stellglied betätigt, das relativ zum Träger verstellbar
gelagert ist, ändern sich die Schaltpunkte des Schalters, wenn sich dieser
in Schaltrichtung relativ zum Träger verschiebt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine montagefreundliche
Befestigung eines seitlich an einem Steg eines Trägers angeordneten
Schalters zu schaffen, die auch höheren auf den Schalter einwirkenden
Kräften standhält, so daß der Schalter auch nach einer längeren Betriebszeit
exakt in der vorgeschriebenen Stellung gehalten wird und damit die
Schaltpunkte innerhalb der vorgeschriebenen Toleranzen bleiben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist dabei zunächst, daß das
Befestigungselement nunmehr beidseitig des Schalters gelagert ist. Damit
werden Kippbewegungen dieses Befestigungselementes quer zu dessen Achse
vermieden, die bei den bekannten Ausführungen jedenfalls dann möglich wären,
wenn sich beispielsweise die Schraubverbindung geringfügig lösen würde.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist weiter, daß das
Befestigungselement sowohl in den Aufnahmebohrungen der beiden Stege als
auch in dem Befestigungsloch des Schaltergehäuses mit Preßsitz eingepreßt
ist. Damit werden auch Kippbewegungen des Schalters relativ zu der Achse
dieses Befestigungselementes vermieden. Eine erfindungsgemäße Konstruktion
hat gegenüber dem Stand der Technik außerdem den Vorteil, daß die Montage
wesentlich vereinfacht wird.
Verbindungen von Bauteilen mittels Preßsitz sind an sich bekannt und auch in
Lehrbüchern dargestellt. Es sei dazu auf das Buch, Bauelemente der
Feinmechanik, O. Richter, R. v. Voss, Verlag Technik Berlin, 1954, Seiten 70
bis 75, verwiesen. In dieser allgemeinen Abhandlung geht es jedoch nur um
die Verbindung zweier Bauteile, während beim Anmeldungsgegenstand zumindest
drei Bauteile, nämlich der Träger, der Schalter und das Befestigungselement
miteinander verbunden sind. Auch Befestigungselemente mit mehreren
Abschnitten, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen und jeweils mit
Preßpassung in Aufnahmen unterschiedlichen Durchmessers sitzen, sind in der
genannten Literaturstelle nicht gezeigt.
An sich ist durch die vorgesehenen Preßsitze das Befestigungselement nach
der Montage auch in Achsrichtung eindeutig festgelegt. Dennoch kann es in
der Praxis vorkommen, daß bei großen Krafteinwirkungen der Schalter in
Achsrichtung dieses Befestigungselementes verschoben wird. Diesen Mangel kann
man dadurch beheben, daß man an einer Schaltergehäusewand oder einem Steg
Ausgleichsrippen vorsieht, so daß das Schaltergehäuse gewissermaßen mit
Preßsitz zwischen den beiden Stegen sitzt. Alternativ oder zusätzlich kann
man gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung aber das
Schaltergehäuse zwischen dem ersten Steg und einem ersten Abschnitt des
Befestigungselementes festspannen, wenn das Befestigungselement einwandfrei
gegen eine Verschiebung in Achsrichtung gesichert wird. Dies läßt sich
beispielsweise dadurch verwirklichen, daß man aus dem Steg Halterippen
herausformt, die auf die freie Stirnfläche des Befestigungselementes
gedrückt werden.
Die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend
anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh
rungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Schaltgerät,
Fig. 2 einen Detailschnitt bei einem anderen Ausführungs
beispiel und
Fig. 3 einen Detailschnitt bei einem dritten Ausführungs
beispiel eines Schaltgerätes.
In Fig. 1 ist mit 10 ein vorzugsweise aus Zinkdruckguß gefertig
ter Träger bezeichnet, an dem einstückig ein erster Steg 11 und
ein zweiter Steg 12 angeformt sind. Die beiden Stege 11 und 12
sind parallel zueinander und in einem Abstand derart angeordnet,
daß dazwischen Platz zur Aufnahme eines insgesamt mit 13 be
zeichneten Schalters geschaffen ist. In die Stege 11 und 12 sind
sich koaxial gegenüberliegende Aufnahmebohrungen 14 und 15 ein
gearbeitet. Auch das Gehäuse des Schalters 13 hat wenigstens ein
durchgehendes Befestigungsloch 16. Wie die Zeichnung zeigt, sind
die Durchmesser dieser Aufnahmebohrungen bzw. des Befestigungs
loches unterschiedlich. Der Durchmesser der Aufnahmebohrung 14
im ersten Steg 11 ist kleiner als der Durchmesser in dem Be
festigungsloch 16 und der Durchmesser dieses Befestigungsloches
16 ist wiederum kleiner als der Durchmesser der Aufnahmebohrung
15 im zweiten Steg.
Entsprechend hat das Befestigungselement 20 drei Abschnitte 21,
22 und 23 mit unterschiedlichem Durchmesser. Dieses Befestigungs
element 20 wird in Pfeilrichtung A in die Aufnahmebohrung 15 des
zweiten Steges 12, das Befestigungsloch 16 im Schalter 13 und
die Aufnahmebohrung 14 im ersten Steg 11 eingepreßt. Der Abschnitt
21 des Befestigungselementes 20 mit dem größten Durchmesser
steckt - wie die Zeichnung zeigt - mit Preßsitz in der Aufnahme
bohrung 15. Der zweite Abschnitt 22 des Befestigungselementes 20
mit einem geringfügig kleineren Durchmesser sitzt mit Preßsitz
in dem Befestigungsloch 16 und der dritte Abschnitt 23 des Be
festigungselementes mit dem kleinsten Durchmesser sitzt passend
in der Aufnahmebohrung 14 im ersten Steg 11.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist also das Befestigungs
element 20 links und rechts des Schalters 13 an den beiden
Stegen 11 und 12 beidseitig eindeutig und stabil gelagert.
Außerdem ist der Schalter 13 stabil an diesem Befestigungsele
ment 20 verankert, da der mittlere Abschnitt 22 mit Preßsitz in
dem Befestigungsloch 16 sitzt. Da der Durchmesser des Befesti
gungselementes mehrfach abgesetzt ist, wird vermieden, daß etwa
beim Durchstecken des Befestigungselementes 20 durch die Auf
nahmebohrung 15 im zweiten Steg 12 das Befestigungselement an
der Mantelfläche abgeschabt wird, wenn bei unvermeidlichen
Toleranzabweichungen der Durchmesser dieser Aufnahmebohrung 15
geringfügig kleiner sein sollte als der Durchmesser der Auf
nahmebohrung 14 im gegenüberliegenden ersten Steg 11.
Fig. 1 zeigt, daß der Abstand D zwischen dem ersten und dem
zweiten Steg geringfügig größer ist als die Breite B des Schal
tergehäuses. Dies ist aus Toleranzgründen praktisch unvermeid
lich, wenn man nicht riskieren will, daß beim Einstecken eines
übergroßen Schalters zwischen die beiden Stege das Schalterge
häuse beschädigt wird. Theoretisch wäre also eine Verschiebung
des Schalters 13 längs der Achse des Befestigungselementes 20
möglich. Dies wird jedoch dadurch verhindert, daß das Gehäuse
des Schalters 13 zwischen dem ersten Steg 11 und dem ersten
Abschnitt 21 des Befestigungselementes festgespannt wird. In
der Praxis wird man also das Befestigungselement 20 soweit
einpressen, daß der gegebenenfalls abgeschrägte Flansch 24 am
ersten Abschnitt 21 gegen die Gehäusewand des Schalters drückt
und damit den Schalter 13 gegen den ersten Steg 11 preßt.
Dies ist möglich, weil die Länge des mittleren Abschnittes 22
des Befestigungselementes 20 kleiner ist als die Breite B des
Schaltergehäuses. Damit sich nun der Schalter nicht mit dem
Befestigungselement 20 zusammen verschieben kann, ist eine
Axialsicherung vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 ist dazu das Befestigungselement 20 in der Aufnahme
bohrung 15 im zweiten Steg 12 verstemmt. Man erkennt aus Fig. 1,
daß die Länge des ersten Abschnittes 21 dieses Befestigungs
elementes 20 kleiner ist als die Länge der Aufnahmebohrung15
im zweiten Steg, so daß aus diesem zweiten Steg 12 auf der
dem Schalter gegenüberliegenden Seite Halterippen 30 heraus
geformt und zur axialen Sicherung des Befestigungselementes
auf dessen freie Stirnfläche 25 gedrückt werden können.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist ein weiterer
Schalter 13′ an dem Träger 10 befestigt. Dazu ist ein wei
terer Steg 12′ vorgesehen, der parallel und im Abstand zu
dem ersten Steg 11 verläuft. In diesem Zusammenhang ist da
rauf hinzuweisen, daß gegenüber dem Stand der Technik die
erfindungsgemäße Ausführung den Vorteil aufweist, daß diese
beiden Schalter 13 und 13′ gegenüberliegend an dem ersten
Steg 11 angeordnet werden können und dabei beide an dem
selben Steg 11 anliegen, weil das Befestigungselement nicht
auf der gegenüberliegenden Seite aus der Aufnahmebohrung 14
in dem ersten Steg 11 herausragt.
Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch ein anderes Ausführungs
beispiel der Erfindung. Dabei ist die Länge des ersten Ab
schnittes 21 des Befestigungselementes größer als die Länge
der Aufnahmebohrung 15 im zweiten Steg, so daß die Stirn
fläche 25 des Befestigungselementes 20 aus diesem zweiten
Steg 12 herausragt. Zur axialen Sicherung dient nun eine
Federzunge 40, die auf die ballig ausgebildete Stirnfläche
25 des Befestigungselementes 20 drückt. Diese Federzunge 40
ist vorzugsweise einstückig an eine mit dem Träger verbind
bare Abdeckkappe 41 angeformt, die in Fig. 1 angedeutet ist.
Außerdem erkennt man bei der Ausführung nach Fig. 2, daß an
den Flansch 24 des ersten Abschnittes des Befestigungsele
mentes 20 Zungen 42 oder ein umlaufender Bund angeformt sind,
die bzw. der gegen die Schaltergehäusewand drückt. Damit wird
ein besserer Spielausgleich als bei der Ausführung nach Fig. 1
geschaffen, wenn aus Toleranzgründen die Gehäusewand des Schal
ters 13 nicht genau senkrecht zur Achse des Befestigungselemen
tes 20 verlaufen sollte.
Aus Fig. 3 ist schließlich noch ersichtlich, daß der Schalter
über zwei Befestigungselemente 20 und 20′ an dem Träger 10 ge
halten ist. Dies ist notwendig, damit der Schalter 13 sich
nicht um die Achse des Befestigungselementes drehen kann, wenn
größere Kräfte auf ihn einwirken. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 3 ist außerdem angedeutet, daß an einer Wand des
Steges 12 Ausgleichsrippen 50 angeformt sein können, so daß
der Schalter mit Paßsitz zwischen den beiden Stegen einge
steckt werden kann.
Allen gezeigten Ausführungen ist gemeinsam, daß das Befesti
gunselement 20 aus Kunststoff gefertigt ist, der ggf. glas
faserverstärkt ist. Das Befestigungselement 20 hat dabei in
Längsrichtung verlaufende, aus der Mantelfläche vorstehende
Ausgleichsrippen 60, über die der Preßsitz realisiert wird.
In der Praxis ist also der Durchmesser der verschiedenen Ab
schnitte des Befestigungselementes geringfügig kleiner als
der Durchmesser der entsprechenden Aufnahmebohrungen bzw.
des Befestigungsloches, doch stehen diese regelmäßig auf den
Umfang verteilten Ausgleichsrippen 60 soweit aus der Mantel
fläche hervor, daß der wirksame Außerdurchmesser der einzelnen
Abschnitte geringfügig größer ist als der Durchmesser der ent
sprechenden Aufnahmebohrungen. Auf diese Weise wird ein be
sonders sicherer und spielfreier Sitz auch dann gewährleistet,
wenn die einzelnen Aufnahmebohrungen nicht genau koaxial zu
einander ausgerichtet sein sollten.
Natürlich sind Abwandlungen von dem in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispiel möglich. So könnten beispiels
weise die Ausgleichsrippen 60 an den Aufnahmebohrungen 14 und
15 bzw. dem Befestigungsloch vorgesehen sein und das Befesti
gungselement 20 könnte dann eine glatte Mantelfläche aufweisen.
Die Ausgleichsrippen 50 könnten auch aus einer Gehäusewand des
Schalters 13 hervorstehen.
Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß in die Stege 11 und
12 mehrere Aufnahmebohrungen derart eingearbeitet sein können,
daß ohne zusätzliche Arbeitsgänge Schalter mit unterschiedlichen
Abständen zwischen den Befestigungslöchern 16 und 16′ (siehe Fig. 3)
an dem Träger festlegbar sind.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltgerät sind die Schal
ter exakt gelagert und befestigt und eine Verschiebung der Schal
ter in Schalterbetätigungsrichtung, nämlich senkrecht zur Pfeil
richtung A tritt in der Praxis auch nach längerer Betriebszeit
nicht mehr auf. Außerdem ist das Schaltgerät einfacher und
kostengünstiger herstellbar als die Schaltgeräte nach dem Stand
der Technik mit einem Befestigungselement in Form einer Schraube
oder eines Niets.
Claims (9)
1. Schaltgerät mit einem Träger und wenigstens einem Schalter,
dessen Gehäuse durchgehende Befestigungslöcher aufweist, wobei
der Schalter seitlich an einem ersten Steg des Trägers über wenig
stens ein Befestigungselement gehalten ist, das durch das Be
festigungsloch hindurch in eine Aufnahmebohrung in dem ersten
Steg hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand parallel
zu dem ersten Steg (11) vom Träger (10) ein zweiter Steg (12)
mit einer koaxial zur Aufnahmebohrung (14) im ersten Steg (11)
angeordneten Aufnahmebohrung (15) absteht, daß der Durchmesser der
Aufnahmebohrung (14) im ersten Steg (11) kleiner und der Durch
messer der Aufnahmebohrung (15) im zweiten Steg (12) im Schalter (13)
und daß das Befestigungselement (20) drei Abschnitte (21, 22, 23)
mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist, wobei der erste Ab
schnitt (21) mit dem größten Durchmesser mit Preßsitz in die
Aufnahmebohrung (15) des zweiten Steges (12), der zweite Ab
schnitt (22) mit Preßsitz in das Befestigungsloch (16) des
Schalters (13) und der dritte Abschnitt (23) mit dem kleinsten
Durchmesser mit Preßsitz in die Aufnahmebohrung (14) des ersten
Steges (11) eingesteckt ist.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
aus wenigstens einer Gehäusewand des Schalters (13) oder einem
Steg (11, 12) Ausgleichsrippen (50) abstehen.
3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse des Schalters (13) zwischen dem ersten Steg (11)
und dem ersten Abschnitt (21) des Befestigungselementes (20)
festgespannt ist und das Befestigungselement (20) gegen eine
Verschiebung in Achsrichtung gesichert ist.
4. Schaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Länge des mittleren Abschnittes (22) des Befestigungsele
mentes (20) kleiner ist als die Breite (B) des Schaltergehäuses
und daß der Flansch (24) des ersten Abschnittes (21) oder an
diesem angeformte Zungen (42) an der einen Gehäusewand des
Schalters (13) anliegen.
5. Schaltgerät nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des in der Auf
nahmebohrung (15) des zweiten Steges (12) sitzenden ersten Ab
schnittes (21) des Befestigungselementes (20) kleiner ist als
die Länge dieser Aufnahmebohrung (15) und daß aus dem zweiten
Steg (12) auf der dem Schalter (13) gegenüberliegenden Seite
Halterippen (30) herausgeformt und zur axialen Sicherung des
Befestigungselementes (20) auf dessen freie Stirnfläche (25)
gedrückt sind.
6. Schaltgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Abschnittes
(21) des Befestigungselementes (20) größer ist als die Länge
der Aufnahmebohrung (15) im zweiten Steg (12) und daß zur
axialen Sicherung dieses Befestigungselementes (20) eine Feder
zunge (40) auf die freie Stirnfläche (25) des Befestigungsele
mentes (20) drückt, die vorzugsweise einstückig an einer mit
dem Träger (10) verbindbaren Abdeckkappe (41) angeformt ist.
7. Schaltgerät nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement
(20) in Längsrichtung aus seiner Mantelfläche vorstehende Aus
gleichsrippen (60) aufweist.
8. Schaltgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß in die Aufnahmebohrungen (14, 15) in
den Stegen (11, 12) und in das Befestigungsloch (16) am Schalter
(13) Ausgleichsrippen vorstehen.
9. Schaltgerät nach wenigstens einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement
(20) aus vorzugsweise glasfaserverstärktem Kunststoff ge
fertigt ist.
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