DE3322775C2 - - Google Patents

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.