DE3800956A1 - Elektrisches schaltgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät zur variablen Einstellung der Leistungsaufnahme von elektri­ schen Verbrauchern, insbesondere Dimmer und Drehzahl­ steller, mit einer Abdeckung an seiner Frontseite, mit einem Schaltteil, das von einem durch Drehen einer Stellachse einstellbaren Steuerglied ansteuerbar ist, dessen Stellachse die frontseitige Abdeckung durchdringt und mit einem Drehknopf zumindest formschlüssig verbun­ den ist, sowie mit einem Schalter, der durch axiales Verschieben der Stellachse betätigbar ist.

Die veränderbare Einstellung elektrischer Kennwerte, z. B. des Widerstandes eines Potentiometers, durch Ver­ drehen der Stellachse eines drehbaren Stellgliedes ist bekannt.

Ferner ist bekannt, elektrische Schaltgeräte zur variab­ len Einstellung der Leistungsaufnahme von elektrischen Verbrauchern, insbesondere von Lampen und von elektri­ schen Motoren, einzusetzen, die ein Schaltteil aufwei­ sen, welches von einem Steuerglied ansteuerbar ist. Das Steuerglied ist häufig als Potentiometer ausgeführt, welches eine Stellachse besitzt, die mit einem verdreh­ baren Abgriff verbunden ist, der sich an den die Stell­ achse konzentrisch umgebenden ringförmigen Widerstand des Potentiometers federnd anlegt.

Oftmals sind handelsübliche Potentiometer zusätzlich mit einem elektrischen Schalter kombiniert. Dieser kann ge­ mäß einer verbreiteten Ausgestaltung durch Verdrehen der Stellachse betätigt werden.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Schalter als sog. Druckfolgeschalter ausgeführt ist und durch Niederdrücken des Drehknopfes an seiner Stell­ achse, d. h. durch axiale Verschiebung, betätigbar ist. Insbesondere die zuletzt angesprochene Variante findet häufig Verwendung in elektrischen Schaltgeräten, die als Dimmer oder als Drehzahlsteller zum Einsatz gelangen.

Beim Einsatz derartiger elektrischer Schaltgeräte wird es häufig als nachteilig empfunden, daß eine von den beiden möglichen Endstellungen abweichende Zwischenstel­ lung nicht sicher reproduzierbar ist, wenn das elektri­ sche Schaltgerät zwischenzeitlich ausgeschaltet wird. Oftmals wird aufgrund der leichtgängigen Drehbarkeit des Drehknopfes die ursprüngliche Einstellung unbeabsichtigt verändert, so daß beim Wiedereinschalten ein abweichen­ der Helligkeitszustand bzw. eine abweichende Motordreh­ zahl resultiert.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Schaltge­ rät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die jeweils gewählte Einstellung des Drehknopfes bzw. der Stellachse auch nach Betätigung des Schalters erhalten bleibt.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein erstes Rastelement drehfest mit der Stellachse verstellbar ist und ein zweites Rastele­ ment ortsfest angeordnet ist, daß beide Rastelemente fe­ dernd miteinander zusammenarbeiten, und daß zur Verände­ rung der jeweiligen Einstellung der Stellachse eine den Rastwiderstand zwischen den beiden Rastelementen über­ schreitende Drehkraft erforderlich ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Rastelement ein federnder Nok­ ken ist, der mit dem auf die Stellachse formschlüssig angesetzten Drehknopf verbunden ist und in das zweite Rastelement eingreift, welches als Rasterung in einer zur Stellachse konzentrischen Ringfläche an der front­ seitigen Abdeckung angeordnet ist.

Dabei versteht sich, daß der Drehknopf zur Bedienseite hin geschlossen ist und der als erstes Rastelement die­ nende federnde Nocken auf der Seite angeordnet ist auf der auch die Stellachse in den Drehknopf eingreift. Dem­ gemäß ist die als zweites Rastelement dienende geraster­ te Ringfläche auf der zum Drehknopf weisenden Seite der frontseitigen Abdeckung angeordnet.

Die Beaufschlagung des zweiten Rastelementes durch das erste erfolgt gemäß dieser zuvor beschriebenen Ausge­ staltung in axialer Richtung, d. h. parallel zur Stell­ achse.

Die gerasterte Ringfläche ist hierbei aus nebeneinander in Kreisbogen angeordneten Kugelkalotten gebildet.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung kann statt desen auch eine durch radial orientierte Erhöhungen gebildete ring­ förmige Rastfläche vorgesehen sein.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung kann vorgesehen sein, daß das erste Rastelement mit dem Abgriff eines Potentiometers kombiniert ist, und daß in einer das Potentiometer umfänglich umgebenden zy­ lindrischen Seitenwand eine ebenfalls ringförmig ausge­ bildete Rastfläche als zweites Rastelement angeordnet ist, in welche das erste Rastelement, das in Form einer Verlängerung des Abgriffs des Potentiometers ausgebildet ist und mit diesem einstückig radial an die Stellachse anschließt, eingreift.

Die erforderliche Federwirkung ist dadurch verbessert, daß der Abgriff eine gekrümmte Längsachse entsprechend einer Evolvente aufweist, so daß sich sein stärker ge­ krümmtes Ende, das mit der ringförmigen Rastfläche an der zylindrischen Außenwand des Potentiometers zusammen­ arbeitet aufgrund der durch die Form gegebenen Elastizi­ tät federnd an die Rastfläche anlegt.

In geeigneter Weiterbildung der Erfindung ist das erste Rastelement an seinem Ende, an dem es mit dem zweiten Rastelement zusammenarbeitet, mit einer kreisbogenförmi­ gen Außenkontur versehen, mit der das erste Rastelement in das zweite Rastelement eingreift. Dabei ist vorgese­ hen, daß der Radius der kreisförmigen Außenkontur mit der Beaufschlagungsrichtung übereinstimmt.

Das mit dem ersten Rastelement korrespondierende zweite Rastelement, das wegen der Eindeutigkeit der Lagefixie­ rung der Stellachse ortsfest angeordnet ist, kann als ringförmiges Zahnprofil mit spitzwinkligen oder sinus­ förmigen Zähnen ausgebildet sein.

Eine vorteilhafte Variante der Ausgestaltung des zweiten Rastelementes besteht darin, daß es aus ringförmig ne­ beneinander angeordneten Mulden gebildet ist, deren Form der Kontur des ersten Rastelementes angepaßt ist.

Selbstverständlich ist bei der erfindungsgemäßen Ausge­ staltung der miteinander zusammenarbeitenden Rastelemen­ te darauf geachtet, daß die Außenabmessung des Rastele­ mentes, welches in das andere Rastelement eingreift, dessen Abmessung nicht unterschreitet. Vorteilhafterwei­ se sind die Außenabmessungen des für den Eingriff vorge­ sehenen Bereiches stets größer als die seines Gegenstük­ kes.

Abhängig von der Verstellempfindlichkeit der erfindungs­ gemäßen Rasteinrichtung ist die Größe der Rastelemente festzulegen. Demgemäß führt eine Vergrößerung der Rast­ elemente zwangsläufig zu einer Reduzierung der Anzahl der Zwischenstellungen zwischen den beiden Endstellungen der Stellachse bzw. des mit dieser verbundenen Drehknop­ fes aber gleichzeitig auch zu einer Erhöhung der zur Veränderung der Einstellung erforderlichen Stellkraft, da der Rastwiderstand aufgrund der größeren Rastflanken sich erhöht.

Vorteilhafterweise kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, daß die Rastelemente einstückig mit dem jeweiligen Teil, an welchem sie angeordnet sind, hergestellt wer­ den.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entsprechend der zweiten beschriebenen Ausfüh­ rungsform kann die gewünschte Verrastung auch bei als Duodimmer bezeichneten elektrischen Schaltgeräten zur Anwendung gelangen. Bei derartigen Schaltgeräten sind zwei koaxial hintereinander angeordnete Steuerglieder vorgesehen, die als Drehpotentiometer ausgeführt sind und deren nach außen geführte Achsen unabhängig vonein­ ander, indem eine die andere konzentrisch umfaßt, mit­ tels verschiedener Drehknöpfe verstellbar sind.

Gemäß der Erfindung kann demgemäß vorgesehen sein, daß jeder Abgriff der beiden Drehpotentiometer eine Verlän­ gerung aufweist, die als Rastelement dient und mit einem die Potentiometer umgebenden ringfömigen zweiten Rast­ element zusammenarbeitet.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Wei­ terbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand zweier in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiele sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausge­ staltungen und besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Schaltgerät mit in axialer Richtung arbeiten­ den Rastelementen,

Fig. 2 Querschnitt entlang Schnittlinie I-I in Fig. 1,

Fig. 3 vergrößerte Darstellung des Ausschnittes A,

Fig. 4 Längsschnitt durch ein Schaltgerät mit in ra­ dialer Richtung arbeitenden Rastelementen,

Fig. 5 Vergrößerung des Ausschnittes A 4 in Fig. 4,

Fig. 6 Querschnitt durch Fig. 4 entlang Schnittlinie IV-IV,

Fig. 1 zeigt ein elektrisches Schaltgerät 10 mit einem Drehknopf 12, einer frontseitigen Abdeckung 14 sowie ei­ nem Schalt- und Steuerteil 16, das in eine Ausnehmung 18 einer Wand 19 eingesetzt ist.

Ferner besitzt das elektrische Schaltgerät 10 eine Trag­ platte 11, die mit der frontseitigen Abdeckung 14 mit­ tels nicht näher gezeigter Verbindungselemente verbunden ist. Außerdem sind an der Tragplatte 11, welche auf be­ kannte, hier nicht näher gezeigte Weise am Schaltgerät 10 befestigt ist, sog. Spreizen 17 angeordnet, welche das elektrische Schaltgerät 10 an der Innenseite der Ausnehmung 18 festklammern. Im Zentrum der Tragplatte 11 sowie der frontseitigen Abdeckung 14 ist jeweils eine Ausnehmung 13, 15 vorgesehen, die von einer Stellachse 20 durchgriffen ist, welche das elektrische Schalt- und Steuerteil 16 mit dem Drehknopf 12 verbindet.

Der Drehknopf 12 ist formschlüssig an die Stellachse 20 angesetzt und besitzt hierzu einen zum Schalt- und Steu­ erteil 16 gerichteten zylindrischen Ansatz 22.

An den zylindrischen Ansatz 22 schließt eine Strebe 24 an, deren freies Ende axial in die gleiche Richtung wie der Ansatz 22 gerichtet ist, so daß zwischen der Strebe 24 und einer die Mittelachse des zylindrischen Ansatzes 22 schneidenden Ebene ein Winkel resultiert. Die Größe des Winkels ist abhängig von den Eigenschaf­ ten, insbesondere den Federungseigenschaften, des ver­ wendeten Materials sowie von den Abmessungen der Strebe 24. Üblicherweise beträgt der Winkel zwischen 10° und 30°, vorzugsweise 15°.

Das solcher Art axial in Richtung der frontseitigen Ab­ deckung 14 gerichtete freie Ende der Strebe 24 legt sich, wie insbesondere in Fig. 3 erkennbar ist, an die frontseitige Abdeckung 14 an und beaufschlagt diese fe­ dernd. Auf diese Weise dient die Strebe 24 als erstes Rastelement, welches mit ihrem halbkugelförmig augebil­ deten freien Ende 25 jeweils in eine von vielen neben­ einander auf einem Kreisring angeordneten in die front­ seitige Abdeckung 14 eingeformten Kugelkalotten 26 ein­ greift, wie es insbesondere aus Fig. 3 deutlich er­ sichtlich ist.

Die Abmessungen des kugelförmigen freien Endes 25 der Strebe 24 sind dabei stets höchstens so groß wie die der Kalotte 26, vorzugsweise jedoch größer, um auf diese Weise eine definierte Anlage zwischen dem Rand der Ku­ gelkalotte 26 und dem freien Ende 25 der Strebe 24 zu erhalten.

Beim Verdrehen des Drehknopfes 12, wobei sich dessen Drehbewegung auf die Stellachse 20 überträgt und so zu einer veränderten Einstellung des Schalt- und Steuerge­ rätes 16 führt, gleitet die Strebe 24 mit ihrem freien Ende 25 über den aus Kalotten 26 gebildeten Kreisring 28, wie insbesondere in Fig. 2 erkennbar ist. Hierbei ist eine Drehkraft aufzuwenden, die zusätzlich zu der für die Verstellung des in dem Schalt- und Steuergerät 16 befindlichen Steuergliedes benötigt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß ein unbeabsichtigtes zu­ fälliges Verdrehen des Drehknopfes 12 und damit eine Än­ derung der Einstellung des Schalt- und Steuergerätes 16 praktisch ausgeschlossen ist, da durch die federnde An­ lage des freien Endes 25 in den Kalotten 26 ein ausrei­ chend großer Rastwiderstand gebildet ist, der einer zu­ fälligen Betätigung des Drehknopfes 12 entgegenwirkt.

Zur drehfesten Verbindung zwischen dem Drehknopf 12 und der Stellachse 20, die formschlüssig vorgesehen ist, ist die Stellachse 20 mit einer Abflachung 21 versehen, die durch einen entsprechenden Ansatz in der Aufnahmebohrung 23 des zylindrischen Ansatzes 22 am Drehknopf 12 beauf­ schlagt wird.

In den Fig. 4 bis 6 ist eine andere Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Es handelt sich hierbei ebenfalls um ein elektrisches Schaltgerät 30, welches jedoch mit zwei Drehknöpfen 31, 32 versehen ist, die jeweils mit verschiedenen Stellachsen 33, 34 verbunden sind, die zu den beiden hier als Drehpotentiometer ausgebildeten Steuergliedern 35, 36 des zwei Schalterpole 37, 38 be­ sitzenden Schaltgerätes 30 geführt sind. Ferner besitzt das elektrische Schaltgerät 30 wie auch zuvor bereits das Schaltgerät 10 ebenfalls eine frontseitige Abdeckung 14 sowie eine Tragplatte 11 mit daran befindlichen Spreizen 17, die sich an der Innenfläche des ebenfalls in eine Ausnehmung 18 in einer Wand 19 eingebauten Schaltgerätes 30 festklammern.

Auch bei dem elektrischen Schaltgerät 30 ist vorgesehen, die zufällige Verdrehung der Drehknöpfe 31, 32 durch entsprechende Rastelemente zu verhindern. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausgestaltung ist vorgesehen, als er­ stes, drehbewegliches Rastelement jeweils den als Ab­ griff dienenden Schleifarm 40, 41 entsprechend zu ver­ längern, so daß sein freies Ende, welches ebenfalls mit einem Radius versehen ist ähnlich einer Halbkugel. Mit diesem freien Ende 42, 43 rastet der Abgriff 40, 41, der mit der zugeordneten Stellachse 33, 34 jeweils drehfest verbunden ist, radial in den am Umfang angeordneten kreisringförmigen Rastkranz 44, 45 ein, dessen aus ne­ beneinander auf einer Kreisbahn angeordneten halbzylin­ drischen Einformungen gebildeten Ausgestaltung aus Fig. 6 ersichtlich ist.

In Fig. 5 ist eine ausschnittweise Vergrößerung des Ausschnittes A 4 in Fig. 4 dargestellt, um die besondere Ausgestaltung der Verrastung zwischen dem freien Ende 42 des Abgriffes 40 sowie dem Rastkranz 44 zu zeigen, der an einer das Potentiometer 36 umgebenden Seitenwand 46 angeformt ist.

Die in Fig. 6 gezeigte Darstellung zeigt die teilweise Draufsicht sowie den Schnitt durch das in Fig. 4 ge­ zeigte Schaltgerät 30. Die angegebenen Bezugsziffern be­ zeichnen die gleichen Teile, die bereits in Fig. 4 er­ läutert wurden.

Abweichend von dem in Fig. 6 gezeigten radial an die Stellachse 33 anschließenden Abgriff 41 kann diese auch evolventenartig gekrümmt sein, um auf diese Weise eine höhere Federwirkung im Hinblick auf die Verrastung mit dem Rastkranz 45 zu erzielen.

Nicht näher dargestellt worden ist für beide elektrische Schaltgeräte 10 und 30 die elektrische Verdrahtung. Ebenso nicht gezeigt ist der jeweils vorgesehene elek­ trische Schalter, dessen Betätigung durch Niederdrücken des jeweiligen Drehknopfes 12, 31, 32 erfolgt, wobei sich dessen Betätigung auf die zugeordnete Stellachse 20, 33, 34 überträgt. Derartige Schalter sind im Stand der Technik bekannt, so daß auf deren Darstellung im Ausführungsbeispiel verzichtet wurde.

Claims (8)

1. Elektrisches Schaltgerät zur variablen Einstel­ lung der Leistungsaufnahme von elektrischen Verbrau­ chern, insbesondere Dimmer und Drehzahlsteller, mit ei­ ner Abdeckung an seiner Frontseite, mit einem Schalt­ teil, das von einem durch Verdrehen einer Stellachse einstellbaren Steuerglied ansteuerbar ist, dessen Stell­ achse die frontseitige Abdeckung durchdringt und mit ei­ nem Drehknopf formschlüssig verbunden ist, sowie mit ei­ nem Schalter, der durch axiales Verschieben der Stell­ achse betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Rastelement (24, 40, 41) drehfest mit der Stell­ achse (20, 33, 34) verstellbar ist, daß ein zweites Rastelement (28, 44, 45) ortsfest angeordnet ist und daß beide Rastelemente (24, 40, 41, 28, 44, 45) federnd mit­ einander zusammenarbeiten, wobei zur Veränderung der je­ weiligen Einstellung der Stellachse (20, 33, 34) eine Drehkraft erforderlich ist, die den zwischen den ersten und zweiten Rastelementen (24, 40, 41, 28, 44, 45) wirk­ samen Rastwiderstand überschreitet.

2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste Rastelement (24, 40, 41) ein mit dem zugeordneten Drehknopf (12, 31, 32) fest verbundener federnder Nocken ist, der in das ringförmi­ ge, konzentrisch zur Stellachse (20, 33, 34) angeordnete zweite Rastelement (28, 44, 45) eingreift.

3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rastelement (28) als kreisringförmige Rasterung in der frontseitigen Ab­ deckung (14) des Schaltgerätes (10) eingeformt ist.

4. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das zweite Rastelement (28) aus nebeneinander angeordneten Kugelkalotten (26) gebil­ det ist.

5. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das zweite Rastelement (28) als radiale, kegelrollenförmige Mulden in der frontsei­ tigen Abdeckung (14) auf einem Kreisring eingeformt ist.

6. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß als erstes Rastelement (40, 41) ein Abgriff eines als Steuerglied für das Schalt­ und Steuerteil (37, 38) des elektrischen Schaltgerätes (30) eingesetztes Drehpotentiometer (35, 36) vorgesehen ist, welches mit einem als zweitem Rastelement (44, 45) dienenden Rastkranz zusammenarbeitet welcher das Drehpo­ tentiometer (35, 36) umfänglich umgibt.

7. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rastkranz (44, 45) mit ei­ ner das Potentiometer umgebenden zylindrischen Wand (46) verbunden ist.

8. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprü­ che 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Potentio­ meter (35, 36) axial hintereinander angeordnet sind, de­ ren Abgriffe (40, 41) mit der ihnen zugeordneten Stell­ achse (33, 34) fest verbunden sind und jeweils als er­ stes Rastelement dienend mit jeweils einem als zweites Rastelement (44, 45) dienenden Rastkranz, der das zuge­ ordnete Potentiometer (35, 36) ringförmig umfaßt, zusam­ menarbeitet, wobei die beiden koaxial nach außen geführ­ ten Stellachsen (33, 34) jeweils mit verschiedenen Dreh­ knöpfen (31, 32) zu ihrer Betätigung verbunden sind.