DE4006466A1 - Schalter - Google Patents

Description

Schalter mit einer Schaltungsanordnung zur Steuerung der Drehzahl und zur Einstellung der Drehrichtung eines Elektromotors, insbesondere für Elektrowerkzeuge, mit einem die Schal­ tungsanordnung aufnehmenden Schaltergehäuse, an dem ein zwischen einer vom Schaltergehäuse entfernten Aus-Stellung und einer dem Schaltergehäuse näheren Ein-Stellung hin- und herbewegbares Drückerelement gehaltert ist, in dem sich ein in Richtung der Hin- und Herbewegung des Drückerelementes zwischen einer Stellung für maximale und einer Stellung für minimale Drehzahl verstellba­ res Anschlagelement befindet, das die Bewegung des Drückerelemen­ tes in die Ein-Stellung begrenzt und in der Einstellung für Rechtslauf des Elektromotors bei Einstellung für maximale Drehzahl mit seinem dem Schaltergehäuse zugewandten, inneren Ende an einer Anschlagfläche des Schaltergehäuses anliegt, sowie mit einem am Schaltergehäuse gehalterten, senkrecht zur Bewegung des Drückerelementes zwischen einer Linkslauf-Stellung und einer Rechtslauf-Stellung bewegbaren Reduzierstift, der sich in der Rechtslauf-Stellung außerhalb der Bewegungsbahn des inneren Endes des Anschlagelementes befindet und in seiner Linkslauf-Stellung als Anschlag zur Verkürzung des Verlagerungshubes des Drücker­ elementes gegenüber dem Verlagerungshub in der Rechtslauf­ stellung dient.

Ein Schalter dieser Art ist Gegenstand einer früheren, nicht zum Stand der Technik gehörenden Entwicklung. Bei diesem Schalter ist der Verlagerungshub des Drückerelementes in der Einstellung für Rechtslauf größer als in der Einstellung für Linkslauf, so daß die Drehzahl im Rechtslauf höher ist als im Linkslauf. Dies ist u. a. bei Elektrowerkzeugen häufig deshalb sinnvoll, weil die verwendeten Elektromotoren so gewickelt sind, daß sie im Rechtslauf geringere Funkenstörungen erzeugen als im Linkslauf. Durch die infolge des geringeren Verlagerungshubes des Drücker­ elementes geringere maximale Drehzahl im Linkslauf wird erreicht, daß in diesem Betriebszustand die Funkenstörungen nicht höher sind als in dem eine größere maximale Drehzahl aufweisenden Rechtslauf.

Bei dem entwickelten Schalter wird zur Verringerung der maximalen Drehzahl im Linkslauf der Reduzierstift so verlagert, daß er sich zwischen der inneren Endfläche des Anschlagelementes und der in der Rechtslauf-Stellung als Anschlag dienenden Fläche des Schaltergehäuses befindet. Dadurch ist der Verlagerungshub des Drückerelementes in jeder Stellung des Anschlagelementes in der Linkslauf-Stellung um die Abmessung des Reduzierstiftes in der Richtung der Hin- und Herbewegung des Drückerelementes geringer als in der Rechtslauf-Stellung, d. h. das innere Ende des Anschlagelementes kommt in der Linkslauf-Stellung um die sich in Richtung der Hin- und Herbewegung des Drückerelementes er­ streckende Breite des Reduzierstiftes früher zu einer die Verlagerung begrenzenden Anlage am Reduzierstift als in der Rechtslauf-Stellung, in der sich der Reduzierstift außerhalb der Bewegungsbahn des Anschlagelementes befindet und die Begrenzung der Bewegung durch Anlage des inneren Endes des Anschlagelementes an der Fläche des Schaltergehäuses bewirkt wird.

Der entwickelte Schalter arbeitet in der Rechts-Stellung äußerst zufriedenstellend, und auch in der Linkslauf-Stellung, wenn sich das Anschlagelement in einer Lage für verhältnismäßig große Drehzahl befindet. In letzterem Fall läßt sich das Drückerelement dann eine gewisse Strecke in Richtung auf das Schalterelement verlagern und so die gewünschte Drehzahl einstellen. Schwierig wird es jedoch, wenn bei diesem Schalter in der Linkslauf- Stellung eine geringe, insbesondere die an sich mögliche minimale Drehzahl eingestellt werden soll. In dieser Einstellung befindet sich nämlich das innere Ende des Anschlagelementes bei in der Aus-Stellung befindlichem Drückerelement sehr nahe am Reduzier­ stift, so daß nur noch ein äußerst geringer Hubweg für die Verlagerung des Drückerelementes zur Verfügung steht, der nicht ausreicht, um eine kontrollierte Einstellung der Drehzahl auf den gewünschten minimalen Wert zu ermöglichen.

Diese Schwierigkeit läßt sich auch nicht dadurch beseitigen, daß man den Abstand des inneren Endes des Anschlagelementes in der Stellung für minimale Drehzahl im Linkslauf vergrößert, weil dadurch dann die im Rechtslauf einstellbare minimale Drehzahl vergrößert, also der durch Anschlag des verstellbaren Anschlag­ elementes festlegbare Bereich der Drehzahlen verkleinert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schalter dahingehend zu verbessern, daß auch in der Linkslauf-Stellung die minimale Drehzahl gesteuert und reproduzierbar durch Verlagerung des Drückerelementes eingestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Schalter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß am Drückerelement ein unverlagerbarer Linkslauf-Anschlag vorgesehen ist, dessen innere Anschlagfläche bei in der Stellung für minimale Drehzahl befindlichem Anschlagelement weiter vom Schaltergehäuse entfernt ist als die innere Fläche des Anschlag­ elementes, und daß der Reduzierstift in der Linkslauf-Stellung in der Bewegungsbahn des Linkslauf-Anschlags liegt und zumindest in der Einstellung für maximale Drehzahl die Drückerbewegung in Richtung der Ein-Stellung durch Anlage des inneren Endes des Linkslauf-Anschlags am Reduzierstift begrenzt wird. Vorzugsweise ist dabei der Linkslauf-Anschlag oberhalb des inneren Abschnittes des Anschlagelementes vorgesehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schalter wird also die Steuerung der Drehzahl und insbesondere die Begrenzung auf die mit Hilfe des Anschlagelementes eingestellte Drehzahl in der Rechtslaufstellung des Reduzierstiftes in der gleichen Weise bewirkt, wie bei dem vorstehend beschriebenen, nicht zum Stand der Technik gehörenden Schalter.

In der Linkslauf-Stellung erfolgt jedoch die Begrenzung auf die eingestellte maximale Drehzahl mit Hilfe des Linkslauf-Anschlags, der in seiner Lage unveränderbar am Drücker ausgebildet ist und im Linkslauf zur Anlage am Reduzierstift kommt, bevor das innere Ende des auf maximale Drehzahl eingestellten Anschlagelementes die im Rechtslauf als Anschlag dienende Fläche am Schaltergehäuse berühren kann. Demgegenüber wird für sehr kleine Drehzahlen einschließlich der minimalen Drehzahl auch im Linkslauf das innere Ende des Anschlagelementes zur Begrenzung dieser Drehzahl verwendet. Das innere Ende kommt jedoch nicht zur Anlage am Reduzierstift, sondern zur Anlage an der Fläche des Schalter­ gehäuses, wie dies auch beim Rechtslauf der Fall ist, weil das Anschlagelement in dieser Einstellung so weit in Richtung auf das Schaltergehäuse verlagert ist, daß das innere Ende des Anschlag­ elementes zur Anlage am Schaltergehäuse kommt, bevor das innere Ende des Linkslauf-Anschlags den Reduzierstift berühren kann. Somit bleibt bei der minimalen Drehzahl im Linkslauf die Funktionsweise der Rechtslauf-Steuerung erhalten, und es wird daher auch im Linkslauf ein ausreichend großer Hub des Drückers zur Steuerung des Motors zwischen Stillstand und minimaler Drehzahl zur Verfügung gestellt.

Demgegenüber wird die maximale Drehzahl im Linkslauf durch das Zusammenwirken von Linkslauf-Anschlag und Reduzierstift bestimmt, wobei das innere Ende des Linkslauf-Anschlages dem Reduzierstift näher ist als das innere Ende des Anschlagelementes der am Schaltergehäuse vorgesehenen Anschlagfläche für das Anschlag­ element, d. h. das innere Ende des Anschlagelementes befindet sich in einer Stellung, die der Stellung für maximale Drehzahl im Rechtslauf entspricht, bewirkt jedoch nicht die Verringerung dieser größtmöglichen Drehzahl für den Linkslauf. Letzteres geschieht durch die festgelegte Position des inneren Endes des Linkslauf-Anschlags, der, wie vorstehend erwähnt, früher zur begrenzenden Anlage am Reduzierstift kommt als das innere Ende des Anschlagelementes an der Fläche des Schaltergehäuses.

Es sei erwähnt, daß unter "minimaler Drehzahl" und "maximaler Drehzahl" Drehzahlen verstanden werden, wie sie durch die Begrenzung der Bewegung des Drückerelementes gegeben sind. Es gibt im Betrieb daher auch Drehzahlen, die kleiner als die "minimale Drehzahl" sind, nämlich diejenigen, die zu Beginn der Verlagerungsbewegung des Drückerelementes erzeugt werden. Falls eine Arretiermöglichkeit für das Drückerelement vorgesehen ist, bestimmt die jeweilige Arretierstellung die "minimale Drehzahl" und die "maximale Drehzahl".

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematisch und vereinfacht ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt teilweise als Ansicht, teilweise aufgebrochen und im Schnitt einen Schalter in der Einstellung für die maximale Drehzahl im Rechtslauf.

Fig. 2 zeigt den Schalter gemäß Fig. 1 in der Einstellung für minimale Drehzahl im Rechtslauf.

Fig. 3 zeigt in einer Darstellung entsprechend den Fig. 1 und 2 den Schalter in der Einstellung für maximale Drehzahl im Linkslauf.

Fig. 4 zeigt den Schalter gemäß Fig. 1 bis 3 in einer Einstellung für minimale Drehzahl im Linkslauf.

Fig. 5 zeigt in einer Teildarstellung das obere Ende des Reduzierstiftes und das äußere Ende des Stellhebels für die Drehrichtungsumschaltung in der Stellung für Rechtslauf.

Fig. 6 zeigt in einer Darstellung entsprechend Fig. 5 den Reduzierstift und den Stellhebel in der Stellung für Linkslauf.

Der dargestellte Schalter hat ein Schaltergehäuse 2, in dem sich eine übliche elektronische Schaltung und Kontaktanordnungen befinden, mit deren Hilfe ein Elektromotor sowohl im Links- als auch im Rechtslauf mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden kann. Am Schaltergehäuse 2 sitzt gegen Federdruck in Richtung auf das Schaltergehäuse (in den Figuren nach rechts) verlagerbares Drückerelement 3, an dem eine sich in Richtung auf das Schaltergehäuse (also in den Figuren nach rechts) erstrecken­ de Drückerstange 8 befestigt ist, an deren innerem Ende in nicht dargestellter Weise Schleifkontakte zum Zusammenwirken mit den im Inneren des Schaltergehäuses vorgesehenen Schaltungselementen angebracht sind und die sich bei Verlagerung des Drückerelementes 3 zusammen mit diesem bewegt. Im Drückerelement 3 ist in einer ein Innengewinde aufweisenden Durchgangsbohrung ein Anschlag­ element mit einem inneren, stiftförmigen Abschnitt 4 und einem äußeren Drehknopf 5 angeordnet, so daß der Benutzer durch Verdrehung des Drehknopfes 5 dieses Anschlagelement mehr oder weniger weit in das Drückerelement 3 einschrauben und so das innere Ende 6 des Abschnittes 4 des Anschlagelementes 4, 5 mehr oder weniger nah an die vom Schaltergehäuse 2 gebildete Anschlag­ fläche 7 bringen kann.

Im oberen Teil des Schaltergehäuses ist 2 ein senkrecht zur Richtung der möglichen Verlagerungsbewegung des Drückerelementes 3, also in den Figuren in der Senkrechten hin- und herbewegbarer Reduzierstift 11 gehaltert, der von einer Feder 16, die auf einem Stift 15 des Schaltergehäuses 2 befestigt ist, mit einer in den Figuren nach oben gerichteten Kraft beaufschlagt wird. Am oberen Ende des Reduzierstiftes 11 befindet sich eine Abschrägung (Fig. 5 und 6), die in der Stellung für Rechtslauf über eine obere Fläche des Schaltergehäuses 2 vorsteht (Fig. 5). Auf dieser Fläche befindet sich der innere Abschnitt des Stellhebels 13, der drehbar am Schaltergehäuses 2 gelagert ist, so daß er vom Benutzer am Griffteil 14 zwischen einer Stellung für Rechtslauf und einer Stellung für Linkslauf verschwenkt werden kann. Der Stellhebel 13 bewirkt in üblicher und nicht dargestellter Weise, etwa durch Ankerdrehung mittels eines 2-poligen Umschalters, eine Umschaltung, durch die die Drehrichtung des Elektromotors zwischen Rechtslauf und Linkslauf geändert wird.

In der Stellung für den Rechtslauf (Fig. 5) befindet sich das innere Ende des Stellhebels 13 außer Eingriff mit dem Reduzier­ stift 11. Dadurch wird dieser von der Kraft der Feder 16 nach oben gedrückt, so daß sich sein unteres Ende in der Stellung gemäß Fig. 1 und 2 befindet. Wird der Stellhebel 13 in die Stellung für Linkslauf verschwenkt, so gleitet das innere Ende des Stellhebels 13 über die geneigte Fläche 12 am oberen Ende des Reduzierstiftes 11 und drückt diesen gegen die Kraft der Feder 16 nach unten in die Stellung gemäß Fig. 3 und 4.

An der Drückerstange 8 ist ein länglicher Linkslauf-Anschlag 9 vorgesehen, der beispielsweise einstückig mit der Drückerstange 8 ausgebildet sein kann und dessen untere Fläche sich benachbart zur oberen Fläche des inneren Abschnittes 4 des Anschlagelementes 4, 5 befindet. Dabei liegen der innere Abschnitt 4 des Anschlag­ elementes 4, 5, der Linkslauf-Anschlag 9 und der Reduzierstift 11 bezogen auf die Zeichenebenen in den Fig. 1 bis 4 etwas höher als die Drückerstange 8, so daß diese sich hinter dem Reduzierstift 11 und hinter dem inneren Abschnitt 4 des Anschlag­ elementes 4, 5 befindet und unbehindert von diesen zusammen mit dem Drückerelement 3 bewegbar ist.

Wie bereits erwähnt, hängt die Drehrichtung des mittels des Schalters zu beeinflussenden Elektromotors von der Stellung des Stellhebels 13 ab. Die Drehzahl des Elektromotors wird durch die Lage des Drückerelementes 3 bezüglich dem Schaltergehäuse bestimmt. In den Stellungen gemäß Fig. 1 bis 4 befindet sich das Drückerelement in der am weitesten vom Schaltergehäuse 2 entfernten Aus-Stellung. Wird das Drückerlement 3 aus dieser Lage gegen Federdruck in Richtung auf das Schaltergehäuse 2, also in den Figuren nach rechts verlagert, so wird der Elektromotor erregt und seine Drehzahl nimmt um so mehr zu, je weiter das Drückerelement 3 in diese Richtung verlagert wird.

In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung des Schalters für Rechtslauf kann das Drückerelement 3 so weit in das Schalter­ gehäuse 2 hineinverlagert werden, bis das innere Ende 6 des Anschlagelementes 4, 5 an der Anschlagfläche 7 des Schalter­ gehäuses 2 anliegt. Man erkennt, daß in der Darstellung gemäß Fig. 1 das Anschlagelement 4, 5 weiter aus dem Drückerelement 3 herausgeschraubt ist als in der Anordnung gemäß Fig. 2. In der Anordnung gemäß Fig. 1 befindet sich das Anschlagelement 4, 5 in der am weitesten herausgeschraubten Stellung, so daß ein maximaler Verlagerungshub des Drückerelementes 3 vorhanden ist und so eine maximale Drehzahl erreicht werden kann. In der Stellung gemäß Fig. 2 ist das Anschlagelement 4, 5 soweit wie möglich in das Drückerelement 3 hineingeschraubt, d. h. das innere Ende 6 des Anschlagelementes 4, 5 befindet sich in der Aus- Stellung des Drückerelementes 3 in einem deutlich geringeren Abstand von der Anschlagfläche 7 des Schaltergehäuses 2 als in der Stellung gemäß Fig. 1. Dadurch ist der Verlagerungshub des Drückerelementes 3 verkürzt, und in dieser Stellung läßt sich die minimale Drehzahl des Elektromotors einstellen.

Es sei erwähnt, daß in den Anordnungen gemäß Fig. 1 und 2 das untere Ende des Reduzierstiftes 11 oberhalb des inneren Abschnit­ tes 4 des Drückerelementes 4, 5 und auch oberhalb des Linkslauf- Anschlages 9 liegt, so daß die Verlagerungsbewegungen von Drückerelement 3 mit Drückerstange 8 und Anschlagelement 4, 5 durch den Reduzierstift 11 nicht beeinträchtigt werden.

Wie bereits erwähnt, soll die maximale Linkslauf-Drehzahl des Elektromotors deutlich geringer als die maximale Rechtslauf-Dreh­ zahl sein, um u. a. auf diese Weise die Funkenstörung, die im Linkslauf ausgeprägter ist, unterhalb der vorgeschriebenen Grenzen zu halten.

Wird der Stellhebel 13 in die Stellung für Linkslauf bewegt, erfolgt, wie vorstehend beschrieben, eine Absenkbewegung des Reduzierstiftes 11 gegen die Kraft der Feder 16, so daß das untere Ende des Reduzierstiftes 11 zwar immer noch oberhalb des inneren Abschnittes 4 des Anschlagelementes 4, 5, jedoch auf Höhe des Linkslauf-Anschlages 9 liegt, wie dies in den Fig. 3 und 4 zu erkennen ist.

Hat der Benutzer in dieser Linkslauf-Stellung das Anschlagelement 4, 5 auf die Stellung für minimale Drehzahl gebracht (Fig. 4), so befindet sich das innere Ende 6 des Anschlagelementes 4, 5 im gleichen Abstand von der Anschlagfläche 7 des Schaltergehäuses wie bei der Stellung für minimale Drehzahl im Rechtslauf (Fig. 2). In dieser Stellung hat bei unverlagertem Drückerelement 3 darüber hinaus das innere Ende 10 des Linkslauf-Anschlags 9 einen größeren Abstand von der ihm zugewandten Seite des Reduzierstif­ tes 11 als das innere Ende 6 des Anschlagelementes 4, 5 von der Anschlagfläche 7 des Schaltergehäuses 2. Das Drückerelement 3 kann daher in dieser Stellung in gleicher Weise wie in der entsprechenden Stellung für Rechtslauf bis zum Anschlag des inneren Endes 6 des Anschlagelementes 4, 5 an der Anschlagfläche 7 des Schaltergehäuses 2 verlagert werden, um den Elektromotor entsprechend der durch diese Anlage gegebenen minimalen Drehzahl zu erregen, wobei der zur Verfügung stehende Hub ein gesteuertes Hochfahren des Elektromotors auf diese minimale Drehzahl ermöglicht.

In der Stellung des Anschlagelementes für maximale Drehzahl (Fig. 3) ist das innere Ende 6 des Anschlagelementes 4, 5 so weit von der Anschlagfläche 7 des Schaltergehäuses 2 und damit in Fig. 3 nach links verlagert, daß der Abstand zwischen innerem Ende 6 und Anschlagfläche 7 deutlich größer ist als der Abstand zwischen innerem Ende 10 des Linkslauf-Anschlags 9 und der ihm zugewandten Seite des Reduzierstiftes 11. Wird daher der Drücker 3 in dieser Stellung gegen Federdruck in Richtung auf das Schaltergehäuse 2 bewegt, so kommt das innere Ende 10 des Linkslauf-Anschlages 9 zu einer die Weiterbewegung des Drücker­ elementes 3 verhindernden Anlage am unteren Endbereich des Reduzierstiftes 11, wobei sich das innere Ende 6 des Anschlag­ elementes 4, 5 noch im Abstand von der Anschlagfläche 7 des Schaltergehäuses 2 befindet, d. h. die erreichbare maximale Drehzahl ist, verglichen mit der erreichbaren maximalen Drehzahl im Rechtslauf, reduziert.

Claims (3)

1. Schalter mit einer Schaltungsanordnung zur Steuerung der Drehzahl und zur Einstellung der Drehrichtung eines Elektro­ motors, insbesondere für Elektrowerkzeuge, mit einem die Schaltungsanordnung aufnehmenden Schaltergehäuse (2), an dem ein zwischen einer vom Schaltergehäuse (2) entfernten Aus- Stellung und einer dem Schaltergehäuse (2) näheren Ein- Stellung hin- und herwegbares Drückerelement (3, 8) gehaltert ist, in dem sich ein in Richtung der Hin- und Herbewegung des Drückerelementes (3, 8) zwischen einer Stellung für maximale und einer Stellung für minimale Drehzahl verstellbares Anschlagelement (4, 5) befindet, das die Bewegung des Drücker­ elementes (3, 8) in die Ein-Stellung begrenzt und in der Einstellung für Rechtslauf des Elektromotors bei Einstellung für maximale Drehzahl mit seinem dem Schaltergehäuse (2) zugewandten inneren Ende (6) an einer Anschlagfläche (7) des Schaltergehäuses (2) anliegt, sowie mit einem am Schalter­ gehäuse (2) gehalterten, senkrecht zur Bewegung des Drücker­ elementes (3, 8) zwischen einer Linkslauf-Stellung und einer Rechtslauf-Stellung bewegbaren Reduzierstift (11), der sich in der Rechtslauf-Stellung außerhalb der Bewegungsbahn des inneren Endes (6) des Anschlagelementes (4, 5) befindet und in seiner Linkslauf-Stellung als Anschlag zur Verkürzung des Verlagerungshubes des Drückerelementes (3, 8) gegenüber dem Verlagerungshub in der Rechtslauf-Stellung dient, dadurch gekennzeichnet, daß am Drückerelement (3, 8) ein unverlager­ barer Linkslauf-Anschlag (9) vorgesehen ist, dessen innere Anschlagfläche (10) bei in der Stellung für minimale Drehzahl befindlichem Anschlagelement (4, 5) weiter von der Anschlag­ fläche (7) des Schaltergehäuses (2) entfernt ist als die innere Fläche (6) des Anschlagelementes (4, 5), und daß der Reduzierstift (11) in der Linkslauf-Stellung in der Be­ wegungsbahn des Linkslauf-Anschlags (9) liegt und zumindest in der Einstellung für maximale Drehzahl die Drückerbewegung (3, 8) in Richtung der Ein-Stellung durch Anlage des inneren Endes (10) des Linkslauf-Anschlags (9) am Reduzierstift (11) begrenzt wird.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Linkslauf-Anschlag (9) oberhalb des inneren Abschnitts (4) des Anschlagelementes (4, 5) vorgesehen ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Linkslauf-Anschlag (9) einstückig mit dem benachbarten Teil (8) des Drückerelementes (3, 8) ausgebildet ist.