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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter, insbesondere
einen Schalter mit einer Schaltungsanordnung zur Steuerung der
Drehzahl und zur Einstellung der Drehrichtung eines
Elektromotors, insbesondere für Elektrowerkzeuge, mit einem
Schaltergehäuse, das die Schaltungsanordnung aufnimmt, wobei am
Schaltergehäuse ein Drückerelement gehaltert ist, das zwischen einer Aus-
Stellung, die vom Schaltergehäuse entfernt ist, und einer Ein-
Stellung, die nahe zum Schaltergehäuse liegt, hin- und herbewegt
werden kann, wobei im Schaltergehäuse ein Anschlagelement
vorgesehen ist, das in der Richtung der Hin- und Herbewegung des
Drückerelementes zwischen einer Stellung für maximale Drehzahl
und einer Stellung für minimale Drehzahl bewegt werden kann, das
die Bewegung des Drückerelementes in die Ein-Stellung begrenzt
und das bei Einstellung für maximale Drehzahl in der Einstellung
für Rechtslauf des Elektromotors mit dem inneren Ende, das dem
Schaltergehäuse zugewandt ist, gegen eine Anschlagfläche des
Schaltergehäuses anliegt, sowie mit einem Reduzierstift, der am
Schaltergehäuse gehaltert ist, der senkrecht zur Bewegung des
Drückerelementes zwischen einer Stellung für Linkslauf und einer
Stellung für Rechtslauf bewegt werden kann, wobei sich der Stift
in der Stellung für Rechtslauf außerhalb der Bewegungsbahn des
inneren Endes des Anschlagelementes befindet und in seiner
Linkslauf-Stellung als ein Anschlag zur Verkürzung des
Verlagerungshubes des Drückerelementes gegenüber seinem Verlagerungshub in
der Stellung für Rechtslauf dient.
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Ein Schalter dieser Art ist Gegenstand einer früheren
Entwicklung, die nicht zum Stand der Technik gehört. 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 wichtig, weil die
verwendeten Elektromotoren häufig so gewickelt sind, daß sie im
Rechtslauf geringere Funkenstörung erzeugen als im Linkslauf. Die
infolge des kleineren Verlagerungshubes des Drückerelementes
geringere maximale Drehzahl im Linkslauf bedeutet, daß in diesem
Betriebszustand die Funkenstörung nicht höher ist als bei
Rechtslauf, der eine größere maximale Drehzahl aufweist.
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Bei dem entwickelten Schalter wird zur Verringerung der maximalen
Drehzahl im Linkslauf ein Reduzierstift so verlagert, daß er sich
zwischen der inneren Endfläche des Anschlagelementes und der
Fläche des Schaltergehäuses befindet, die in der Rechtslauf-
Stellung als Anschlag dient. 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., in der Linkslauf-Stellung
kommt das innere Ende des Anschlagelementes früher zur Anlage am
Reduzierstift, der die Verlagerung um die Breite des
Reduzierstiftes begrenzt und sich in der Richtung der Hin- und
Herbewegung des Drückerelementes erstreckt, als in der Rechtslauf-
Stellung, in der sich der Reduzierstift außerhalb der
Bewegungsbahn des Anschlagelementes befindet und die Bewegung durch das
inneren Ende des Anschlagelementes begrenzt wird, das an der
Fläche des Schaltergehäuses zur Anlage kommt.
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Der entwickelte Schalter arbeitet in der Rechtslauf-Stellung und
auch in der Linkslauf-Stellung, wenn das Anschlagelement für
verhältnismäßig große Drehzahl positioniert ist, äußerst
zufriedenstellend. In letzterem Fall kann das Drückerelement eine
gewisse Strecke in Richtung auf das Schalterelement verlagert
werden, und so kann die gewünschte Drehzahl eingestellt werden.
Schwierigkeiten entstehen jedoch, wenn eine geringe Drehzahl,
insbesondere die geringstmögliche Drehzahl, eingestellt werden
soll, wenn sich dieser Schalter in der Linkslauf-Stellung
befindet. In dieser Einstellung, wenn sich das Drückerelement in
der Aus-Stellung befindet, befindet sich das innere Ende des
Anschlagelementes sehr nahe am Reduzierstift, so daß nur 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.
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Diese Schwierigkeit läßt sich nicht durch Vergrößerung des
Abstandes des inneren Endes des Anschlagelementes in der Stellung
für minimale Drehzahl im Linkslauf beseitigen, weil dadurch dann
die im Rechtslauf einstellbare minimale Drehzahl vergrößert wird,
und somit wird der Bereich der Drehzahlen, der durch Anschlag des
verstellbaren Anschlagelementes festgelegt werden kann,
verkleinert.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schalter so zu
verbessern, daß die minimale Drehzahl gesteuert und durch
Verlagerung des Drückerelementes auch in der Linkslauf-Stellung
reproduzierbar eingestellt werden kann.
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Um diese Aufgabe zu erreichen, 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 Flasche des
Anschlagelementes, und daß der Reduzierstift in der Linkslauf-Stellung
in der Bewegungsbahn des Linkslauf-Anschlags liegt, und daß
zumindest in der Einstellung für maximale Drehzahl die
Drückerbewegung in der Richtung der Ein-Stellung durch das innere Ende des
Linkslauf-Anschlags begrenzt wird, das am Reduzierstift zur
Anlage kommt. Der Linkslauf-Anschlag ist dabei vorzugsweise
oberhalb des inneren Abschnittes des Anschlagelementes vorgesehen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schalter wird deshalb die Steuerung der
Drehzahl und insbesondere die Begrenzung der Drehzahleinstellung,
die das Anschlagelement in der Rechtslauf-Stellung des
Reduzierstiftes verwendet, in der gleichen Weise bewirkt wie bei dem
vorstehend beschriebenen Schalter, der nicht zum Stand der
Technik gehört.
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In der Linkslauf-Stellung wird gleichwohl die eingestellte
maximale Drehzahl mittels des Linkslauf-Anschlags begrenzt, der
am Drücker ausgebildet ist, so daß seine Lage nicht verändert
werden kann und im Linkslauf am Reduzierstift zur Anlage kommt,
bevor das innere Ende des Anschlagelementes, das auf maximale
Drehzahl eingestellt ist, die Fläche am Schaltergehäuse berühren
kann, die im Rechtslauf als Anschlag dient. Demgegenüber wird für
sehr kleine Drehzahlen, einschließlich der minimalen Drehzahl,
auch im Linkslauf das innere Ende des Anschlagelementes
verwendet, um diese Drehzahl zu begrenzen. Das innere Ende kommt
jedoch nicht zur Anlage am Reduzierstift, sondern zur Anlage an
der Fläche des Schaltergehäuses, wie dies auch beim Rechtslauf
der Fall ist, weil das Anschlagelement in dieser Einstellung so
weit in der Richtung auf das Schaltergehäuse verlagert ist, daß
das innere Ende des Anschlagelementes 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 Verlagerungshub des Drückerelementes zur Steuerung des
Motors zwischen Stillstand und minimaler Drehzahl zur Verfügung
gestellt.
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Die maximale Drehzahl im Linkslauf wird jedoch durch das
Zusammenwirken des Linkslauf-Anschlags und des Reduzierstiftes
bestimmt, so daß das innere Ende des Linkslauf-Anschlages dem
inneren Ende des Reduzierstift näher ist als das innere Ende des
Anschlagelementes der Anschlagfläche, die am Schaltergehäuse
vorgesehen ist, für das Anschlagelement, d.h., das innere Ende des
Anschlagelementes befindet sich in einer Stellung, die der
Stellung für maximale Drehzahl im Rechtslauf entspricht,
verringert jedoch nicht diese größtmögliche Drehzahl für
Linkslauf. Das Letztere geschieht durch die festgelegte Position
des inneren Endes des Linkslauf-Anschlags, der, wie vorstehend
erwähnt, früher zur Anlage am Reduzierstift kommt als das innere
Ende des Anschlagelementes an der Fläche des Schaltergehäuses.
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Es sei erwähnt, daß unter "minimaler Drehzahl" und "maximaler
Drehzahl" Drehzahlen verstanden werden, die durch die Begrenzung
der Bewegung des Druckerelementes bestimmt sind. Im Betrieb gibt
es 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".
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Damit die Erfindung besser verstanden wird, wird nun ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand eines Beispiels unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert:
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Figur 1 zeigt einen Schalter, teilweise als Ansicht und
teilweise aufgebrochen und im Schnitt in der Einstellung
für maximale Drehzahl im Rechtslauf;
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Figur 2 zeigt den Schalter aus Figur 1 in der Einstellung für
minimale Drehzahl im Rechtslauf;
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Figur 3 zeigt den Schalter in einer Darstellung entsprechend
den Figuren 1 und 2 in der Einstellung für maximale
Drehzahl im Linkslauf;
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Figur 4 zeigt den Schalter aus den Figuren 1 bis 3 in einer
Einstellung für minimale Drehzahl im Linkslauf;
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Figur 5 zeigt eine Teildarstellung des oberen Endes des
Reduzierstiftes und des äußeren Endes des Stellhebels zum
Umschalten der Drehrichtung in der Rechtslauf-Stellung,
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Figur 6 zeigt eine Darstellung des Reduzierstiftes und des
Stellhebels entsprechend Figur 5 in der Stellung für
Linkslauf.
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Der dargestellte Schalter hat ein Schaltergehäuse 2, in dem sich
eine übliche elektronische Schaltung und Kontaktanordnungen
befinden, mit denen ein Elektromotor mit unterschiedlichen
Drehzahlen sowohl im Links- als auch im Rechtslauf betrieben
werden kann. Am Schaltergehäuse 2 sitzt ein Drückerelement 3, das
gegen den Druck einer Feder in Richtung auf das Schaltergehäuse
(in den Figuren nach rechts) verlagert werden kann, wobei am
Drückerelement eine Drückerstange 8 befestigt ist, die sich in
Richtung auf das Schaltergehäuse (d.h. in den Figuren nach
rechts) erstreckt und an deren innerem Ende in nicht
dargestellter Weise Schleifkontakte angebracht sind, um mit den
Schaltungselementen zusammenzuwirken, die im Inneren des
Schaltergehäuses vorgesehenen sind, wobei sich die Kontakte zusammen mit
der Drückerstange 8 bewegen, wenn das Drückerelement 3 verlagert
wird. Im Drückerelement 3 ist in einer Durchgangsbohrung mit
einem Innengewinde ein Anschlagelement mit einem inneren,
stiftförmigen Abschnitt 4 und einem äußeren Drehknopf 5
angeordnet, so daß der Benutzer durch Verdrehung des Drehknopfes 5
dieses Anschlagelement wie erforderlich in das Drückerelement 3
einschrauben kann und auf diese Weise das innere Ende 6 des
Abschnittes 4 des Anschlagelementes 4, 5 so nahe wie nötig an die
Anschlagfläche 7 bringen kann, die durch das Schaltergehäuse 2
gebildet wird.
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Im oberen Teil des Schaltergehäuses 2 ist ein Reduzierstift 11
gehaltert, der senkrecht zur Richtung der möglichen
Verlagerungsbewegung des Drückerelementes 3 hin- und herbewegt werden kann,
also in den Figuren in der Senkrechten, und der von einer Feder
16, die auf einem Stift 15 des Schaltergehäuses 2 befestigt ist,
mit einer Kraft beaufschlagt wird, die in den Figuren nach oben
gerichtet ist. Das obere Ende des Reduzierstiftes 11 ist
abgeschrägt (Figuren 5 und 6), und, in der Stellung für
Rechtslauf steht dieser Stift über eine obere Fläche des
Schaltergehäuses 2 hervor (Figur 5). Auf dieser Fläche befindet sich der
innere Abschnitt des Stellhebels 13, der drehbar am
Schaltergehäuses 2 gelagert ist, so daß der Benutzer ihn durch Bewegung des
Griffteils 14 zwischen einer Stellung für Rechtslauf und einer
Stellung für Linkslauf verschwenken kann. Der Stellhebel 13
bewirkt in üblicher Weise, nicht dargestellt, etwa durch Drehung
des Ankers mittels eines 2-poligen Umschalters, eine Umschaltung,
durch die die Drehrichtung des Elektromotors zwischen Rechtslauf
und Linkslauf umgeschaltet wird.
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In der Stellung für Rechtslauf (Figur 5) befindet sich das innere
Ende des Stellhebels 13 außer Eingriff mit dem Reduzierstift 11.
Dadurch wird dieser von der Kraft der Feder 16 nach oben
gedrückt, so daß sich sein unteres Ende in der Stellung gemäß
Figuren 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 Figuren 3 und 4.
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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
Anschlagelementes 4, 5, der Linkslauf-Anschlag 9 und der Reduzierstift
11 bezogen auf die Zeichenebenen in den Figuren 1 bis 4 etwas
höher als die Drückerstange 8, so daß diese sich hinter dem
Reduzierstift 11 und hinter dem inneren Abschnitt 4 des
Anschlagelementes 4, 5 befinden und unbehindert von diesen zusammen mit
dem Drückerelement 3 bewegbar sind.
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Wie bereits erwähnt, hängt die Drehrichtung des Elektromotors,
die durch den Schalter gesteuert wird, von der Stellung des
Stellhebels 13 ab. Die Drehzahl des Elektromotors wird durch die
Lage des Drückerelementes 3 bezüglich des Schaltergehäuses
bestimmt. In den Stellungen gemäß Figuren 1 bis 4 befindet sich
das Drückerelement 3 in der Aus-Stellung, die am weitesten vom
Schaltergehäuse 2 entfernt ist. 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 umso mehr zu, je
weiter das Drückerelement 3 in diese Richtung verlagert wird.
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In der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Stellung des Schalters
für Rechtslauf kann das Drückerelement 3 so weit in das
Schaltergehäuse 2 hineinverlagert werden, bis das innere Ende 6 des
Anschlagelementes 4, 5 an der Anschlagfläche 7 des
Schaltergehäuses 2 anliegt. Man erkennt, daß in der Darstellung gemäß
Figur 1 das Anschlagelement 4, 5 weiter aus dem Drückerelement
3 herausgeschraubt ist als in der Stellung gemäß Figur 2. In der
Anordnung gemäß Figur 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 Figur 2 ist das Anschlagelement 4, 5 so weit 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 Figur 1. Dadurch ist der Verlagerungshub des
Drückerelementes 3 verkürzt, und in dieser Stellung läßt sich die
minimale Drehzahl des Elektromotors einstellen.
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Es sei erwähnt, daß in den Anordnungen gemäß Figuren 1 und 2 das
untere Ende des Reduzierstiftes 11 oberhalb des inneren
Abschnittes 4 des Drückerelementes 4, 5 und auch oberhalb des Linkslauf-
Anschlages 9 liegt, so daß die Verlagerungsbewegungen des
Drückerelement 3 mit der Drückerstange 8 und dem Anschlagelement
4, 5 durch den Reduzierstift 11 nicht beeinträchtigt werden.
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Wie bereits erwähnt, ist die maximale Linkslauf-Drehzahl des
Elektromotors deutlich geringer als die maximale Rechtslauf-
Drehzahl, um u.a. die Funkenstörung, die im Linkslauf
ausgeprägter ist, unterhalb der vorgeschriebenen Grenzen zu halten.
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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 oberhalb des inneren
Abschnittes 4 des Anschlagelementes 4, 5 verbleibt, jedoch auf der
Höhe des Linkslauf-Anschlages 9 liegt, wie dies in den Figuren
3 und 4 zu erkennen ist.
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Hat der Benutzer in dieser Linkslauf-Stellung das Anschlagelement
4, 5 in die Stellung für minimale Drehzahl gebracht (Figur 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
(Figur 2). In dieser Stellung ist bei unverlagertem
Drückerelement 3 darüber hinaus das innere Ende 10 des Linkslauf-
Anschlags 9 weiter von der ihm zugewandten Seite des
Reduzierstiftes 11 entfernt 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 bewegt werden,
bis das innere Ende 6 des Anschlagelementes 4, 5 an der
Anschlagfläche 7 des Schaltergehäuses 2 anliegt, um den Elektromotor
entsprechend der durch diese Stellung gegebenen minimalen
Drehzahl zu erregen, und der zur Verfügung stehende
Verlagerungshub ermöglicht ein gesteuertes Hochfahren des Elektromotors auf
diese minimale Drehzahl.
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In der Stellung des Anschlagelementes für maximale Drehzahl
(Figur 3) ist das innere Ende 6 des Anschlagelementes 4, 5 so
weit von der Anschlagfläche 7 des Schaltergehäuses 2 und damit
in Figur 3 nach links verlagert, daß der Abstand zwischen dem
inneren Ende 6 und der Anschlagfläche 7 deutlich größer ist als
der Abstand zwischen dem inneren Ende 10 des Linkslauf-Anschlags
9 und der ihm zugewandten Seite des Reduzierstiftes 11. Wird
daher das Drückerelement 3 in dieser Stellung gegen Federdruck
in Richtung auf das Schaltergehäuse 2 bewegt, so kommt das innere
Ende 10 des Linkslauf-Anschlags 9 zur Anlage am unteren
Endbereich des Reduzierstiftes 11, der die Weiterbewegung des
Drückerelementes 3 verhindert, wobei sich das innere Ende 6 des
Anschlagelementes 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.