DE69606757T2 - Vorrichtung mit schützender Wirkung gegen Durchsickern von Flüssigkeiten in elektrischen Schaltern und dergleichen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand eine Vorrichtung mit schützender Wirkung gegen Durchsickern von Flüssigkeiten in elektrischen Schaltern und dergleichen, wobei diese Schalter die im Oberbegriff des Anspruchs 1 festgelegten Merkmale aufweisen.
• Wie bekannt finden die elektrischen Schalter der angegebenen Art in verschiedenen Anwendungen Verwendung, beispielsweise in Haushaltsgeräten und/oder Industriegeräten, die für den Betrieb in Umgebungen auch mit hoher Feuchtigkeit oder mit der Gefahr von Wasserspritzern oder von anderen Flüssigkeiten bestimmt sind.
• Um solche Schalter vor Durchsickern zu schützen, was erhebliche Probleme unter dem Gesichtspunkt der einwandfreien Betriebsweise und der Sicherheit betragen würde, sehen einige technische Lösungen vor, daß den Schaltern hermetische Abdichtmittel zugeordnet werden, die beispielsweise aus einer Schutzkappe oder einem Abdeckelement aus biegsamem Material besteht, wie beispielsweise Silicon oder einem anderen geeigneten Material, das einen umlaufenden Flansch aufweist, der mit der Stirnseite des Außengehäuses des Schalters mittels eines Befestigungsrahmens gekoppelt wird, der vom Schutzelement entweder getrennt oder mit demselben innig verbunden ist.
• Dieses letztere kann auch eine umlaufende Lippe aufweisen, die bestimmt ist, auf die Oberfläche einer Wand zu wirken, in der eine profilierte Öffnung ausgenommen ist, um dort den Schalter derart einzulassen, daß eine Abdichtung auch zwischen dem Außengehäuse des Schalters selbst und der Wand ausgeführt wird.
• Der oben beschriebene Stand der Technik weist jedoch einige Mängel auf, welche die praktische Verwendung und die Zuverläßlichkeit der obigen Lösungen stark beschränken.
• Das Schutzelement aus Siliconmaterial und der entsprechende Befestigungsrahmen weisen nämlich nicht unbedeutende Herstellungskosten vor allem im Verhältnis zu den nicht hohen Gesamtkosten von Schaltern der besprochenen Art auf.
• Das Schutzelement ist überdies leicht Einschnitten oder Zerklüftungen aus zufälligen Gründen oder zufolge einer wiederholten Benutzung des Schalters ausgesetzt, welche die Schutzeigenschaften herabsetzen oder vollständig gefährden.
• Um die oben genannten Nachteile zu beheben ist eine Schutzvorrichtung gegen Wasserspritzer für elektrische Schalter vorgesehen, die nicht Schutzkappen oder Schutzelemente aus Siliconmaterial oder ähnlichem verwendet, sondern Konstruktionslösungen benutzt, für welche Dichtungsringe der Art eines O-Ringes verfangt werden, die niedrige Herstellungs- und Installationskosten und eine diskrete Zuverläßlichkeit im Betrieb auch nach längerem Gebrauch des Schalters aufweisen. Eine solche Vorrichtung ist im Dokument EP 0 613 160 erläutert.
• In der Praxis sind bei diesem Stand der Technik die Abdichtmittel vorgesehen, um das Durchsickern von Flüssigkeiten sowohl ins Gehäuse des Schalters als auch zwischen dem Gehäuse und dem Rand der profilierten Öffnung zu verhindern, die in der Trägerwand ausgenommen ist, in die der Schalter selbst eingreift.
• Insbesondere wird die Dichtwirkung zwischen dem Außengehäuse des Schalters und der Trägerwand hergestellt, indem in dieser letzteren eine eigene, umlaufende, eingelassene Vertiefung vorgesehen wird, die um die Ränder der profilierten Öffnung herum angeordnet wird, in der ein Anschlagsitz festgelegt ist, gegen den eine Ringdichtung angesetzt wird, die um einen umlaufenden Vorsprung des Gehäuses in Eingriff steht.
• Auch wenn diese technische Lösung unter dem Gesichtspunkt der Betriebsweise wirksam ist, beträgt sie jedoch die Verwendung einer eigens dazu profilierte Trägerwand, welche die Vertiefung und den entsprechenden Anschlagsitz aufweist, die zum entsprechenden Vorsprung des mit der Dichtung versehenen Schalters gegenprofiliert sind.
• Die Dichtung bildet überdies ein getrenntes Element des Schaltergehäuses, das einwandfrei bei der Installation positioniert werden muß. Diese Notwendigkeit beschränkt teilweise die Einfachheit und die Bequemlichkeit beim Einbau des Schalters selbst.
• Gemäß dem oben erläuterten Stand der Technik ist, zur Verhinderung des Durchsickerns ins Innere des Gehäuses, ist die außen von der Stirnseite des Gehäuses vorstehende Betätigungstaste bereitgestellt, um im Bereich einer ihrer inneren Innenflächen an einem Führungskragen verstellt zu werden, der ebenfalls nach außen vorsteht und an dem diese Betätigungstaste verschiebbar aufgeschoben ist. Zwischen dem Führungskragen und der Gleitfläche ist auch eine Ringdichtung nach der Art eines O-Ringes vorgesehen, der sich dem Durchdringen von Feuchtigkeit und Flüssigkeiten in Richtung einer Umschaltstange widersetzt, die ihrerseits den Führungskragen gleitbar durchdringt, um die Betätigungstaste von der inneren, elektromechanischen Gruppe abzukoppeln.
• Auch diese technische Lösung weist die Grenze auf, daß die Dichtung ein Zusatzelement bildet, das vom Führungskragen getrennt ist und nach längerem Gebrauch verschlissen werden kann und aus ihrem Sitz austritt.
• In dieser Situation besteht die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende technische Aufgabe darin, eine Vorrichtung mit schützender Wirkung gegen Durchsickern von Flüssigkeiten in elektrischen Schaltern und dergleichen zu schaffen, die in der Lage ist, im wesentlichen die angeführten Mängel zu beseitigen.
• Im Bereich dieser technischen Aufgabe liegt ein wichtiges Ziel der Erfindung darin, eine Vorrichtung mit schützender Wirkung zu schaffen, welche die Herstellungs- und Installationskosten der Schalter selbst reduziert und eine Erhöhung der Zuverläßlichkeit in der Betriebsweise gegenüber den bekannten technischen Lösungen erlaubt.
• Die angegebene technische Aufgabe und das hervorgehobene Ziel werden im wesentlichen durch eine Vorrichtung mit schützender Wirkung gegen Durchsickern von Flüssigkeiten in elektrischen Schaltern und dergleichen erfüllt, die durch die den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 festgelegten Merkmale gekennzeichnet ist.
• Nun wird beispielsweise und nicht beschränkend die Beschreibung einiger bevorzugten, jedoch nicht ausschließenden Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit schützender Wirkung wiedergegeben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen,
• Fig. 1 einen Querschnitt der an einem mit zwei Tasten versehenen Schalter angebrachten Vorrichtung, wobei der Querschnitt in eine rechte Querschnittshälfte und eine linke Querschnittshälfte unterteilt ist, die jeweils einer ersten und einer zweiten Ausführungsform von zwei Bestandteilen der Vorrichtung entsprechen; und
• Fig. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung und des Schalters aus Fig. 1, der in eine linke Querschnittshälfte und eine rechte Querschnittshälfte unterteilt ist, die jeweils einer dritten und einer vierten Ausführungsform eines Bestandteiles der Vorrichtung entsprechen.
• Unter Bezugnahme auf die genannten Figuren, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt mit der Bezugsziffer 1 angegeben.
• Die Vorrichtung 1 ist einem Schalter 2 zugeordnet, um Durchsickern von Flüssigkeiten in denselben und über die profilierte Öffnung 3 einer Trägerwand 4 zu verhindern, in welcher der Schalter 2 selbst in Eingriff zu setzen ist.
• Der Schalter 2 umfaßt auf herkömmliche Art und Weise ein Außengehäuse 5 aus einem elektrischen Isoliermaterial, beispielsweise bestehend aus einer Gehäusehülle 6, die mit einer umlaufenden Anschlagerweiterung 6a gegen die Trägerwand 4 versehen ist, und bestehend aus einer Abdichtseite 7, die der Stirnseite der Gehäusehülle 6 hermetisch zugeordnet ist.
• Aus dieser Gehäusehülle stehen nach außen eine oder mehrere Betätigungstasten 8 vor, die wirksam mit einer elektromechanischen Umschaltgruppe (nicht dargestellt, da bekannter und herkömmlicher Art) verbunden sind, die in dem Gehäuse 5 aufgenommen ist.
• In den beigelegten Zeichnungen ist z. B. ein Schalter dargestellt, der mit zwei Betätigungstasten 8 versehen ist, die in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen dargestellt sind.
• Die Vorrichtung 1 ist durch hermetische Abdichtmittel festgelegt, die einen ersten, jeweils mit 9a, 9b, 9c, 9c angegebenen Bestandteil in verschiedenen Ausführungsformen, der dazu ausgelegt ist, das Einsickern von Flüssigkeiten in die profitierte Öffnung 3 zwischen dem Gehäuse 5 und der Trägerwand 4 zu verhindern, und einen zweiten, jeweils mit 10a und 10b in zwei verschiedenen Ausführungsformen gezeigten zweiten Bestandteil umfassen, der zur Verhinderung des Eintritts von Flüssigkeit in das Gehäuse 5 über die Betätigungstaste 8 vorgesetzt ist.
• Auf originelle Weise ist der erste Bestandteil durch eine Ringdichtung festgelegt, die umfangsmäßig und außen am Gehäuse 5 in einer Stellung festliegt und über mindestens einen lippenartigen Abschnitt 11 gegen den Randstreifen 4a angesetzt ist, der stirnseitig an der Trägerwand 4 positioniert und um die profilierte Öffnung 1 herum festgelegt ist. Die Ringdichtung 9 umfaßt einen Anschlußabschnitt 12, der nicht abnehmbar an einem umlaufenden Vorsprung 7a des Gehäuses 5, beispielsweise in der Schließwand 7 ausgenommen, befestigt ist.
• In einer ersten, in der rechten Querschnittshälfte der Fig. 1 dargestellten und mit 9a angegebenen Ausführungsform, umfaßt die Ringdichtung 2 lippenartige Abschnitte 11a und 11b, die voneinander beabstandet und derart koaxial sind, daß zwischen ihnen ein ringförmiger Leerraum 13 festgelegt wird, der ihnen erlaubt, wie ein Saugkopf auf den Randstreifen 4a zu wirken. Im einzelnen umfassen die lippenartigen Abschnitte einen inneren lippenartigen Abschnitt 11a und einen äußeren lippenartigen Abschnitt 11b, wobei dieser letztere mit einem Außenrand des umlaufenden Vorsprungs 7a ausgerichtet ist.
• In einer zweiten, in der linken Querschnittshälfte von Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, ist die mit 9b angegebene Ringdichtung ähnlich der ersten Ausführungsform 9a, d. h. sie weist zwei lippenartige Abschnitte 11a und 11b auf, die eine Art Saugkopf darstellen, wobei jedoch der äußere lippenartige Abschnitt 11b vom Außenrand des umlaufenden Vorsprungs 7a vorsteht.
• In einer dritten, in der linken Querschnittshälfte von Fig. 2 dargestellten und mit 9c angegebenen Ausführungsform, weist die Dichtung einen einzigen lippenartigen Abschnitt 11 und einen Anschlußabschnitt 12 auf, der zu einem winkelförmigen, in der Abdichtseite 7 ausgenommenen Sitz 7c gegenprofiliert ist.
• In einer vierten, in der rechten Querschnittshälfte von Fig. 2 dargestellten und mit 9d angegebenen Ausführungsform, umfaßt die Ringdichtung zwischen dem lippenartigen Abschnitt 11 und dem Anschlußabschnitt 12, einen mittigen Abschnitt 14, der sich in Entfernung vom umlaufenden Vorsprung 7a derart erstreckt, daß der lippenartige Abschnitt 11 selbst von der umlaufenden Anschlagerweiterung 6a der Gehäusehülle 6 beabstandet ist.
• Der zweite die hermetischen Abdichtmittel der Vorrichtung 1 herstellende Bestandteil wirkt gegen Einsickern von Flüssigkeiten ins Innere des Gehäuses 5, und im einzelnen ist er zwischen dem von der Stirnseite des Gehäuses 5 nach außen vorstehenden Führungskragen 15 und einer jeweiligen Betätigungstaste 8 wirksam, die verschiebbar am Führungskragen selbst im Bereich einer Gleitfläche 8a in Eingriff steht, die beispielsweise durch die Innenseite eines muffenartigen Abschnittes 8b festgelegt ist, der sich in Entfernung von einer Bodenwand 8c der Taste 8 selbst erstreckt.
• In einer ersten in der rechten Querschnittshälfte von Fig. 1 dargestellten und mit 10a angegebenen Ausführungsform, ist dieser zweite Bestandteil der Vorrichtung 1 durch eine ringförmige, im wesentlichen biegsame und lippenartig ausgebildete Erweiterung festgelegt, die auf der Gleitfläche 8a selbst der Betätigungstaste 8 vorgesehen ist. Die ringförmige Erweiterung 10a ist in der Lage, elastisch gegen den Führungskragen 15 derart angesetzt zu werden, daß eine hermetische Abdichtung zwischen dem Kragen und der Gleitfläche 8a sowohl während der Verschiebung der Taste als auch in deren Ruhestellung hergestellt wird.
• In einer verschiedenen in der linken Querschnittshälfte von Fig. 1 dargestellten und mit 10 angegebenen Ausführungsform ist der zweite Bestandteil der Vorrichtung 1 durch eine Hülse aus Kunststoff festgelegt, die den Führungskragen 15 umhüllt und an diesem festliegt. Die Hülse 10b umfaßt einen Basisrohrabschnitt 16, der nicht abnehmbar mit dem Kragen 15 in Eingriff steht, und einen Dichtabschnitt 17, der leicht vom Basisabschnitt 16 vorsteht und in der Lage ist, elastisch gegen die Gleitfläche 8a der Betätigungstaste 8 und auch gegen eine mit der Betätigungstaste 8 verbundene Betätigungsstange 18 angesetzt zu werden.
• Auf vorteilhafte Weise werden die Dichtring 9a, 9b, 9c, 9d als auch die Hülse 10b in denselben Spritzgießvorgang zusammen mit den Teilen des Schalters erhalten, an denen sie nicht abnehmbar in Eingriff kommen, d. h. jeweils das Gehäuse 5 und der Führungskragen 15.
• Die Erfindung erzielt wichtige Vorteile.
• Die Vorrichtung verwendet nicht nur nicht kappenartige Schutzelemente aus Silicon oder ähnlichem Material, sondern bedarf keiner spezifischen und eigenen Ausbildung des Randstreifens der profilierten Öffnung, die in der Trägerwand ausgenommen ist, in welcher der der Vorrichtung zugeordnete Schalter in Eingriff kommt. Die Ringdichtung zur Abdichtung gegen das Einsickern zwischen dem Gehäuse des Schalters und den Rändern der Trägerwandöffnung kann nämlich stirnseitig gegen einen flachen Randstreifen angesetzt werden, der unmittelbar Teil der Trägerwand ist. Überdies wurden die gesamten Bestandteile der hermetischen Abdichtmittel schon nicht abnehmbar an den jeweiligen Schalterteilen während des Herstellungsschrittes dieses letzteren befestigt und bedarf daher nicht eigener Arbeitsschritte in der Montage bei der Installation des Schalters.
• Wegen der oben genannten Gründe, werden sowohl die Herstellungskosten als auch die Installationskosten der Schalter, in denen die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zugeordnet sind, weiters gegenüber jenen des bekannten Standes der Technik reduziert. Die Zuverläßlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Betrieb ist im wesentlichen erhöht, da an erster Stelle die statische Abdichtung zwischen Schalter und Trägerwand, insbesondere in den Ausführungsformen mit Doppellippe sehr wirksam ist. Überdies ist auch zu bemerken, daß die gleitende Bewegung zwischen der Führungsseite und der Taste entweder längs einer unmittelbar im Tastenkörper gebildeten Fläche oder längs einer Reiboberfläche im Bereich des Führungskragens der Taste erfolgt. Diese Dichtwirkung erfolgt daher genau an der richtigen Steile und ist immer wirksam und aktiv, auch nach einer stetigen Benutzung des Schalters.
• Zahlreiche Abänderungen und Varianten können an der so konzepierten Erfindung vorgenommen werden, die alle in dem durch die Ansprüche festgelegten Bereich liegen. In der praktischen Ausführung der Erfindung können die Materialien, die Formen und Abmessungen je nach den Erfordernissen beliebig sein.

Claims (10)

1. Vorrichtung mit schützender Wirkung gegen Durchsickern von Flüssigkeiten in elektrischen Schaltern und dergleichen, wobei ein solcher Schalter umfaßt:

- ein eine elektrische Umschaltgruppe aufnehmendes Außengehäuse (5) aus elektrischem Isoliermaterial;

- mindestens eine Betätigungstaste (8), die außen von der Stirnseite des Außengehäuses (5) vorsteht und mit der elektromechanischen Gruppe wirksam verbunden ist;

- einen außen aus dem Gehäuse (5) vorstehender Führungskragen (15) der Taste (8), wobei die Taste (8) außen eine längs des Führungskragens (15) verschiebbare Gleitfläche (8a) aufweist,

- hermetische Abdichtmittel, die zwischen der Gleitfläche (8a) der Betätigungstaste (8) und dem Kragen (15) wirksam eingreifen,

dadurch gekennzeichnet, daß die hermetischen Abdichtmittel durch mindestens eine ringförmige, im wesentlichen biegsame, lippenartige Erweiterung der Gleitfläche (8a) der Betätigungstaste (8) festgelegt sind, wobei diese Erweiterung elastisch gegen den Führungskragen (15) angesetzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Außengehäuse (5) in einer in einer Trägerwand (4) festgelegten, profilierten Öffnung (3) eingreift,

- wobei die hermetischen Abdichtmittel imstande sind, das Durchsickern von Flüssigkeiten in das Gehäuse (5) und über die profilierte Öffnung (3) zu verhindern,

dadurch gekennzeichnet, daß die hermetischen Abdichtmittel mindestens eine Ringdichtung (9a, 9b, 9c, 9d) umfassen, die längs des Umfanges und außen am Gehäuse (5) festliegt, und auf dem Gehäuse selbst in einer Stellung angeordnet ist, um auf einen Randstreifen (4a) zu wirken, der um die profilierte Öffnung (3) herum festgelegt und stirnseitig an der Trägerwand (4) positioniert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (9a, 9b, 9c, 9d) mindestens einen lippenartigen Abschnitt (11, 11a, 11b) umfaßt, der gegen den Randstreifen (4a) der Trägerwand (4) angesetzt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (9a, 9b) zwei dieser lippenartigen Abschnitte (11a, 11b) umfaßt, die derart voneinander beabstandet und koaxial sind, daß zwischen ihnen ein ringförmiger Leerraum (13) festgelegt wird, der ihnen die Wirkung eines Saugkopfes an der Trägerwand (4) erlaubt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (9a, 9b, 9c, 9d) einen Anschlußabschnitt (12) umfaßt, der nicht abnehmbar an einem umlaufenden Vorsprung (7a) des Außengehäuses (5) in Eingriff steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (9a) zwei der lippenartigen Abschnitte (11a, 11b) aufweist, die derart voneinander beabstandet und koaxial sind, daß zwischen ihnen ein Leerraum (13) festgelegt wird, der ihnen die Wirkung eines Saugkopfes an der Trägerwand (4) erlaubt, wobei die lippenartigen Abschnitte (11a, 11b) einen lippenartigen Außenabschnitt (11a) aufweisen, der im wesentlichen mit dem Außenrand des umlaufenden Vorsprunges (7a) ausgerichtet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (9b) zwei dieser lippenartigen Abschnitte (11a, 11b) aufweist, die derart voneinander beabstandet und koaxial sind, daß sie zwischen sich einen Leerraum (13) festlegen, der ihnen die Wirkung eines Saugkopfes an der Trägerwand (4) erlaubt, wobei die lippenartigen Abschnitte (11a, 11b) einen lippenartigen Außenabschnitt (11b) umfassen, der im wesentlichen von einem Außenrand des umlaufenden Vorsprunges 7a vorsteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußabschnitt (12) der Ringdichtung (9a, 9b, 9c, 9d) im wesentlichen zu einem winkelförmigen im Gehäuse (5) ausgenommenen Sitz (7a) gegenprofiliert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (9d) einen zwischen dem Anschlußabschnitt (12) und dem lippenartigen Abschnitt (11) liegenden Abschnitt (14) umfaßt, der sich in Entfernung von dem Anschlußabschnitt (12) derart erstreckt, daß der lippenartige Abschnitt (11) von einer umfangsgemäßen Anschlagerweiterung (6a) des Außengehäuses (5) gegen die Trägerwand (4) beabstandet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (9a, 9b, 9c, 9d) in demselben Spritzgußvorgang ausgeführt wird, wie das Außengehäuse (5).