DE69618256T2 - Vorrichtung mit schützender Wirkung gegen Durchsickern von Flüssigkeiten in elektrischen Schaltern und dergleichen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung hat als Gegenstand eine Vorrichtung mit schützender Wirkung gegen Durchsickern von Flüssigkeiten in elektrischen Schaltern und dergleichen, nach der Art umfassend die im Oberbegriff des Anspruchs 1 festgelegten Merkmale.
• Wie bekannt finden die elektrischen Schalter der oben angegebenen Art verschiedene Anwendungen, beispielsweise in Haushalts- und/oder Industriegeräten, die für den Betrieb in einer Umgebung auch mit hoher Feuchtigkeit oder mit Gefahr von Spritzwasser und anderen Flüssigkeiten bestimmt sind.
• Um solche Schalter gegen das Durchsickern zu schützen, was erhebliche Probleme unter dem Gesichtspunkt einer einwandfreien Betriebsweise und der Sicherheit betragen kann, sehen einige technische Lösungen vor, dass den Schaltern selbst hermetische Abdichtmittel zugeordnet werden, die z. B. aus einer Schutzhaube oder aus einem Abdeckteil aus biegsamen Werkstoff bestehen, wie z. B. Silikon oder aus einem anderen, geeigneten Werkstoff, das einen umlaufenden Flansch aufweist, der am Stirnteil des Außengehäuses des Schalters mittels eines Befestigungsrahmens angekoppelt wird, der vom Schutzteil getrennt oder mit demselben innig verbunden ist.
• Dieses letztere kann auch eine Umfangslippe aufweisen, die dazu bestimmt ist, auf die Oberfläche einer Wand zu wirken, in der eine profilierte Öffnung ausgenommen ist, in die der Schalter derart eingesetzt wird, dass eine Abdichtung auch zwischen dem Außengehäuse des Schalters und der Wand hergestellt wird. Der oben beschriebene bekannte Stand der Technik weist jedoch einige Mängel auf, welche die praktische Verwendung und die Zuverlässigkeit stark begrenzen.
• Der Schutzteil aus silikonischem Werkstoff und der entsprechende Befestigungsrahmen verursachen nämlich nicht unbeträchtliche Herstellungskosten vor allem im Zusammenhang mit den nicht hohen Gesamtkosten derartiger Schalter.
• Das Schutzteil ist leicht Scherspannungen oder Rissen aus verschieden Gründen oder zufolge der häufigen Verwendung des Schalters ausgesetzt, die dessen Schutzmerkmale vermindern oder ganz und gar gefährden.
• Um die oben angegebenen Mängel zu beseitigen ist eine Schutzvorrichtung gegen Spritzwasser für elektrische Schalter vorgesehen, die keine Hauben oder Schutzteile aus silikonischen Werkstoffen oder ähnlichen verwendet, sondern konstruktive Lösungen benutzt, für die Abdichtungen nach der Art eines O-Ring erforderlich sind, die niedrige Herstellungs- und Installationskosten und eine diskrete Arbeitszuverlässigkeit auch nach langer Verwendung des Schalters aufweisen. Diese Vorrichtung ist im Dokument EP 0 613 160 erläutert. In der Praxis sind bei dieser bekannten Technik die Abdichtmittel vorgesehen, um das Durchsickern von Flüssigkeiten sowohl ins Schaltergehäuse als auch zwischen diesem letzteren und dem Rand der profilierten Öffnung zu verhindern, die in der Trägerwand ausgenommen ist, in die der Schalter selbst eingesetzt wird.
• Insbesondere wird die Abdichtung zwischen dem Außengehäuse des Schalters und der Trägerwand ausgeführt indem in dieser letzteren eine geeignete, umlaufende, eingesetzte Einbuchtung vorgesehen wird, die um die Kanten der profilierte Öffnung herum angeordnet ist, in der eine Anschlagaufnahme festgelegt ist, gegen die eine Ringdichtung anschlägt, die um einen umlaufenden Vorsprung des Gehäuses herum in Eingriff steht.
• Diese technische Lösung, auch wenn sie unter dem funktionellen Gesichtspunkt wirksam ist, beträgt jedoch die Verwendung einer dazu eigens profilierten Trägerwand, welche die oben erwähnte Einbuchtung und die entsprechende Anschlagaufnahme aufweist, die zum entsprechenden, mit der Dichtung versehenen Vorsprung des Schalters gegenprofiliert sind.
• Die Dichtung bildet überdies ein getrenntes Teil des Schaltergehäuses, der bei der Installation einwandfrei positioniert werden muss. Diese Notwendigkeit begrenzt teilweise die Einfachheit und die Bequemlichkeit der Anwendung, sobald der Schalter in Position befestigt werden muss.
• Der oben genannte Stand der Technik sieht vor, dass zur Verhinderung eines Durchsickern ins Innere des Gehäuses der außen von der Stirnseite des Gehäuses vorspringende Betätigungsschalter im Bereich einer seiner inneren Gleitwände an einem Führungskragen verschoben werden kann, der gleichfalls nach außen vorspringt und an dem die Betätigungstaste verschiebbar aufgeschoben ist. Zwischen dem Führungskragen und dieser Gleitwand ist auch eine ringförmige Dichtung nach der Art eines O-Ringes vorgesehen, der sich gegen den Durchgang von Feuchtigkeit und von Flüssigkeiten in Richtung einer Umlenkstange widersetzt, die ihrerseits den Führungskragen gleitbar durchsetzt, um die Betätigungstaste von der inneren, elektromechanischen Einheit zu lösen.
• Auch diese technische Lösung weist die Grenze auf, dass die Dichtung ein vom Führungskragen getrenntes Zusatzteil bildet und nach längerer Verwendung verschlissen wird und von der für denselben vorgesehene Aufnahme heraustreten kann.
• Bei dieser Situation, liegt 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 erwähnten Mängel zu beseitigen.
• Im Bereich dieser technischen Aufgabe ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung mit schützender Wirkung gegen Durchsickern von Flüssigkeiten in elektrischen Schaltern und dergleichen zu schaffen, die eine Erhöhung der Zuverlässigkeit in der Betriebsweise gegenüber den bekannten technischen Lösungen erlaubt.
• Die angegebene technische Aufgabe und das angegebene Ziel werden im wesentlichen durch eine Vorrichtung mit schützender Wirkung gegen Durchsickern von Flüssigkeiten in elektrischen Schaltern und dergleichen erreicht, die durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 festgelegten Merkmale gekennzeichnet ist.
• Nachfolgend wird beispielsweise und nicht begrenzend, die Beschreibung einiger bevorzugter, jedoch nicht ausschließlicher Ausführungsformen einer Vorrichtung mit schützender Wirkung gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergeben, die in den beigefügten Zeichnungen erläutert ist. Es zeigen,
• Fig. 1 einen Querschnitt einer an einem mit zwei Betätigungstasten versehenen Schalter angewandten Vorrichtung, die in einer rechten Schnitthälfte und einer linken Schnitthälfte 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, die in eine linke Schnitthälfte und eine rechte Schnitthälfte unterteilt sind, die jeweils einer dritten und einer vierten Ausführungsform eines Bestandteils der Vorrichtung entsprechen.
• Unter Bezugnahme auf die Figuren, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt mit der Bezugsziffer 1 angegeben.
• Diese Vorrichtung ist einem Schalter 2 zugeordnet, um das Durchsickern in denselben und über eine profilierte Öffnung 3 einer Trägerwand 4 zu verhindern, in welcher der Schalter 2 in Eingriff kommt.
• Der Schalter 2 umfasst auf herkömmlicher Art und Weise ein Außengehäuse 5 aus elektrischem Isoliermaterial, bestehend beispielsweise aus einer Hülle 6, die eine Anschlagerweiterung 6a gegen die Trägerwand 4 besitzt, und aus einer Abdichtwand 7, die hermetisch der Stirnseite der Hülle 6 zugeordnet ist.
• Von dieser letzteren springen ein oder mehrere Betätigungsschalter 8 nach außen vor, die wirksam mit einer elektromechanischen Umschalteinheit (nicht dargestellt, da sie bekannter und herkömmlicher Art ist), die im Gehäuse 5 aufgenommen ist.
• In den beigefügter Figuren ist beispielsweise ein Schalter dargestellt, der mir zwei Betätigungstasten 8 versehen ist, die in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen dargestellt sind.
• Die Vorrichtung 1 ist durch hermetische Abdichtmittel festgelegt, die einen ersten Bestandteil, der jeweils mit 9a, 9b, 9c, 9d je nach Ausführungsform angegeben ist und dazu ausgerichtet ist, das Durchsickern von Flüssigkeiten in die profilierte Öffnung 3 zwischen dem Gehäuse 5 und der Trägerwand 4 zu verhindern, und einen zweiten Bestandteil umfassen, der mit 10a und 10b in zwei verschiedenen Ausführungsformen angegeben und dazu bestimmt ist, den Eintritt von Flüssigkeiten ins Gehäuse 5 über die Betätigungstasten 8 zu verhindern.
• Auf originelle Weise ist der erste Bestandteil durch eine Ringdichtung festgelegt, die längs des Umfanges und außerhalb am Gehäuse 5 in einer Stellung festliegt und über einen lippenartigen Abschnitt 11 gegen einen Randstreifen 4a anstößt, der stirnseitig an der Trägerwand positioniert und um die profilierten Öffnung 3 herum festgelegt ist. Die Ringdichtung 9 umfasst einen Anschlussabschnitt 12, der nicht abnehmbar an einem umlaufenden Vorsprung 7a des Außengehäuses 5, beispielsweise in der Abdichtwand 7 ausgenommen in Eingriff steht.
• In einer ersten, in der Schnitthälfte aus Fig. 1 dargestellten und mit 9a angegebenen Ausführungsform, umfasst die Ringdichtung zwei lippenartige Abschnitte 11a und 11b, die derart voneinander beabstandet und koaxial sind, dass sie zwischen sich einen ringförmigen Leerraum 13 festlegen, um wie ein Saugkopf auf dem Randstreifen 4a zu wirken. Im einzelnen umfassen die lippenartigen Abschnitte einen lippenartigen Innenabschnitt 11a und einen lippenartigen Außenabschnitt 11b, bei dieser letzteren im wesentlichen mit einem Außenrand des umlaufenden Vorsprunges 7a ausgerichtet ist.
• Eine zweite, in der linken Schnitthälfte aus Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, ist die mit 9b angegebenen Ringdichtung ähnlich der ersten Ausführungsform 9a, u. zw. weist sie zwei lippenartige Abschnitte 11a und 11b auf, die eine Art Saugkopf verwirklichen, der lippenartige Außenabschnitt 11b springt jedoch im wesentlichen gegenüber dem Außenrand des umlaufenden Vorsprunges 7a vor.
• In einer dritten in der linken Schnitthälfte aus Fig. 2 dargestellten und mit 9c angegebenen Ausführungsform weist die Dichtung einen einzigen lippenartigen Abschnitt 11 und einen Anschlussabschnitt 12 auf, der im wesentlichen zu einer in der Schließwand 7 ausgenommenen Sitz 7b gegenprofiliert ist.
• In einer vierten, in der rechten Schnitthälfte aus 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 vom umlaufenden Vorsprung 7a derart erstreckt, dass der lippenartige Abschnitt 11a selbst mit Abstand von der umlaufenden Anschlagerweiterung 6a der Hülle 6 positioniert wird.
• Der zweite Bestandteil zur Ausführung der hermetischen Abdichtmittel der Vorrichtung 1 wirkt gegen das Durchsickern von Flüssigkeiten ins Innere des Gehäuses 5 und im einzelnen ist er zwischen einem nach außen von der Stirnseite eines Gehäuses 5 vorspringenden Führungskragen 15 und einer entsprechenden Betätigungstaste 8 wirksam, die am Führungskragen selbst im Bereich einer Gleitwand 8a verschiebbar in Eingriff steht, die beispielsweise durch die Innenfläche eines muffenartigen Abschnittes 8b festgelegt ist, der sich von der Bodenwand 8c der Taste 8 selbst weg erstreckt.
• In einer in der linken Schnitthälfte aus Fig. 1 dargestellten und mit 10b angegebenen Ausführungsform, ist der zweite Bestandteil der Vorrichtung durch eine Hülse aus Kunststoff festgelegt, die den Führungskragen 15 umgibt und an demselben festliegt. Die Hülse 10b umfasst einen Basisrohrabschnitt 16, der nicht abnehmbar am Kragen 15 in Eingriff steht und einen Abdichtabschnitt 17 der leicht gegenüber dem Basisabschnitt 16 vorsteht und gegen die Gleitfläche 8a der Betätigungstaste sowie gegen eine mit der Betätigungstaste 8 verbundenen Betätigungsstange 18 anstößt.
• In einer zweiten, in der rechten Schnitthälfte aus Fig. 1 dargestellten und mit 10a angegebenen Schnitthälfte, ist der zweite Bestandteil der Vorrichtung 1 durch eine ringartige, im wesentlicher biegsame und lippenartig ausgebildete Erweiterung der Gleitwand 8a selbst der Betätigungstaste 8 festgelegt. Die ringartige Erweiterung 10a stößt federnd gegen den Führungskragen 15 derart an, dass eine hermetische Abdichtung zwischen diesem letzteren und der Gleitwand 8a sowohl während der Translation der Betätigungstaste als auch wenn sich diese in Ruhestellung befindet hergestellt wird.
• Vorteilhafter Weise sind die Ringdichtungen 9a, 9b, 9c, 9d als auch die Hülse 10b in ein und demselben Spritzvorgang wie die Schalterteile enthalten, an denen sie nicht abnehmbar in Eingriff kommen, und zwar jeweils das Gehäuse 5 und der Führungskragen 15.
• Die Erfindung erzielt wichtige Vorteile.
• Die Vorrichtung verwendet nicht nur nicht schutzhaubenartige Schutzteile aus Silikon oder ähnlichen Werkstoffen, sondern benötigt auch nicht spezifische und eigene Ausbildungen des Randstreifens der in der Trägerwand ausgenommenen, profilierten Öffnung, in welcher der, der Vorrichtung zugeordnete Schalter in Eingriff kommt. Die Ringdichtung gegen das Durchsickern des Schaltergehäuses und die Ränder dieser Öffnung der Trägerwand können nämlich stirnseitig gegen einen flachen Randstreifen anstoßen, der unmittelbar der Trägerwand angehört. Alle Bestandteile der hermetischen Abdichtmittel stehen auf eine nicht abnehmbare Art und Weise an den entsprechenden Schalterteilen schon beim Herstellungsschritt dieses letzteren in Eingriff und benötigen daher nicht geeignete Montagearbeitsschritte bei der Installation des Schalters.
• Aus den oben genannten Gründen sind sowohl die Herstellungskosten als auch die Installationskosten der Schalter, in denen die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zugeordnet werden, weiter gegenüber den bekannten Techniken herabgesetzt. Die Arbeitszuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Erfindung ist schließlich erhöht, da vor allem die statische Dichtung zwischen dem Schalter und der Trägerwand insbesondere in den Ausführungsformen mit Doppellippe wirksam ist. Es ist überdies hervorzuheben, dass die Verschiebung zwischen der Führungsfläche und der Taste entweder längs einer unmittelbaren im Gehäuse der Taste selbst ausgenommenen Fläche oder auf einer weiten Fläche im Bereich des Führungskragens desselben erfolgt. Als Ergebnis, erfolgt die Dichtung genau am richtigen Ort und ist immer wirksam und aktiv auch nach einer längeren Benützung des Schalters.
• Die Erfindung kann zahlreiche Abänderungen und Varianten erfahren, die alle im Bereich der Erfindungsidee liegen sowie in den abhängigen Ansprüchen festgelegt sind. In der praktischen Ausführung der Erfindung können die Werkstoffe, die Formen und die Abmessungen beliebig je nach den Bedürfnissen sein.

Claims (11)

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

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

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

- einen außen aus dem Gehäuse (5) vorstehenden Führungskragen (15) der Taste (8), wobei die Taste (8) innen eine längs des Führungskragens (15) eine 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 den Führungskragen (15) umhüllende und an denselben festen Hülse (10b) aus Federmaterial festgelegt sind, wobei die Hülse (10b) einen Basisrohrabschnitt (16), der nicht abnehmbar am Kragen (15) in Eingriff steht, und einen abdichtenden Abschnitt (17) umfasst, der federnd gegen die Gleitfläche (8a) der Betätigungstaste (8) anstößt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10b) in demselben Spritzgussvorgang wie der Führungskragen (15) ausgeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem das Außengehäuse (5) in einer profilierten Öffnung (3) eingreift, die in einer Trägerwand (4) festgelegt ist, wobei die hermetischen Abdichtmittel fähig sind, das Durchsickern von Flüssigkeiten in das Gehäuse (5) und durch 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 außerhalb des Gehäuses (5) festliegt und am Gehäuse selbst in einer Stellung angeordnet ist, die geeignet ist, auf einen Randstreifen (4a) zu wirken, der um die profilierte Öffnung (3) herum festgelegt und stirnseitig zu der Trägerwand (4) positioniert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (9a, 9b, 9c, 9d) mindestens einen lippenartigen Abschnitt (11, 11a, 11b) umfasst, der gegen den Randstreifen (4a) der Tragwand (4) anstößt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (9a, 9b) mindestens zwei dieser lippenartigen Abschnitte (11a, 11b) umfasst, die derart voneinander beabstandet und zueinander koaxial sind, dass zwischen ihnen ein ringförmiger Leerraum (13) festgelegt wird, und wie ein Saugkopf auf der Tragwand (4) wirken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, 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.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, 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 mit einem Außenrand des umlaufenden Vorsprunges (7a) ausgerichtet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (9b) zwei dieser lippenartigen Abschnitte (12a, 11b) aufweist, die derart voneinander beabstandet und koaxial sind, dass sie zwischen sich einen Leerraum (13) festlegen, der ihnen die Wirkung eines Saugnapfes 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.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (12) der Ringdichtung (9a, 9b, 9c, 9d) im wesentlichen zu einem winkelförmigen Gehäuse (5) ausgenommenen Sitz (7a) gegenprofiliert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (9d) einen mittigen, zwischen dem Anschlussabschnitt (12) und dem lippenartigen Abschnitt (11) liegenden Abschnitt (14) umfasst, der sich von dem Anschlussabschnitt (12) derart wegerstreckt, dass der lippenartige Abschnitt (11) von einer umfangsgemäßen Anschlagerweiterung (6a) des Außengehäuses (5) gegen die Trägerwand (4) beabstandet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (9a, 9b, 9c, 9d) in demselben Spritzgussvorgang ausgeführt wird wie das Außengehäuse (5).