DE7038855U - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

Dr. H-N,: KuiR Akte 70-20-111

Dr. \Λ > .j. Γι. TrL)ER 20. Okt. 1970 WF/Si

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Firma K.A. Schmersal & Co., 56 Wuppertal-Barmen, Lenneper Str. 57-4-1

Elektrischer Schalter.

Die Neuerung betrifft einen elektrischen Schalter mit einer als berührungslos beaufschlagbarer Fühler ausgebildeten Betätigungsvorrichtung. Derartige Schalter sind bereits bekannt. Als Betätigungsvorrichtungen dienen meist induktiv wirkende Fühler, die bei Annäherung bzw. Eindringen von elektrisch leitendem oder ferromagnetischem Material in die Wirkungszone ein elektrisches Schaltsignal abgeben. Die Betätigungsvorrichtung ist meist in einem Gehäuse angeordnet, das mindestens eine "aktive Außenseite" aufweist, wobei unter "aktive Außenseite" im Sinne der Neuerung eine Seite des Gehäuses verstanden ist, an der das elektromagnetische Feld des Fühlers frei in den Außenraum austreten kann. Die Betätigung der Vorrichtung erfolgt, indem ein außerhalb des Gehäuses angeordnetes, bewegbares Steuerglied, daß z.B. ein beliebiges Metailteil sein kann, in Richtung auf die aktive Außenseite bewegt wird. Sobald bei dieser Bewegung ein bestimmter vorgegebener Abstand von der aktiven Außenseite erreicht ist, wird das Schaltsignal ausgelöst und dadurch der Schaltvorgang bewirkt.

Die beschriebenen Schalter können insbesondere als Endschalter zur Steuerung von Maschinen, Transportanlagen, Fahrzeugen usw. verwendet werden.

Es hat sich nun herausgestellt, daß bei den bescliriebenen Schaltern dadurch Störungen, insbesondere Fehlschaltungen, auftreten können, daß zufällig ein Metallteil sich der aktiven Außenseite soweit nähert, daß ein Schaltsignal ausgelöst wird. Dies kann beispielsweise geschehen, wenn der Schalter als Endschalter an einer Werkzeugmaschine eingesetzt wird und

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Meta.llspäne in geringem Abstand von der aktiven Außenseite an dieser vorbeifallen oder je nacn Anbringungsart des Schalters sogar an ihr hängen- oder auf ihr liegenbleiben.

"..-/eck dex- vox-liegenden Neuerung iar. es» diese Nachteile zu vermeiden. Eierzu war die Aufgabe zu losen, einen elektrischen Jchalter der beschriebenen Art zu schaffen_v der so ausgebildet ist, daß ein Eindringen von unerwünschten Metallteilen in die Wirkungszone der Betätigungsvorrichtung oder gar ein Hangenoder Liegenbleiben von Spänen oder ähnlichen Metallteilen an der aktiven Außenseite der Betätigungsvorrichtung verhindert wird und damit eine der Hauptursachen von Fehlschaltungen beseitigt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht neuerungsgemäß dadurch, daß von außen gesehen vor der aktiven Außenseite des Gehäuses eine in Richtung auf die aktiveii Außenseite einem von außen auf sie wirkenden Druck relativ leicht nachgebende Schutzwand aus elastisch verformbaren Material angeordnet ist. Gemäß der weiteren Neuerung kann dabei mindestens ein Teil der äußeren Oberfläche der Schutzwand aus einer Ebene parallel zur aktiven Außenseite nach außen heraustretende Flächenteile aufweisen. Hierbei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die nach außen heraustretenden Flächenteile der äußeren Oberfläche der Schutzwand symmetrisch zur senkrechten Mittelachse auf diese Oberfläche angeordnet sind. So kann beispielsweise die äußere Oberfläche der Schutzwand zumindest teilweise kegelförmig ausgebildet sein. Die äußere Oberfläche der Schutzwand kann aber auch mindestens teilweise konvex gekrümmt ausgebildet sein.

Durch diese Ausbildung der äußeren Oberfläche der Schutzwand wi^d erreicht, daß, selbst wenn der SchaltFso montiert ist, daß die aktive Außenseite in einer waagerechten Ebene liegt, Metallteile nicht ohne weiteres auf der aktiven Außenseite liegen- oder hängenbleiben können. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Schaltpunkt des Schalters dicht vor oder innerhalb der äußeren Oberfläche der Schutzwand angeordnet ist. Es ist nämlich bekannt, daß der .Abstand des Schaltpunktes

von der aktiven Außenseite der Betätigungsvorrichtung von der Größe und der Bewegungsgeschwindigkeit des Steuergliedes abhängig ist. So ist dieser Abstand beispielweise für ein relativ großes langsam bewegtes Metallteil größer als für ein kleines relativ schnell bewegtes Metallteil. Da andererseits der Schaltpunkt derartiger elektrischer Schalter in bekannter Weise justierbar ist, ist es ohne Schwierigkeit möglich, den Schaltpunkt so einzustellen, daß er sich für das relativ große Steuerglied dicht von der äußeren Oberfläche der Schutzwand befindet, während er für kleine Ivie-callteile bereits innerhalb der äußeren Oberfläche der Schutzwand angeordnet ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß kleine relativ rasch vorbeifliegende -ietallteile ein Schaltsignal auslösen, während das größer«,sich eventuell auch langsamer bewegende Steuerglied ohne weiteres eine sichere Auslösung des Schaltsignales bewirkt. Der Schaltpunkt kann aber auch,wenn eine noch größere Sicherheit erreicht werden soll , so eingestellt werden, daß er auch für das Steuex-giied im Ruhezustand der Vorrichtung dicht innerhalb der äußeren Oberfläche der Schutzwand angeordnet ist. Bei einer Bewegung des Steuergliedes in Richtung auf die aktive Außenseite trifft dann das Steuerglied auf die nach außen heraustretenden Flächenteile der äußeren Oberfläche der Schutzwand auf. Die Schutzwand verformt sich infolge ihrer elastischen Eigenschaften, wodurch der Schaltpunkt durch die äußere Oberfläche der Schutzwand * hindurchtritt und das Schaltsignal ausgelöst werden kann. Material und Ausbildung der Schutzwand sind so gewählt, daß ein kleiner Druck mittels des Steuergliedes ausreicht, um den Schaltpunkt durch die äußere Oberfläche der Schutzwand hindurehtreten zu lassen.

Zs hat sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, wenn mindestens zwischen einzelnen Flächenteilen der inneren Oberfläche der Schutzwand und der aktiven Außenseite des Gehäuses mindestens ein Zwischenraum angeordnet ist. Hierdurch wird das Nachgeben der Schutzwand in Richtung auf die aktive Außenseite des Gehäuses beim Auftreffen des Steuergliedes erleichtert. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des neuen Gegenstandes

ist die innere Oberfläche der Schutzwand in der gleichen Richtung gekrüiwTb ausgebildet wie die äußere Oberfläche.

Schließlich hat es sich noch als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Schutzwand als auf das Gehäuse aufsetzbare Schutzkappe ausgebildet ist.

Im folgenden werden anhand der beigefügten Figuren drei Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Neuerung näher erläutert.

Figur 1 zeigt im Längsschnitt in schjo^eatischer Darstellung eine Ausführungsform des neuen Schalters.

Figur 2 und Figur 3 zeigen ebenfalls im Längsschnitt und in schematischer Darstellung zwei weitere Ausführungsformen des neuen Schalters.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform dos elektrischen Schalters gemäß der Neuerung handelt es sich um einen Endschalter, bei dem die aus einem nicht näher dargestellten elektronischen Teil 2 und einer Schwingkreisspule 3 bestehende Betätigungsvorrichtung innerhalb eines Gehäuses 1 angeordnet ist. Die Schwingkreisspule 3 ist innerhalb des Gehäuses 1 dicht hinter der Außenwand 5 so angeordnet, daß das elektromagnetische Feld durch die Außenwand 5 frei in den Außenraum austreten kann. Die Außenwand 5 stellt daher die aktive Außenseite der Betätigungsvorrichtung dar. Die innerhalb des Gehäuses 1 verbleibenden Hohlräume sind mit einem Gießharz 4 ausgefüllt. Die Betätigung des Schalters erfolgt mittels des Steuergliedes 7» das aus Metall besteht und in Richtung des Doppelpfeiles A oder B hin und her bewegt werden kann. Beim Annähern des Steuergliedes 7 ^an d.i^e aktive Außenseite 5 des Schalters wird ein Schaltsignal ausgelöst, sobald das Steuerglied ⁿ bei seiner Bewegung den Schaltpunkt 6 erreicht. Vcr der aktiven Außenseite 5 ist eine Schutzwand 8 aus elastisch verformbarem material, beispielsweise aus Kunststoff, angeordnet. Die äußere Ober-

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fläche 8a der Schutzwand 8 besitzt die Form eines Kegels, während die innere Oberfläche 81; an der aktiven Außenseite 5 des Gehäuses 1 anliegt. Durch u: i kegelförmige Ausbildung deräußeren Oberfläche 8a der 3chutz??2-u. 8 wird ein zufälliges Liegenbleiben oder Hängenblijeben von vorbeifliegenden Metallteilen -der Spänen an der Schutzwand selbst dann verhindert, wenn das Gehäuse 1 so montiert ist, daß die aktive Außenseite in einer waagerechten Ebene liegt. Durch das relativ rasche Abgleiten der Späne an der kegelförmigen Oberfläche 8a behalten die Späne auch eine relativ hohe Geschwindigkeit bei, so daß der sich aus ihrer Größe und Geschwindigkeit ergebende Schalt-™ punkt selbst dann innerhalb der äußeren Oberfläche 8a der Schutzwand 8 liegt, wenn der Schaltpunkt 6 für das Steuerglied 7 sich außerhalb der Schutzwand befindet. Da aber bei derartigen elektrischen Schaltern die räumliche Lage des Schaltpunktes in gewissen Grenzen einstellbar ist, kann auch dafür gesorgt werden, daß der Schaltpunkt 6 innerhalb der äußeren Oberfläche 8a der Schutzwand 8 beispielsweise dicht hinter der Spitze des Kegels zu liegen kommt. In diesem Falle können auch größere sehr dicht an der Schutzwand vorbeifliegende Metallteile kein Schaltsignal auslösen, während ein geringer Druck des sich auf die aktive Außenseite 5 zu bewegenden Steuergliedes 7 genügt, die Schutzwand 8 so zu verformen, daß das Steuerglied 7 den Schaltpunkt erreicht und ein Schaltsignal ausgelöst wird.

Boi der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist die aus dem elektronischen Teil 12 und der Schwingkreisspule 13 bestehende Betätigungsvorrichtung innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet. Die verbleibenden Hohlräume sind mit einer Vergußmasse 14 ausgefüllt. Die Auslösung des Schaltsignales erfolgt analog dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 dadurch, daß das Steuerglied 17 in Richtung des Doppelpfeiles A oder B auf die aktive Außenseite 15 des Gehäuses 11 solange zu bewegt wird, bis der Schaltpunkt 16 erreicht ist. Bei dieser Ausführungsforni hat die Schutzwand die Form einer Schutzkappe 18, die auf das Gehäuse 11 aufsteckbar ist. Die Schutzkappe 18 besitzt eine nach außen gekrümmte, äußere Oberfläche 18a und eine im gleichen

Sinne gekrümmte innere Oberfläche 18b, Dadurch, entsteht zwischen der inneren Oberfläche 18b der S' .utzkappe 18 und der aktiven Außenseite 15 des Gehäuses 11 ein Zwischenraum 19, in den beim Auftreffen des Steuergliedes 17 auf die äußere Oberfläche ISa der Schutzkappe 18 mindestens die mittloren TeJl--> der aus elastisch verformbarem Material bestehenden Schutzkappe 18 hineindrückbar sind. Der Schaltpunkt 16 des Gerätes kann, in bekannter Weise so eingestellt werden, daß er innerhalb d^r äußeren Oberfläche 18a, beispielsweise zwischen der inneren Oberfläche 18b und der aktiven Außenseite 15 angeordnet ^st. Ein Liegenoder Hängenbleiben von iuetallspäoen wird auch durch diese Ausführungsform der Schutzwand wirksam verhindert, und bei der Bewegung des Steuergliedes 17 in Richtung auf die aktive Außenseite 15 des Gehäuses 11 wird beim Auftreffen des Steuergliedes 17 auf die äußere Oberfläche 18a der Schutzkappe 18 diese soweit verformt, daß der Schaltpunkt 16 vom Steuerglied 17 erreicht wird und das Schaltsignal ausgelöst wird.

Die Ausbildung der Schutzwand als Schutzkappe 18, die auf das Gehäuae 11 aufsteckbar ist, hat den Vorteil, daß die Schutzkappe leicht auswechselbar ist, falls sie durch Beschädigung oder Alterung unbrauchbar geworden ist und außerdem je nach dem Verwendungszweck verschiedenartige Schutzkappen aufgesteckt werden können.

In Figur 3 ist noch eine letzte Ausführungsform des neuerungsgemäßen Schalters dargestellt.

Die aus dem elektronischen Teil 22 und der Scuwingkreisspule bestehende Betätigungsvorrichtung ist innerhalb des Gehäuses angeordnet. Verbleibende Hohlräume sind wiederum mit einer Vergußmasse 2?r ausgefüllt. Zur Betätigung des Schalters wird das Steuerglied 27 in Richtung des Doppelpfeiles A auf die aktive Außenseite 25 der Betätigungsvorrichtung solange zubewegt bis der Schaltpunkt 26 erreicht ist. Bei dieser Ausführungsform besteht die Schutzwand 28 aus einem sehr nachgiebigen material, beispielsweise aus geschäumten Kunststoff. Die Schwingkreisspule 23 isc innerhalb des Gehäuses 21 so angeordnet, daß sie gegen die Gehäuseaußenwand etwas zurückgesetzt ist, so daß

eine Vertiefung entsteht, die mit dem die Schutzwand 28 bildenden Ma^-srial ausgefüllt ist. Bei der Annäherung des Steuergliedp "· =n den Schaltpunkt 26 wird die Schutzwand 28 zusamraengedrüc ^o daß der Schaltpunkt 26 leicht durch das Steuerglied '-., erreicht werden kann, wodurch das Schalt signal ausgelöst wird.

Schutzansprüche - 8 -

703385528.1.71

Claims (7)

- 8 - Schut ζansprüche

1. EIe' ;cher Schalter, insbesondere Endschalter, mit einer als -nihrungslos beaufschlagbarer Fühler ausgebildeten Betätigungsvorrichtung, die in einem Gehäuse angeordnet ist, das mindestens sine aktive Außenseite aufweist und die durch ein außerhalb des Gehäuses angeordnetes in Richtung auf die aktive Außenseite bewegbares Steuerglied betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß von außen gesehen vor der .activen Außenseite (5* 15» 25) des Gehäuses (1, 11, 21) eine in Richtung auf die aktive Außenseite einem von außen auf sie wirkenden Druck relativ leicht nachgebende Schutzwand (8, 18, 28) aus elastisch verformbarem Material angeordnet ist.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der äußeren Oberfläche (ffe, 18a) der Schutzwand aus einer efe Ebene parallel zur aktiven Außenseite (5» 15) nach außen heraustretende Flächenteile aufweist.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen heraustretenden Flächenteile der äußeren Oberfläche (8a, 18a) der Schutzwand (8, 18) symmetrisch zur senkrechten Mittelachse auf diese Oberfläche angeordnet sind.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet« daß die äußere Oberfläche (8a) der Schutzwand (8) mindestens teilweise kegelförmig ausgebildet ist.

5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche (18a) der Schutzwand (18) mindestens teilweise konvex gekrümmt ausgebildet ist.

6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5» j dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltpunkt (6, 16, 26) des Schalters dicht vor oder innerhalb der äußeren Oberfläche (8a, 18a) der Schutzwand (8, 18, 28) angeordnet ist.

7. Elektrischer Schalter nacn einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwischen einzelnen Flächenteilen der inneren Oberfläche (18b) der Schutzwand (18), und der aktiven Außenseite (15) des Gehäuses (11) iüindestens ein Zwischenraum (1°) angeordnet ist.

Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche (ISb) der Schutzwand (.18) in der gleichen Richtung gekrümmt ausgebildet ist wie die äußere Oberfläche (18a).

9· Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzwand (18) als auf das Gehäuse (11) aufsetzbare Schutzkappe ausgebildet ist.