EP0261489A2 - Electric switch - Google Patents
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- H01H9/041—Casings hermetically closed by a diaphragm through which passes an actuating member
Definitions
- the invention relates to an electrical switch with a switching mechanism having at least one fixed contact and at least one movable contact interacting therewith, and a switch housing with an actuating member mounted thereon.
- switches are already known in a wide variety of variants. This applies in particular to their switching mechanism. But all have in common that the switching mechanism is not adequately protected against water or moisture.
- the object of the invention is therefore to develop a switch of the type mentioned so that it is waterproof.
- the electrical switch is designed in accordance with the preamble of claim 1 in accordance with the characterizing part of this claim.
- a switch housing with at most two, in particular only a single mounting opening and the interposition of at least one sealing element between the switch housing and the base carrying the entire switching mechanism, a perfect seal of the switch housing interior against the atmosphere is achieved, which at least prevents water from penetrating prevented. If a further opening of the switch housing is necessary for the passage of an actuating member, this can be sealed in a comparable manner, unless the actuating member itself is also a sealing element (eg membrane).
- the sealing element is connected between an inner surface of the switch housing and an opposite surface of the base.
- an electrical switch is created which is of particularly simple construction and can be installed without problems despite the good seal.
- both the switch housing and the base simply designed components can be and you can use a conventional element of sealing technology as a sealing element.
- the switching mechanism can be easily mounted outside the housing, which not only simplifies production, but also accelerates it and thus makes it cheaper.
- a particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the base or the like bears on its inside a sealing element designed as a sealing ring, in particular an O-ring, which can be pressed against an inner surface of the housing pointing counter to the mounting direction.
- the base carrying the O-ring is thus pushed into the housing until the sealing ring has reached the inner surface of the housing and has been compressed to a sufficient extent there.
- the relative position between base and housing must be secured by a suitable measure so that the sealing ring does not relax and the sealing effect can be lost.
- the sealing ring engage in a circumferential outer groove or at least in mutually opposite undercuts or the like of the base. This secures the position of the sealing ring on the base before assembly and at the same time ensures proper seating of the sealing ring on the housing sealing surface.
- a particularly preferred variant of the invention is characterized by at least one, but preferably two, wedge-shaped ones ge locking elements on two opposite surfaces of the base, which can be snapped into a window-like recess or an opening of the respectively associated resiliently evacuable housing wall.
- the latching elements can also be resilient instead of the wall.
- the wedge-shaped elements are arranged so that the wedge tip leads ahead during assembly. Due to the resilient design of the housing wall, each latching element can enter its window-like recess at the end of the insertion movement, i.e. when the sealing ring is sufficiently tensioned, and thereby cause the base to be latched to the housing in at least two places.
- Essential elements of the switch according to the invention are the base 1 with the switching mechanism 2 and the switch housing 3.
- the latter is provided with a mounting opening 4 into which the base 1 with the switching mechanism 2 is pushed in the direction of the arrow 5.
- the base 1 closes the assembly opening 4 to the outside, and a good seal is already achieved.
- the switch housing 3 has an essentially cup-shaped shape, the inner contour being stepped twice. The base 1 can be brought into contact with the first paragraph, but this is not absolutely necessary.
- a sealing element 8 bears against the second paragraph, which is held on the base 1 and is pressed by this in the final assembly position against the second paragraph.
- This sealing element is preferably an O-ring. It ensures that the housing interior 9 accommodating the switching mechanism 2 is watertightly sealed from the outside.
- the sealing ring 8 is spring-locked into a circumferential groove on the inside of the base 1 or, as in the exemplary embodiment, two mutually opposite, groove-like undercuts 10 and 11. The latter are located on the inner end of the base 1 in the direction of assembly, which is also designed as a centering element 12.
- a positive connection is provided in addition to the non-positive connection or instead of the non-positive connection between base 1 and housing 3.
- the mutually opposite housing walls 13 and 14 are provided with at least one, but preferably two window-like recesses 15 at the same height and equidistant from the housing edge.
- the wall 13 In order to enable this latching, the wall 13 must be able to deflect resiliently in the direction of the arrow 18. The same applies analogously to the opposite wall 14, which must dodge from right to left.
- the actuator 21 of the switch is designed as a plunger and can be pressed in in the direction of arrow 22.
- the switch housing still needs a cross-section corresponding to the plunger Tappet guide 23.
- the latter is sealed off from the switch housing 3 by a sleeve 24. It is resilient to be able to take part in the tappet movement.
- Both ends of the cuff are thickened by a bead.
- One cuff end 25 engages with its bead in an annular groove 26 at the outer end of the tappet.
- the other cuff end 27 projects into a housing groove 28 which is open at the edge in the longitudinal direction of the tappet.
- the actuating member 21 in the exemplary embodiment is not depressed directly by hand, but with the aid of a one-armed lever 29 which is pivotably mounted on the switch housing.
- the elastic property of the sleeve 24 can additionally be used in the sense of a return spring.
- the inner end of the actuating member 21 designed as a plunger protrudes slightly into the interior of the housing.
- a spring-elastic, tongue-like holding element 32 slides simultaneously over the two wedge-shaped Ends of the slide bars 31 and is thereby lifted over the inner plunger end 31. It is supported in the end position on this tappet end and / or the thicker ends of the two slide rails.
- the end position can be seen in Fig. 1.
- the holding element 32 belongs to the switching mechanism 2.
- the contact arm 33 carries the movable contact (s) 37, which interact with the fixed contacts 38 and 39.
- the switch is a changeover switch.
- Each of the two fixed contacts can be replaced by a stop that only takes on a mechanical but no electrical function.
- the switch is provided with connecting elements 40 and 41 which pass through the base 1, their inner ends carrying the fixed contacts 38 and 39, respectively.
- the switch housing 3 is dimensioned such that the edge drawn freely beyond the base 1 surrounds these connection elements 40 and 41 and thereby protects them.
- the switch housing 2 is further provided with a test bore 42.
- a test bore 42 In the exemplary embodiment, it is somewhat expanded towards the outside and narrowed at its inner end. The tightness of the connection between the base 1 and check the switch housing 3. After this test, the bore 42 is closed with the aid of a ball 43, which is pressed into the central part of the test bore 42. The resilient property of the housing material is sufficient for secure sealing at this point. Otherwise, the test bore 42 is located centrally on a tubular extension 44 of the switch housing 3.
Landscapes
- Push-Button Switches (AREA)
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem wenigstens einen Festkontakt und mindestens einen damit zusammenwirkenden bewegbaren Kontakt aufweisenden Schaltmechanismus sowie einem Schaltergehäuse mit daran gelagertem Betätigungsorgan. Derartige Schalter sind in den verschiedensten Varianten bereits bekannt. Dies gilt insbesondere hinsichtlich ihres Schaltmechanismus. Allen ist aber gemeinsam, daß der Schaltmechanismus gegen Wasser bzw. Feuchtigkeit nicht ausreichend geschützt ist.The invention relates to an electrical switch with a switching mechanism having at least one fixed contact and at least one movable contact interacting therewith, and a switch housing with an actuating member mounted thereon. Such switches are already known in a wide variety of variants. This applies in particular to their switching mechanism. But all have in common that the switching mechanism is not adequately protected against water or moisture.
Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, einen Schalter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er wasserdicht ist.The object of the invention is therefore to develop a switch of the type mentioned so that it is waterproof.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der elektrische Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet ist. Durch die Verwendung eines Schaltergehäuses mit höchstens zwei, insbesondere nur einer einzigen Montageöffnung und die Zwischenschaltung mindestens eines Dichtelements zwischen das Schaltergehäuse und den den gesamten Schaltmechanismus tragenden Sockel erreicht man eine einwandfreie Abdichtung des den Schaltmechanismus aufnehmenden Schaltergehäuseinnenraums gegenüber der Atmosphäre, die zumindest das Eindringen von Wasser verhindert. Falls für den Durchtritt eines Betätigungsorgans noch eine weitere öffnung des Schaltergehäuses notwendig ist, kann diese in vergleichbarer Art abgedichtet werden, sofern nicht das Betätigungsorgan selbst zugleich ein Dichtelement (z.B. Membrane) ist. Wenn sich der Sockel vollständig innerhalb der Montageöffnung des Schaltergehäuses befindet, so ist das Dichtelement zwischen eine Innenfläche des Schaltergehäuses und eine gegenüberliegende Fläche des Sockels geschaltet. Auf diese Weise entsteht ein elektrischer Schalter, der von besonders einfachem Aufbau ist und trotz der guten Abdichtung problemlos montiert werden kann. Außerdem liegt dadurch eine preiswerte Konstruktion vor, daß sowohl das Schaltergehäuse als auch der Sockel einfach gestaltete Bauteile sein können und man als Dichtelement ein herkömmliches Element der Dichtungstechnik verwenden kann. Der Schaltmechanis läßt sich leicht außerhalb des Gehäuses montieren, was die Fertigung nicht nur vereinfacht, sondern auch beschleunigt und damit preiswerter gestaltet.To achieve this object, it is proposed according to the invention that the electrical switch is designed in accordance with the preamble of
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Sockel od. dgl. an seiner Innenseite ein als Dichtring, insbesondere O-Ring, ausgebildetes Dichtelement trägt, das an einer entgegen der Montagerichtung weisenden Gehäuseinnenfläche anpreßbar ist. Der den O-Ring tragende Sockel wird also so weit in das Gehäuse eingeschoben, bis der Dichtring an der Gehäuseinnenfläche angekommen und dort in ausreichendem Maße zusammengepreßt ist. Durch eine geeignete Maßnahme ist die erreichte Relativlage zwischen Sockel und Gehäuse zu sichern, damit sich der Dichtring nicht entspannen und dadurch die Dichtwirkung verlorengehen kann.A particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the base or the like bears on its inside a sealing element designed as a sealing ring, in particular an O-ring, which can be pressed against an inner surface of the housing pointing counter to the mounting direction. The base carrying the O-ring is thus pushed into the housing until the sealing ring has reached the inner surface of the housing and has been compressed to a sufficient extent there. The relative position between base and housing must be secured by a suitable measure so that the sealing ring does not relax and the sealing effect can be lost.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Dichtring in eine umlaufende Außennut oder zumindest in einander gegenüberliegende Hinterschneidungen od. dgl. des Sockels eingreift. Dies sichert die Lage des Dichtrings am Sockel vor der Montage und gewährleistet zugleich eine ordnungsgemäße Anlage des Dichtrings an der Gehäuse-Dichtfläche.In a development of the invention, it is proposed that the sealing ring engage in a circumferential outer groove or at least in mutually opposite undercuts or the like of the base. This secures the position of the sealing ring on the base before assembly and at the same time ensures proper seating of the sealing ring on the housing sealing surface.
Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung est gekennzeichnet durch wenigstens je ein, vorzugsweise aber je zwei keilförmi ge Verrastelemente an zwei gegenüberliegenden Flächen des Sokkels, die je in eine fensterartige Ausnehmung oder einen Durchbruch der jeweils zugeordneten federelastisch ausweichbaren Gehäusewandung einrastbar sind. Wahlweise können statt der Wandung auch die Verrastelemente federnd ausgebildet sein. Die keilförmigen Elemente sind so angeordnet, daß bei der Montage die Keilspitze vorauseilt. Aufgrund der federelastischen Ausbildung der Gehäusewandung kann am Ende der Einschiebebewegung, also dann, wenn der Dichtring ausreichend gespannt ist, jedes Verrastelement in seine fensterartige Ausnehmung eintreten und dadurch die Verrastung des Sockels mit dem Gehäuse an wenigstens zwei Stellen bewirken.A particularly preferred variant of the invention is characterized by at least one, but preferably two, wedge-shaped ones ge locking elements on two opposite surfaces of the base, which can be snapped into a window-like recess or an opening of the respectively associated resiliently evacuable housing wall. Optionally, the latching elements can also be resilient instead of the wall. The wedge-shaped elements are arranged so that the wedge tip leads ahead during assembly. Due to the resilient design of the housing wall, each latching element can enter its window-like recess at the end of the insertion movement, i.e. when the sealing ring is sufficiently tensioned, and thereby cause the base to be latched to the housing in at least two places.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und die hieraus resultierenden Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.Further advantageous configurations and the advantages resulting therefrom result from the following description of an exemplary embodiment.
Die Zeichnung zeigt ein solches Ausführungsbeispiel. Hierbei stellen dar:
- Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch den elektrischen Schalter,
- Fig. 2 eine Draufsicht auf die Betätigungsseite des Schalters -teilweise aufgebrochen.
- 1 is a vertical longitudinal section through the electrical switch,
- Fig. 2 is a top view of the actuation side of the switch partially broken away.
Wesentliche Elemente des erfindungsgemäßen Schalters sind der Sockel 1 mit dem Schaltmechanismus 2 und das Schaltergehäuse 3. Letzteres ist mit einer Montageöffnung 4 versehen, in welche der Sockel 1 mit dem Schaltmechanismus 2 voran im Sinne des Pfeils 5 eingeschoben wird. Dabei verschließt der Sockel 1 die Montageöffnung 4 nach außen hin, wobei bereits eine gute Abdichtung erreicht wird. Diese resultiert aus der formlichen Anpassung des Sockelumfangs an den Umfang der Montageöffnung, wobei letztere, wie die Fign. 1 und 2 insgesamt ausweisen, bevorzugterweise einen rechteckigen Querschnitt besitzt. Das Schaltergehäuse 3 besitzt eine im wesentlichen topfförmige Gestalt, wobei die Innenkontur zweimal absatzartig abgesetzt ist. Am ersten Absatz kann der Sockel 1 zur Anlage gebracht werden, jedoch ist dies nicht unbedingt erforderlich. Am zweiten Absatz liegt ein Dichtelement 8 an, welches am Sockel 1 gehalten und durch diesen in der Montageendstellung gegen den zweiten Absatz gepreßt wird. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Dichtelement um einen O-Ring. Er stellt sicher, daß der den Schaltmechanismus 2 aufnehmende Gehäuseinnenraum 9 nach außen hin wasserdicht abgedichtet ist.Essential elements of the switch according to the invention are the
Der Dichtring 8 ist in eine umlaufende Nut an der Innenseite des Sockels 1 oder, wie beim Ausführungsbeispiel, zwei einander gegenüberliegende, nutartige Hinterschneidungen 10 und 11 federelastisch eingerastet. Letztere befinden sich an dem in Montagerichtung inneren Ende des Sockels 1, welches zugleich als Zentrierelement 12 ausgebildet ist.The sealing ring 8 is spring-locked into a circumferential groove on the inside of the
Da ein Reibschluß zwischen Sockel 1 und Schaltergehäuse 3 für die dauernde Aufrechterhaltung der Dichtungspressung zu unsicher wäre, ist zusätzlich zur kraftschlüssigen oder anstelle der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Sockel 1 und Gehäuse 3 ein Formschluß vorgesehen. Die einander gegenüberliegenden Gehäusewandungen 13 und 14 sind mit wenigstens je einer, vorzugsweise aber zwei auf gleicher Höhe und gleichweit vom Gehäuserand entfernten fensterartigen Ausnehmungen 15 versehen. In jeden rastet in der Montageendlage des Sockels 1 und bei gespanntem Dichtelement 8 je ein an den Sockel vorzugsweise angeformter keilförmiger Ansatz 16 ein. Die Keilspitze ragt in Montagerichtung 5 und das widerhakenartige dicke Keilende stützt sich in der Montageendlage an der äußeren Kante der zugeordneten Ausnehmung ab. Um dieses Verrasten zu ermöglichen, muß die Wandung 13 im Sinne des Pfeils 18 federelastisch ausweichen können. Sinngemäßes gilt für die gegenüberliegende Wandung 14, die von rechts nach links ausweichen muß.Since a frictional connection between
Um die Montage zu erleichtern und auch das sichere Einrasten der Ansätze 16 in ihre Ausnehmung 15 zu gewährleisten, befinden sich jeweils an der Innenseite der Gehäusewandungen 13 und 14 Führungsnuten 19 und 20. Jede ist einer Ausnehmung 15 vorgelagert und ihre Höhe nimmt von außen nach innen stetig ab. Sie endigt an der fensterartigen Ausnehmung 15 oder kurz davor.In order to facilitate assembly and also to ensure that the
Das Betätigungsorgan 21 des Schalters ist als Stößel ausgebildet und im Sinne des Pfeils 22 eindrückbar. Infolgedessen benötigt das Schaltergehäuse noch eine dem Stößelquerschnitt entsprechende Stößelführung 23. Um ein Eindringen von Wasser über den Spaltraum zwischen Stößelführung und Stößel zu vermeiden, ist letzterer gegenüber dem Schaltergehäuse 3 durch eine Manschette 24 abgedichtet. Sie ist federelastisch, um die Stößelbewegung mitmachen zu können. Beide Manschettenenden sind durch einen Wulst verdickt. Das eine Manschettenende 25 greift mit seinem Wulst in eine Ringnut 26 am äußeren Stößelende dichtend ein. Das andere Manschettenende 27 ragt in eine in Längsrichtung des Stößels randoffene Gehäusenut 28 hinein. Sie kann nach außen hin verengt sein oder nach Einstecken des Manschettenendes 27 verengt werden. Auf diese Weise wird ein Eindringen von Wasser auch im Bereich des Betätigungsorgans 21 sicher vermieden. Im übrigen wird das Betätigungsorgan 21 beim Ausführungsbeispiel nicht unmittelbar von Hand niedergedrückt, sondern mit Hilfe eines schwenkbar am Schaltergehäuse gelagerten einarmigen Hebels 29. Die elastische Eigenschaft der Manschette 24 kann zusätzlich im Sinne einer Rückstellfeder ausgenutzt werden.The
In der Ausgangsstellung ragt das innere Ende des als Stößel ausgebildeten Betätigungsorgans 21 geringfügig ins Gehäuseinnere hinein. Beidseits dieses inneren Stößelendes 30 befindet sich je eine an ihrem nach außen gerichteten Ende keilförmig gestaltete Aufgleitleiste 31. Ihre Höhe entspricht etwa dem Betrag, um welchen das Stößelende 30 in den Gehäuseinnenraum 9 hineinragt. Bei der Montage des Sockels 1 gleitet ein federelastisches, zungenartiges Halteelement 32 gleichzeitig über die beiden keilförmigen Enden der Aufgleitleisten 31 und wird dadurch über das innere Stößelende 31 angehoben. Es stützt sich in der Endlage an diesem Stößelende und/oder den dickeren Enden der beiden Aufgleitleisten ab. Die Endstellung ist in Fig. 1 zu sehen. Das Halteelement 32 gehört dem Schaltmechanismus 2 an. Sein inneres Ende ist U-förmig gebogen. Daran stützt sich das eine Ende einer flachen Schnappfeder 36 an, deren anderes Ende mit dem freien Ende des Kontaktarms 33 verbunden ist. Die beiden Verbindungen erfolgen jeweils in bekannter Weise über Schneidenlager 34 und 35. Das Schnappen dieses Mechanismus erfolgt in bekannter Weise, so daß es nicht näher erläutert zu werden braucht. Erwähnenswert ist allenfalls, daß der Kontaktarm 33 den oder die bewegbaren Kontakte 37 trägt, der bzw. die mit Festkontakten 38 und 39 wechselweise zusammenwirken. Der Schalter ist infolgedessen ein Umschalter. Jeder der beiden Festkontakte kann durch einen Anschlag ersetzt werden, der nur eine mechanische aber keine elektrische Funktion übernimmt. Der Schalter ist mit Anschlußelementen 40 und 41 versehen, die den Sockel 1 durchsetzen, wobei ihre inneren Enden die Festkontakte 38 bzw. 39 tragen. Das Schaltergehäuse 3 ist so dimensioniert, daß der frei über den Sockel 1 hinausgezogene Rand diese Anschlußelemente 40 und 41 umgibt und dadurch schützt.In the starting position, the inner end of the actuating
Das Schaltergehäuse 2 ist des weiteren mit einer Prüfbohrung 42 versehen. Sie ist beim Ausführungsbeispiel nach außen hin etwas erweitert und an ihrem inneren Ende verengt. Über diese Bohrung kann man die Dichtheit der Verbindung zwischen dem Sockel 1 und dem Schaltergehäuse 3 überprüfen. Nach dieser Prüfung wird die Bohrung 42 mit Hilfe einer Kugel 43 verschlossen, die man in den mittleren Teil der Prüfbohrung 42 einpreßt. Die federelastische Eigenschaft des Gehäusematerials reicht zum sicheren Abdichten an dieser Stelle aus. Im übrigen befindet sich die Prüfbohrung 42 zentrisch an einem rohrförmigen Ansatz 44 des Schaltergehäuses 3.The
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