EP0451633B1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

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EP0451633B1
EP0451633B1 EP91104942A EP91104942A EP0451633B1 EP 0451633 B1 EP0451633 B1 EP 0451633B1 EP 91104942 A EP91104942 A EP 91104942A EP 91104942 A EP91104942 A EP 91104942A EP 0451633 B1 EP0451633 B1 EP 0451633B1
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EP
European Patent Office
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housing
switch
positively
lid
actuating ram
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EP91104942A
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English (en)
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EP0451633A3 (en
EP0451633A2 (de
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Alois Schäffeler
Axel Riess
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Marquardt GmbH
Original Assignee
Marquardt GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/04—Cases; Covers
    • H01H13/06—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof or flameproof casings
    • H01H13/063—Casings hermetically closed by a diaphragm through which passes an actuating member

Definitions

  • the invention relates to an electrical switch according to the preamble of claim 1.
  • Switches are often required to be largely liquid-tight, liquid-protected or at least dust-free, so that no external substances can penetrate into the interior of the switch and lead to faults here.
  • the switch housing In order to populate the switch housing, however, it must be accessible at least from one side. Since the switch is provided with fixed and movable components, access is generally made possible from the top or from the bottom of the switch housing.
  • a switch which consists of an injection molded base with an upper housing part placed thereon consists of a thermoplastic material.
  • the upper part of the housing has a thin-walled, circular-shaped area that acts as a movable membrane.
  • a plunger acting on a contact system is located in the interior of the housing in the area of the membrane.
  • a push button switch is also known, which is arranged on a wall opening, the space between the plunger and the switch housing being sealed by means of an annular bellows made of rubber.
  • the bellows is attached on the one hand to the housing of the switch and on the other hand in a groove of the push button and has an approximately V-shaped indentation.
  • the invention is therefore based on the object to provide a largely sealed electrical switch, the easy accessibility of which is also ensured during assembly and which can be sealed inexpensively with simple means.
  • the switch according to the invention is based on the basic idea that there are good preconditions for the tightness of a switch housing when it consists of a housing that is largely closed on all sides. According to the invention it is therefore provided that the switch housing is cup-shaped, i. H. only the top of the switch is open to populate the switch. Through this upper opening, the actuating element, which is movable in vertical guide grooves, is used, which acts with a horizontally displaceable actuating cam on a largely vertically arranged contact bridge for switching the switch. From this switch housing, which is closed at the sides and at the bottom, therefore only the connection lugs protrude from the housing through corresponding slots, which, however, are completely sealed off from the housing.
  • the top side of the switch housing which is initially open for fitting, is now closed by a cover which nestles positively and / or non-positively on the switch housing, the actuator being flexibly connected to this cover.
  • This upper housing closure therefore serves simultaneously as a cover and as a seal, the plunger of the actuating element either protruding through the cover or lying below the flexible cover.
  • the upper cover is in the area of the actuator with a bell-shaped flexible and provided elastic bellows, which has a passage opening for the plunger of the actuator.
  • the actuating tappet can have a circumferential groove in which the upper edge of the bell-shaped bellows engages.
  • the thin-walled bell-shaped bellows can itself be provided with a pressure point in order to generate a defined switch movement.
  • cover has a circumferential web which engages in a corresponding groove in the upper region of the housing.
  • the housing has upward-facing pins which engage in corresponding bores in the attached cover and which are used for caulking and thus for establishing a firm connection.
  • the one-piece cover made of elastic material Thanks to the one-piece cover made of elastic material, a number of different tasks can be solved at the switch.
  • the electrical switch 1 shown in longitudinal section in FIG. 1 and in plan view in FIG. 2 is as Double switch formed with two switching bridges and consists of a switch housing 2 with four closed side walls 3 to 6 and a bottom closed down 7. Inside the switch housing there is an actuator 9 guided in vertical longitudinal grooves 8, which as a cylindrical housing open at the bottom for receiving a counter pressure spring 10 is formed. In the upper area, the actuating member 9 has an actuating plunger 11 which is acted upon by the actuating force 12.
  • the actuating member has two horizontally extending guide housings 13, in each of which an actuating cam 14 is guided horizontally.
  • a compression spring 15 pushes the respective actuating cam 14 against the upper leg 16 of the respective rocker-shaped contact bridge 17, which is mounted in the rocker pivot point 18.
  • the lower leg 19 of the contact bridge 17 carries an electrical contact 20 which interacts with a fixed contact 21.
  • This fixed contact 21 is led out of the interior of the housing through a lower housing opening 22 and is guided as a horizontal web 23 to a connecting terminal 24.
  • the rocker pivot point 18 is designed as a cutting edge for the contact bridge and is connected to the second electrical connection bracket 25, which is led out of the housing in a U-shaped manner via an opening 26.
  • the connection contact 27 serves as a second electrical connection. This arrangement of the switching bridge is present twice, with line 38 representing the plane of symmetry.
  • the two contact bridges are actuated in that the actuating member 9, 11 is pressed down, as a result of which the two actuating cams 14 pass over the radially outstanding rocker pivot point 18 of the respective one Slide the contact bridge 17 from the upper leg 16 to the lower leg 19 in a jerky manner and thus cause the two contact bridges 17 to jump around to connect the respective electrical contact 20 to the fixed contact 21.
  • the switch housing consisting of the side walls 3 to 6 and the lower base 7 is open at the top for the assembly of the components.
  • the switch housing is covered from above with a cover 28, which consists of an elastic material at least in the region of the actuating member 9, 11.
  • the cover 28 closes the entire upper housing opening, a thin-walled, and thus elastic, bell-shaped bellows 29 being provided, through whose upper opening 30 the actuating plunger 11 of the actuating member 9 can pass.
  • the actuating plunger 11 has a horizontally circumferential groove 31, into which the upper edge 32 of the bell-shaped bellows engages.
  • the switch housing has in its upper region a groove 33 which runs horizontally on all sides and into which a web 34 which is also formed on the cover 28 and which also surrounds it engages in a form-fitting and possibly additionally non-positive manner.
  • the circumferential groove 33 is drawn inwards in the middle housing area and forms an additional fixing and support groove 35, into which an associated web area of the cover 28 also engages. This also ensures support and fixation in the middle lid area.
  • the groove 33 can also be formed in this area by a corresponding double-walled embodiment of the housing.
  • the switch housing furthermore has in its upper region upwardly pointing pins 36 which can protrude beyond the upper housing edge and which cooperate with corresponding bores 37 in the housing cover 28 which is put on.
  • the pins 36 are designed such that they can be formed into a rivet connection, for example by caulking, after being joined together with the cover 28.
  • the domed bell-shaped bellows 29 is made of a material that is thinner than the remaining cover wall thickness, so that this area can also spring down when the actuating plunger 11 is actuated.
  • the bellows can itself have a pressure point, so that a defined switching movement can also be achieved in this way.
  • the actuating plunger 11 can also be located directly below the bellows 29 which is closed at the top, so that in this case no passage openings are provided for the actuating plunger 11. This gives a further increased seal against external influences.

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  • Push-Button Switches (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • An elektrischen Schaltern wird häufig die Anforderung gestellt, daß sie weitgehend flüssigkeitsdicht, flüssigkeitsgeschützt oder zumindest staubfrei verschlossen sein müssen, damit keinerlei äußere Substanzen in das Innere des Schalters eindringen können und hier zu Störungen führen. Um das Schaltergehäuse zu bestücken, muß es jedoch zumindest von einer Seite her zugänglich sein. Da der Schalter mit festen und beweglichen Bauteilen versehen ist, wird im allgemeinen eine Zugänglichkeit von der Oberseite oder von der Unterseite des Schaltergehäuses ermöglicht.
  • Aus der gattungsbildenden FR-A-1 352 255 ist ein Schalter bekannt geworden, der aus einem im Spritzguß hergestellten Sockel mit einem hierauf aufgesetzten Gehäuseoberteil aus einem thermoplastischen Material besteht. Das Gehäuseoberteil besitzt an der Oberseite einen dünnwandig gespritzten, kreisförmig ausgebildeten Bereich, der als bewegbare Membran wirkt. Im Inneren des Gehäuses befindet sich im Bereich der Membran ein auf ein Kontaktsystem einwirkender Stößel.
  • Aus der weiterhin bekannten DE-A-970 015 ist darüber hinaus ein Druckknopfschalter bekannt geworden, der an einem Wanddurchbruch angeordnet ist, wobei der Zwischenraum zwischen Stößel und Schaltergehäuse mittels eines ringförmigen Balgs aus Gummi abgedichtet ist. Dabei ist der Balg einerseits am Gehäuse des Schalters und andererseits in einer Rille des Druckknopfes befestigt und weist eine etwa V-förmige Einbuchtung auf.
  • Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, einen weitgehend abgedichteten elektrischen Schalter zu schaffen, dessen leichte Zugänglichkeit auch bei der Montage gewährleistet ist und der mit einfachen Mitteln kostengünstig abgedichtet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem elektrischen Schalter der einleitend bezeichnenden Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Schalters angegeben.
  • Dem erfindungsgemäßen Schalter liegt der Kerngedanke zugrunde, daß zunächst gute Voraussetzungen für die Dichtheit eines Schaltergehäuses dann vorliegen, wenn dieser aus einem weitgehend allseitig geschlossenen Gehäuse besteht. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß das Schaltergehäuse topfförmig ausgebildet ist, d. h. lediglich die Oberseite des Schalters ist zur Bestückung des Schalters geöffnet. Durch diese obere Öffnung wird das in vertikalen Führungsnuten bewegbare Betätigungsglied eingesetzt, welches mit einer horizontal verschiebbaren Betätigungsnocke auf eine weitgehend vertikal angeordnete Kontaktbrücke zur Schalterumschaltung einwirkt. Aus diesem seitlich und unten hin geschlossenen Schaltergehäuse ragen deshalb lediglich die Anschlußfahnen aus dem Gehäuse durch entsprechende Schlitze heraus, die jedoch gegenüber dem Gehäuse völlig abgedichtet sind.
  • Erfindungsgemäß wird nun weiterhin die zunächst für die Bestückung offene Oberseite des nach unten hin geschlossenen Schaltergehäuses durch einen Deckel verschlossen, der sich formschlüssig und/oder kraftschlüssig an das Schaltergehäuse anschmiegt, wobei das Betätigungsglied mit diesem Deckel flexibel in Verbindung steht. Dieser obere Gehäuseabschluß dient demnach gleichzeitig als Deckel und als Dichtung, wobei der Stößel des Betätigungsglieds entweder durch den Deckel hindurchragt oder unterhalb des flexiblen Deckels liegt. Hierfür ist der obere Deckel im Bereich des Betätigungsglieds mit einem glockenförmigen flexiblen und elastischen Balg versehen, der eine Durchlaßöffnung für den Stößel des Betätigungsgliedes aufweist. Um hier eine gute Abdichtung zu erhalten, kann der Betätigungsstößel eine umlaufende Nut aufweisen, in welcher der obere Rand des glockenförmigen Balgs einrastet.
  • Der dünnwandige glockenförmige Balg kann selbst mit einem Druckpunkt versehen sein, um eine definierte Schalterbewegung zu erzeugen.
  • Eine zusätzliche Abdichtung wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, daß der Deckel einen umlaufenden Steg aufweist, der in eine entsprechende Nut im oberen Bereich des Gehäuses einrastet.
  • Vorteilhaft ist weiterhin, daß das Gehäuse nach oben gerichtete Zapfen aufweist, die in entsprechende Bohrungen des aufgesetzten Deckels eingreifen und die zur Verstemmung und damit zur Herstellung einer festen Verbindung dienen.
  • Durch den einstückigen Deckel aus elastischem Material können daher eine Reihe von unterschiedlichen Aufgaben am Schalter gelöst werden.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Schaltergehäuse und
    Fig. 2
    eine Draufsicht der Darstellung nach Fig. 1.
  • Der in Fig. 1 im Längsschnitt sowie in Fig. 2 in Draufsicht gezeigte elektrische Schalter 1 ist als Doppelschalter mit zwei Schaltbrücken ausgebildet und besteht aus einem Schaltergehäuse 2 mit vier geschlossenen Seitenwänden 3 bis 6 sowie einem nach unten hin geschlossenen Boden 7. Im Schaltergehäuseinneren befindet sich ein in vertikalen Längsnuten 8 geführtes Betätigungsglied 9, welches als nach unten hin offenes zylindrisches Gehäuse zur Aufnahme einer Gegendruckfeder 10 ausgebildet ist. Im oberen Bereich weist das Betätigungsglied 9 einen Betätigungsstößel 11 auf, der mit der Betätigungskraft 12 beaufschlagt wird.
  • Im oberen Bereich weist das Betätigungsglied zwei seitlich angesetzte horizontal verlaufende Führungsgehäuse 13 auf, in denen jeweils ein Betätigungsnocken 14 horizontal geführt ist. Eine Druckfeder 15 schiebt den jeweiligen Betätigungsnocken 14 gegen den oberen Schenkel 16 der jeweiligen wippenförmigen Kontaktbrücke 17, die im Wippendrehpunkt 18 gelagert ist. Der untere Schenkel 19 der Kontaktbrücke 17 trägt einen elektrischen Kontakt 20, der mit einem Festkontakt 21 zusammenwirkt. Dieser Festkontakt 21 ist durch eine untere Gehäuseöffnung 22 aus dem Inneren des Gehäuses herausgeführt und wird als horizontaler Steg 23 zu einer Anschlußklemme 24 geführt. Der Wippendrehpunkt 18 ist als Schneide für die Kontaktbrücke ausgebildet und steht mit dem zweiten elektrischen Anschlußbügel 25 in Verbindung, der über eine Öffnung 26 aus dem Gehäuse U-förmig herausgeführt ist. Der Anschlußkontakt 27 dient als zweiter elektrischer Anschluß. Diese Anordnung der Schaltbrücke ist zweimal vorhanden, wobei die Linie 38 die Symmetrieebene darstellt.
  • Die beiden Kontaktbrücken werden dadurch betätigt, daß das Betätigungsglied 9, 11 nach unten gedrückt wird, wodurch die beiden Betätigungsnocken 14 über den radial hervorragenden Wippendrehpunkt 18 der jeweiligen Kontaktbrücke 17 vom oberen Schenkel 16 zum unteren Schenkel 19 ruckartig gleiten und damit ein Umspringen der beiden Kontaktbrücken 17 zur Verbindung des jeweiligen elektrischen Kontakts 20 mit dem Festkontakt 21 bewirken.
  • Das aus den Seitenwänden 3 bis 6 sowie dem unteren Boden 7 bestehende Schaltergehäuse ist nach oben hin für die Bestückung der Bauelemente offen ausgebildet. Nachdem der elektrische Schalter vollständig zusammengebaut ist, wird das Schaltergehäuse von oben her mit einem Deckel 28 abgedeckt, der zumindest im Bereich des Betätigungsglieds 9, 11 aus einem elastischen Material besteht. Dabei verschließt der Deckel 28 die gesamte obere Gehäuseöffnung, wobei ein dünnwandiger, und damit elastischer, glockenförmiger Balg 29 vorgesehen ist, durch dessen obere Öffnung 30 der Betätigungsstößel 11 des Betätigungsglieds 9 hindurchtreten kann. Hierfür weist der Betätigungsstößel 11 eine horizontal umlaufende Nut 31 auf, in welche der obere Rand 32 des glockenförmigen Balgs einrastet.
  • Um eine weitere gute Abdichtung zwischen Gehäusedeckel 28 und Schaltergehäuse 2 zu erreichen, weist das Schaltergehäuse in seinem oberen Bereich eine allseitig horizontal umlaufende Nut 33 auf, in die ein am Deckel 28 angeformter, ebenfalls umlaufender Steg 34 formschlüssig und eventuell zusätzlich kraftschlüssig einrastet. Die umlaufende Nut 33 ist im mittleren Gehäusebereich nach innen gezogen und bildet eine zusätzliche Fixierungs- und Abstützungsnut 35, in die ebenfalls ein zugehöriger Stegbereich des Deckels 28 eingreift. Hierdurch ist auch eine Unterstützung und Fixierung im mittleren Deckelbereich gewährleistet. Die Nut 33 kann auch durch eine entsprechende doppelwandige Ausführungsform des Gehäuses in diesem Bereich ausgebildet sein.
  • Das Schaltergehäuse weist weiterhin in seinem oberen Bereich nach oben hin weisende Zapfen 36 auf, die über den oberen Gehäuserand hinausragen können und die mit entsprechenden Bohrungen 37 im aufgesetzten Gehäusedeckel 28 zusammenwirken. Dabei sind die Zapfen 36 derart ausgebildet, daß sie nach dem Zusammenfügen mit dem Deckel 28 zu einer Nietverbindung, beispielsweise durch Verstemmen, umformbar sind.
  • Der nach oben hin ausgewölbte glockenförmige Balg 29 ist aus einem, gegenüber der übrigen Deckel-Wandstärke dünnwandigeren Material hergestellt, so daß dieser Bereich bei der Betätigung des Betätigungsstößels 11 nach unten hin mitfedern kann. Der Balg kann dabei selbst einen Druckpunkt aufweisen, so daß auch hierdurch eine definierte Schaltbewegung erzielt werden kann.
  • Der Betätigungsstößel 11 kann sich auch direkt unterhalb des nach oben hin verschlossenen Balgs 29 befinden, so daß in diesem Fall keinerlei Durchtrittsöffnungen für den Betätigungsstößel 11 vorgesehen werden. Dies gibt eine weiterhin erhöhte Abdichtung gegenüber äußeren Einflüssen.

Claims (5)

  1. Elektrischer Schalter, mit einem nach oben hin offenen, durch einen einstückigen Deckel (28) verschlossenen Schaltergehäuse (2), in dem ein in vertikaler Richtung, vorzugsweise gegen eine Druckfeder (9) betätigbarer Betätigungsstößel (11) zur Umschaltung wenigstens einer Kontaktbrücke geführt ist, wobei der Deckel (28) im Bereich des Betätigungsstößels (11) dünnwandig und elastisch ausgebildet ist, und mit dem Betätigungsstößel (11) flexibel in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das weitgehend allseitig geschlossene, mit einem Boden (7) versehene Schaltergehäuse (2) topfförmig derart ausgebildet ist, daß das Schaltergehäuse (2) eine obere, als Montageöffnung dienende Gehäuseöffnung aufweist, die von einem, vollständig aus elastischem Material bestehenden Deckel (28) verschlossen ist, wobei der Deckel (28) sich form- und/oder kraftschlüssig an das Schaltergehäuse (2) dichtend anschmiegt und im Bereich des Betätigungsstößels (11) einen nach oben hin gewölbten, glockenförmig ausgebildeten Balg (29) aufweist, der den Betätigungsstößel (11) überdeckt oder diesen mittels einer Öffnung (30) form- und/oder kraftschlüssig abdichtend umschließt.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstößel (11) eine umlaufende Nut (31) aufweist, in die der obere Rand (32) des dünnwandigen Balgs (29) formschlüssig und/oder kraftschlüssig einrastet.
  3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dünnwandige Balg (29) des Gehäusedeckels (28) mit einem Druckpunkt bewegbar ist.
  4. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand des Schaltergehäuses (2) eine horizontal umlaufende Nut (33) aufweist, in die ein nach unten weisender, umlaufender Steg (34) des Gehäusedeckels (28) form- und/oder kraftschlüssig einrastet.
  5. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltergehäuse (2) in seinem oberen Bereich vorzugsweise über den oberen Gehäuserand hinausragende Zapfen (36) aufweist, die in entsprechende Bohrungen (37) des aufsetzbaren Gehäusedeckels (28) eingreifen und daß die Zapfen (36) zur Herstellung einer Nietverbindung verformbar, insbesondere verstemmbar sind.
EP91104942A 1990-04-12 1991-03-28 Elektrischer Schalter Expired - Lifetime EP0451633B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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DE4011875A DE4011875A1 (de) 1990-04-12 1990-04-12 Elektrischer schalter
DE4011875 1990-04-12

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EP0451633A2 EP0451633A2 (de) 1991-10-16
EP0451633A3 EP0451633A3 (en) 1992-09-09
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