EP3061114A1 - Elektrischer schalter, insbesondere elektrowerkzeugschalter - Google Patents

Elektrischer schalter, insbesondere elektrowerkzeugschalter

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EP3061114A1
EP3061114A1 EP14793042.4A EP14793042A EP3061114A1 EP 3061114 A1 EP3061114 A1 EP 3061114A1 EP 14793042 A EP14793042 A EP 14793042A EP 3061114 A1 EP3061114 A1 EP 3061114A1
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EP
European Patent Office
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plunger
switch
switching
coupling element
contact system
Prior art date
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Application number
EP14793042.4A
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English (en)
French (fr)
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Klaus Fiederer
Daniel Hafen
Frank Baumgärtner
Frank Hacke
Alexander Ruf
Clemens Lauer
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Marquardt Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Marquardt Verwaltungs GmbH
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP3061114B1 publication Critical patent/EP3061114B1/de
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
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    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
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    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/06—Casing of switch constituted by a handle serving a purpose other than the actuation of the switch, e.g. by the handle of a vacuum cleaner

Definitions

  • Electric switch in particular power tool switch
  • the invention relates to an electrical switch according to the preamble of
  • Such electrical switches are mainly used for a power tool use.
  • These power tools may be angle grinders, drills, grinders, saws, planers, o. The like. Act.
  • the invention has for its object to further develop the switch so that a restart protection for the power tool is provided on the switch, in particular, the switch should be designed in a simple manner.
  • the actuating member comprises a plunger and a switching piece, wherein the switching piece acts on the contact system for switching. Furthermore, a coupling element is provided, such that the plunger in and / or out
  • Actuator act to its provision in the off position of the contact system. In a simple manner, it may be appropriate for this purpose that a compression spring acts on the contact piece.
  • the coupling element can be movably arranged on the switching piece.
  • an actuator for moving and / or holding the
  • Coupling element may be provided such that in a first position of the
  • Coupling element (namely, position coupled) of the plunger in cooperation with the switching piece and in a second position of the coupling element (namely, position decoupled) of the plunger is out of cooperation with the switching piece. Furthermore, it may be that the coupling element is held in the first position by an elastic means, which may be a compression spring in a simple manner.
  • a transmission element may be provided between the coupling element and the actuator for movement and / or for holding the coupling element.
  • the transmission element in the manner of a slider, a Fork element o. The like. Be configured.
  • the transmission element in the manner of a slider, a Fork element o. The like. Be configured.
  • the actuator may be an electromagnet, one such
  • the coupling element of a turntable, a pivot pin, a rotary lever o.
  • a coupling region may be provided in the manner of a link on the plunger and / or on the coupling element.
  • At least one electrical connection for supplying the electrical voltage to the contact system can be provided on the electrical switch. This supplied electrical voltage can also apply the electromagnet to the simple functionality. Finally, at least one further electrical connection can be provided for discharging the electrical voltage connected by means of the contact system.
  • Restart protection function will be required from 2016 according to the modified device standard EN 60745-2-3 also for small angle grinders. -
  • the restart protection prevents a device locked in the ON position from restarting and restarting the power supply unintentionally and / or unattended restarting and thus dangerous for the user
  • the restart protection function is already implemented today by various separate electronic modules in small angle grinders, in which even more electronic features are integrated, such as overload protection, speed preselection, etc.
  • the present invention aims at such devices that do not include electronics today, in the future but also have to meet the standard requirement. Ideally, then only the switch must be replaced, and already the device meets the standard requirement for restart protection.
  • the locking is realized in small angle grinders usually on the outer actuator of the device.
  • a distinction is generally between slide and paddle actuation.
  • the present solution should be suitable for both common types of actuation. In slide operation, for example, the actuating element of the slider is brought by a tilting movement in the locked position. In paddle operation, this is done for example by a separate locking button. In order to achieve the widest possible market with the solution according to the invention, it should be able to be used without the power tool manufacturer having to change his actuating and / or locking system.
  • Actuator and / or locking system can access, the
  • the switch's operator is divided into two parts: “plunger” and "contact piece".
  • the plunger transfers the movement of the external actuator of the
  • the contact piece transmits this movement to the mechanical contact system and causes the closing and / or opening of the contacts.
  • Both elements namely the plunger and the contact piece are urged by compression springs in the OFF position.
  • These two elements are mechanically coupled by a turntable.
  • the turntable has two rotary positions “coupled” and “decoupled”. The coupling is e.g. via a corresponding link on the outer wall of the plunger and the inner wall of the disc.
  • the contact piece In the “coupled” position, the contact piece is taken along by the plunger when the plunger is pressed from the outside into the “ ⁇ position.” In the “decoupled” position, the contact piece is not taken away by the plunger or, if the switch is in the ON position. Position is then brought and the turntable in the position "decoupled”, the switching piece moves to the OFF position, while the plunger can remain in the ON position.
  • the articulation of the turntable takes place via an electromagnet.
  • the solenoid is designed as a solenoid
  • the solenoid pulls on application of a voltage its armature against the force of a return spring and brings over a mechanical coupling of the armature with the turntable "coupled” to this position If the power supply to the lifting magnet is interrupted, the armature returns to its initial position by the force of the armature return spring and the disc returns to the "decoupled" position.
  • the electromagnet is preferably electrically connected so that it is energized when mains voltage is applied to the mains inputs of the switch, i. as soon as the mains plug of the device is plugged in.
  • this can also be done via an auxiliary contact, which only closes when the switch plunger is moved out of its "OFF" position.
  • the coupling between armature and turntable should be provided with an additional spring element for the following reason.
  • Restart protection case is the power tool does not start because the main contacts are open. However, the solenoid already returns the disc to the "coupled.” To deactivate the restart protection, the external lock must now be unlocked by operating the slider or paddle, allowing the external actuator to return to its "OFF" position.
  • a resiliently rotating snap connection must be realized via the abovementioned spring element and a suitable link between the disk and the plunger.
  • Solenoids solenoid designed to allow under energization in each case permanently reach the maximum tightening position. In this position, current consumption and heating of the coil are lowest, but the armature force is highest. This condition ensures that the magnet can be optimally designed for 100% duty cycle with minimum size.
  • the minimum size of the magnet is in turn crucial to the size of the switch. The switch size is important because of the limited space available in the power tool.
  • Holding magnet is as follows.
  • the "coupled" position of the coupling element is maintained as long as the holding magnet is energized, and the required lifting work to bring the coupling element from the "decoupled” position to the “coupled” position is provided by the return spring of the contact piece via an oblique gate between the contact piece That is, when the contact piece moves upwardly by regular disconnection or decoupling in the event of a power failure, the slider is biased against its return spring via the oblique slide its return spring in the "coupled” position to be rotated.
  • the return spring of the turntable is now placed differently, but still acts in the direction of "coupled.”
  • the yoke of the holding magnet should be pressed by a light spring against the holding magnet, as only without
  • the coupling element can be configured not only as a hub but in different ways.
  • the armature When voltage is applied to the switch, the armature is held by the electromagnet.
  • the transmission element designed, for example, as a slide is also held in its position.
  • the coupling element for example, the hub, the pivot pin, the rotary lever o. The like., Is held coupled by a compression spring in the position.
  • the coupling element is rotatably mounted on the contact piece. The coupling takes place between the coupling element and the example designed as a pusher plunger.
  • Coupled in the position of the pusher hits a certain area of the
  • the decoupling is initiated by the slider. If there is no voltage left on the switch, the electromagnet no longer holds the armature. As a result, the slider is no longer held in position. In this situation, the slider is moved by one or more compression springs. This movement will do that
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that the switch meets the requirement of the changed device standard after a restart protection.
  • By integrating the restart protection in the switch nothing or only very little has to be changed on the device design and / or the device wiring.
  • the switch with restart protection according to the invention is against a conventional switch without Restart protection easily replaceable.
  • the device manufacturers can thus use the same device platform for countries in which the restart protection is prescribed and for those in which it is not required.
  • the proposed solution is equally suitable for paddle as well as slide operation of the device.
  • Fig. 2 shows the complete electrical switch of FIG. 1 in plan view, wherein the
  • FIG. 3 shows the switch as in Fig. 2 in a perspective view
  • FIG. 4 shows the switch as in FIG. 3, but from the other side, FIG.
  • FIG. 6 is a detail of FIG. 5 in a perspective view
  • FIG. 7 shows the plunger from FIG. 6 as an individual part in a detail view
  • FIG. 8 shows the turntable from FIG. 6 as an individual part in a detailed view
  • 21 is an electrical device with electrical switch in a schematic schematic diagram
  • Fig. 22 shows the complete electrical switch according to another embodiment in
  • Fig. 27 shows the contact system of the switch of Fig. 22 with the associated elements for actuation, but in accordance with their operation different
  • FIG. 29 shows the contact system of the switch from FIG. 28 with the associated elements for actuation
  • Fig. 30 shows the complete electrical switch according to yet another embodiment in plan view, wherein the cover is removed from the housing, and
  • an electrical switch 1 is operated by a mains voltage
  • the switch 1 has a contact system 6 and serves as a On / off switch for the electric motor 22 of the power tool 21, as further shown in FIG. 21.
  • At least one electrical connection 4 for supplying the electrical voltage, namely the mains voltage, to the contact system 6 is provided.
  • the switch 1 has a movable actuator 7 for switching the contact system 6.
  • the actuator 7 is in turn moved by a power tool 21 located on the user by the double arrow 24 movable actuator 23, i. the switch 1 is operated indirectly.
  • a power tool 21 located on the user by the double arrow 24 movable actuator 23, i. the switch 1 is operated indirectly.
  • Actuator 23 in which the switch 1 is turned on, the actuator 23 can be locked by a befindliches on the power tool 21 locking member 25 by the user. For this purpose, upon appropriate movement according to the pivoting arrow 26, a hook 27 on the locking element 25 engages in a corresponding groove 28 on the actuating element 23.
  • the locked actuator 23 therefore does not need to be held by the user during operation of the power tool 21, which is particularly advantageous in continuous operation of the power tool 21.
  • the switch 1 is designed such that a restart protection for the electric motor 22 is effected by the switch 1 in these cases.
  • the switch 1 has a housing 2 which comprises a cover 3.
  • the electrical connections 4 see Fig. 3 for the supply of the mains voltage and the electrical connections 5 for the
  • FIG. 2 Supply lines to the electric motor 22.
  • Fig. 3 or Fig. 4 switchable between an off position and an on position contact system 6 for switching on / off of the power tool 21.
  • From the housing 2 protrudes the movable Actuator 7 for switching the contact system 6 out, as shown in FIG. 1 extracts.
  • the actuator 7 is sealed on the cover 3 by means of an elastic bellows 8.
  • the actuating member 7 comprises a plunger 9 and a contact piece 10.
  • the contact piece 10 acts for switching to the contact system 6 a.
  • a coupling element 11 is provided such that the plunger 9 can be brought into and / or out of cooperation with the contact piece 10.
  • the switching of the contact system 6 in at least one position by means of the plunger 9 and the switching of the contact system 6 in at least one position independently of the plunger 9 allows. More specifically, the switching of the contact system 6 in the on and off position by means of the plunger 9 and the switching of the contact system 6 in the off position regardless of the plunger 9 allows.
  • the coupling element 11 consists of a turntable which is movably arranged on the contact piece 10 and is rotatably mounted on the contact piece 10.
  • Fig. 5 is a closer view of the contact system 6 with movable switching contacts 12, the plunger 9, which provided with a return spring 13 switching piece 10 and the hub 1 1 are shown.
  • the fixed contacts of the contact system 6, with which the movable switching contacts 12 interact to make contact, are not shown.
  • an electromagnet 16 which is designed here as a lifting magnet, is provided with a lifting rod 17 as an actuator and a fork element 18 as a transmission element for moving the coupling element 11.
  • the electromagnet 16 is also connected to the mains voltage via the terminals 4 according to FIG.
  • the coupling between the solenoid 16 and the hub 11 is in Detail to see in Fig. 9, wherein the compression spring 19 between the contact piece 10 and the hub 1 1 is stretched. This is in a first position of the coupling element
  • the electromagnet 16 is not energized.
  • the hub 1 1 is "decoupled” in the position.
  • the electromagnet 16 is not energized.
  • the hub 1 1 is "decoupled” in the position.
  • Fig. 14 the switch 1 and the plunger 9 are actuated.
  • the switching contacts 12 are closed.
  • the electromagnet 16 is energized.
  • the hub 1 1 is in the "coupled” position.
  • Fig. 15 the switch 1 and the plunger 9 are actuated.
  • the switching contacts 12 are still closed.
  • the mains voltage at the switch 1 drops, so that therefore the electromagnet 16 is no longer energized.
  • the hub 11 is rotated by the force of the return spring 20 of the electromagnet 16 via the fork element 18 in the "decoupled" position.
  • Fig. 16 the switch 1 and the plunger 9 are still operated.
  • the switching contacts 12 are open.
  • the electromagnet 16 is not energized because the mains voltage has dropped. Now when the mains voltage returns, which occurs after plugging in the power plug of the power tool 21 or at the end of the power failure of the mains voltage, what follows happens, which can be seen in FIG. 17.
  • the switch 1 and the plunger 9 are actuated and the switching contacts 12 are opened because the contact piece 10 is located in the OFF position.
  • the electromagnet 16 is energized.
  • the turntable 1 1 is brought into the position "coupled.”
  • the electromagnet 16 can leave the turntable 1 1 in the "coupled” position, but the switching contacts 12 remain open.
  • the switch 1 or the plunger 9 must be unlocked to the
  • Switch contacts 12 remain open.
  • the electromagnet 16 is energized.
  • the hub 1 1 is "coupled” from the position “coupled” by the in Fig. 7 wedge-shaped backdrop 14 on the plunger 9 and by the FIG. 8 thereto designed corresponding gate 15 on the hub 1 1 in the direction “uncoupled” turned.
  • Switching contacts 12 are open.
  • the electromagnet 16 is energized.
  • the hub 1 1 is snapped back into the position “coupled” by the force of the compression spring 19 between the contact piece 10 and turntable 11. Now the power tool 21 can again
  • the electrical switch 1 can be seen in a further embodiment in which a holding magnet serves as an actuator 16.
  • the switch 1 in turn has at least one elastic element 13, which acts on the actuator 7 to its provision in the off position of the contact system 6.
  • this is a compression spring 13 acting on the contact piece 10.
  • the coupling element 11, which is a turntable, is arranged movably on the contact piece 10, specifically in accordance with FIG 23 rotatably mounted on the contact piece 10.
  • Coupling element 1 1 is of an elastic means 30, for example of a
  • Compression spring held in the first position.
  • the transmission element 18 in turn moves by means of an elastic element 31, in this case a compression spring, the
  • Coupling element 1 1 in the second position Coupling element 1 1 in the second position.
  • the switch 1 is seen in the OFF position of the contact system 6, while the coupling element 1 1 is coupled in position.
  • the holding magnet 16 holds the turntable 11 in position coupled.
  • the switch 1 can then be switched on electrically by means of the plunger 9.
  • FIGS. 28 and 29 Yet another embodiment for the electrical switch 1 can be seen in FIGS. 28 and 29. Again, a holding magnet is provided as the actuator 16. The
  • coupling element is not designed as a turntable but as a pivot pin 11, as can be seen in particular in Fig. 29. Further, it can be seen in Fig. 29 that in addition to the return spring 13 for the contact piece 10, a further return spring 33 is provided on the plunger 9 to its provision. Thus, the two return springs 13, 33 serve overall as an elastic element for returning the actuator 7. In Fig. 29, the coupling portion 34 between the pivot pin 11 and the plunger 9 is clearly visible.
  • the electrical switch 1 can be seen in yet another embodiment. Again, a holding magnet is provided as an actuator 16.
  • Coupling element is designed here as a rotary lever 11, by means of a
  • Lever arm can cooperate with the designed as a slide 18 transmission element and by means of the other lever arm with the plunger 9.
  • Fig. 31 is the

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere für ein Elektrowerkzeug, wie einen Winkelschleifer, eine Bohrmaschine, einen Schleifer, eine Säge, einen Hobel o. dgl., mit einem zwischen einer Aus-Stellung sowie einer Einstellung schaltbaren Kontaktsystem (6), und mit einem bewegbaren Betätigungsorgan (7) zum Schalten des Kontaktsystems (6). Das Betätigungsorgan (7) umfasst einen Stößel (9) und ein Schaltstück (10). Das Schaltstück (10) wirkt zum Schalten auf das Kontaktsystem (6) ein. Weiter ist ein Kopplungselement (11) vorgesehen, derart dass der Stößel (9) in und/oder außer Zusammenwirkung mit dem Schaltstück (10) bringbar ist. Das Zusammenwirken erfolgt insbesondere derart, dass das Schalten des Kontaktsystems (6) in die Ein- sowie die Ausstellung mittels des Stößels (9) und das Schalten des Kontaktsystems (6) in die Ausstellung unabhängig vom Stößel (9) ermöglicht ist.

Description

Elektrischer Schalter, insbesondere Elektrowerkzeugschalter
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 .
Derartige elektrische Schalter finden vor allem für ein Elektrowerkzeug Verwendung. Bei diesen Elektrowerkzeugen kann es sich um Winkel Schleifer, Bohrmaschinen, Schleifer, Sägen, Hobel, o. dgl. handeln.
Aus der DE 44 37 020 AI ist ein elektrischer Schalter bekannt, der ein zwischen einer Aus- Stellung sowie einer Ein-Stellung schaltbares Kontaktsystem aufweist. Der Schalter besitzt weiterhin ein bewegbares Betätigungsorgan zum Schalten des Kontaktsystems. Es hat sich herausgestellt, dass ein eingeschaltetes Elektrowerkzeug, in dem ein solcher Schalter verwendet ist, bei Ausfall sowie anschließender Wiederkehr der Spannungsversorgung ungewollt und/oder unbeaufsichtigt wieder anlaufen kann. Dadurch können für den
Anwender des Elektrowerkzeugs gefährliche Situationen entstehen. Insbesondere besteht die Gefahr eines derartigen Wiederanlaufs, wenn am Elektrowerkzeug eine Arretierung für das Betätigungsorgan in der Ein-Stellung des Kontaktsystems vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schalter derart weiterzuentwickeln, dass ein Wiederanlaufschutz für das Elektrowerkzeug am Schalter bereitgestellt ist, wobei insbesondere der Schalter in einfacher Art und Weise ausgestaltet sein soll.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrischen Schalter durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Beim erfindungsgemäßen Schalter umfasst das Betätigungsorgan einen Stößel und ein Schaltstück, wobei das Schaltstück zum Schalten auf das Kontaktsystem einwirkt. Weiterhin ist ein Kopplungselement vorgesehen ist, derart dass der Stößel in und/oder außer
Zusammenwirkung mit dem Schaltstück bringbar ist. Insbesondere erfolgt dieses
Zusammenwirken derart, dass das Schalten des Kontaktsystems in wenigstens eine Stellung mittels des Stößels und das Schalten des Kontaktsystems in wenigstens eine Stellung unabhängig vom Stößel ermöglicht ist. Zweckmäßigerweise kann dabei das Schalten des Kontaktsystems in die Ein- sowie die Aus-Stellung mittels des Stößels und das Schalten des Kontaktsystems in die Aus-Stellung unabhängig vom Stößel ermöglicht sein. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In weiterer Ausgestaltung kann wenigstens ein elastisches Element auf das
Betätigungsorgan zu dessen Rückstellung in die Aus-Stellung des Kontaktsystems einwirken. In einfacher Art und Weise kann es sich anbieten, dass hierzu eine Druckfeder auf das Schaltstück einwirkt.
Zwecks kompakter Ausgestaltung kann das Kopplungselement am Schaltstück bewegbar angeordnet sein. Insbesondere kann es sich der Einfachheit halber anbieten, dass das Kopplungselement am Schaltstück drehbar gelagert ist.
In kompakter Bauweise kann ein Aktor zur Bewegung und/oder zum Halten des
Kopplungselements vorgesehen sein, derart dass in einer ersten Position des
Kopplungselementes (nämlich Stellung gekoppelt) der Stößel in Zusammenwirkung mit dem Schaltstück und in einer zweiten Position des Kopplungselements (nämlich Stellung entkoppelt) der Stößel außer Zusammenwirkung mit dem Schaltstück ist. Weiterhin kann es sich anbieten, dass das Kopplungselement von einem elastischen Mittel, bei dem es sich in einfacher Weise um eine Druckfeder handeln kann, in der ersten Position gehalten ist.
Der Einfachheit halber kann ein Übertragungselement zwischen dem Kopplungselement und dem Aktor zur Bewegung und/oder zum Halten des Kopplungselements vorgesehen sein. In kompakter Art kann das Übertragungselement in der Art eines Schiebers, eines Gabelelements o. dgl. ausgestaltet sein. Weiterhin kann es sich anbieten, dass das
Übertragungselement mittels eines elastischen Elements, insbesondere mittels einer Druckfeder, das Kopplungselement in die zweite Position bewegt.
Es kann sich bei dem Aktor um einen Elektromagneten handeln, wobei eine solche
Ausgestaltung besonders funktionssicher und zuverlässig arbeitet. In kompakter Bauweise kann der Elektromagnet als ein bei Beaufschlagung mit elektrischer Spannung das
Übertragungselement festhaltender Haltemagnet und/oder als ein bei Beaufschlagung mit elektrischer Spannung das Übertragungselement freigebender Hubmagnet ausgebildet sein.
In einer besonders einfach ausgestalteten Weiterbildung kann das Kopplungselement aus einer Drehscheibe, einem Drehstift, einem Drehhebel o. dgl. bestehen. In einfacher sowie kompakter Art kann ein Kopplungsbereich in der Art einer Kulisse am Stößel und/oder am Kopplungselement vorgesehen sein. Dadurch kann bei Rückstellung des außer
Zusammenwirkung mit dem Schaltstück befindlichen Stößels das Kopplungselement in die zweite Position bewegt werden.
Am elektrischen Schalter kann wenigstens ein elektrischer Anschluss zur Zuführung der elektrischen Spannung zum Kontaktsystem vorgesehen sein. Diese zugeführte elektrische Spannung kann der einfachen Funktionalität halber ebenfalls den Elektromagneten beaufschlagen. Schließlich kann wenigstens ein weiterer elektrischer Anschluss zur Abführung der mittels des Kontaktsystems geschalteten elektrischen Spannung vorgesehen sein.
Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung ist nachfolgendes festzustellen. Geschaffen ist ein Schalter, insbesondere für kleine Winkelschleifer mit integriertem Wiederanlaufschutz. Für diesen Schalter soll folgendes gewährleistet sein:
- Schalter in kompakter Bauform mit indirekter Betätigung für kleine Winkelschleifer mit integriertem Wiederanlaufschutz. Die
Wiederanlaufschutzfunktion wird künftig ab 2016 gemäß geänderter Gerätenorm EN 60745-2-3 auch für kleine Winkelschleifer gefordert. - Der Wiederanlaufschutz verhindert, dass ein in der EIN-Stellung arretiertes Gerät nach Abfall und Wiederkehr der Netzversorgung ungewollt und/oder unbeaufsichtigt wieder anläuft und so für den Anwender gefährliche
Situationen entstehen können.
- Die Funktion Wiederanlaufschutz wird bereits heute durch verschiedene separate Elektronikmodule in kleinen Winkelschleifern realisiert, bei denen noch weitere Elektronikfeatures integriert sind, wie ein Überlastschutz, eine Drehzahlvorwahl usw.. Die vorliegende Erfindung zielt jedoch auf solche Geräte ab, die heute keine Elektronik beinhalten, künftig aber auch die Normforderung erfüllen müssen. Im Idealfall muss dann hierfür lediglich der Schalter ausgetauscht werden, und schon erfüllt das Gerät die Norm- Forderung nach Wiederanlaufschutz.
- Die Arretierung wird bei kleinen Winkelschleifern in der Regel am äußeren Betätigungselement des Gerätes realisiert. Man unterscheidet generell zwischen Schieber- und Paddle-Betätigung. Die vorliegende Lösung soll für beide gebräuchlichen Betätigungsarten geeignet sein. Bei Schieberbetätigung wird beispielsweise das Betätigungselement des Schiebers durch eine Kippbewegung in die Arretierstellung gebracht. Bei Paddlebetätigung geschieht dies beispielsweise durch einen separaten Arretierknopf. Um einen möglichst breiten Markt mit der erfindungsgemäßen Lösung zu erreichen, soll sie eingesetzt werden können, ohne dass der Elektrowerkzeughersteller sein Betätigungs- und/oder Arretiersystem ändern muss.
- Da eine im Schalter integrierte Lösung nur schwer auf das externe
Betätigungs- und/oder Arretiersystem zugreifen kann, muss der
Wiederanlaufschutz im Schalter nach Abfall und Wiederanlegen der Spannungsversorgung den Stromfluss unterbrechen bzw. verhindern, obwohl das äußere Betätigungssystem in der EIN-Stellung arretiert bleibt, und somit auch der Schalterstößel (Betätiger) in der EIN-Stellung verharrt. - Die übrigen Funktionen des Schalters sollen erhalten bleiben.
Beim Schalter wird der Betätiger des Schalters zweigeteilt in die Elemente„Stößel" und „Schaltstück". Der Stößel überträgt die Bewegung des externen Betätigers des
Elektrowerkzeugs, und zwar des Paddles oder des Schiebers, in das Innere des Schalters. Das Schaltstück überträgt diese Bewegung auf das mechanische Kontaktsystem und bewirkt das Schließen und/oder Öffnen der Kontakte. Beide Elemente, und zwar der Stößel und das Schaltstück werden durch Druckfedern in die AUS-Stellung gedrängt. Diese beiden Elemente werden mechanisch gekoppelt durch eine Drehscheibe. Die Drehscheibe hat zwei Dreh-Stellungen„gekoppelt" und„entkoppelt". Die Kopplung erfolgt z.B. über eine entsprechende Kulisse an der Außenwand des Stößels und der Innenwand der Scheibe. In der Stellung„gekoppelt" wird das Schaltstück vom Stößel mitgenommen, wenn der Stößel von außen in die ΕΓΝ-Stellung gedrückt wird. In der Stellung„entkoppelt" wird das Schaltstück vom Stößel nicht mitgenommen bzw., wenn sich der Schalter in der EIN- Stellung befindet und dann die Drehscheibe in die Stellung„entkoppelt" gebracht wird, bewegt sich das Schaltstück in die AUS-Stellung, während der Stößel in der EIN-Stellung verharren kann. Das heißt:
Ist die Scheibe in der Stellung„gekoppelt", kann durch Betätigung des
Stößels normal ein- und/oder ausgeschaltet werden.
- Ist die Scheibe in der Stellung„entkoppelt", kann zwar der Stößel normal betätigt werden, das Schaltstück kommt aber nicht in die EIN-Stellung, es verharrt in der„AUS"-Stellung.
- Wird zunächst„gekoppelt" eingeschaltet und wird dann die Scheibe in die Stellung„entkoppelt" gebracht, springt das Schaltstück in die AUS-Stellung. Eine erneute Kopplung zwischen Stößel und Schaltstück erfolgt nur, wenn beide Teile, und zwar der Stößel und das Schaltstück, sich in der AUS- Stellung befinden und die Scheibe in der Stellung„gekoppelt" ist.
Die Anlenkung der Drehscheibe erfolgt über einen Elektromagneten. Für den Fall, dass der Elektromagnet als ein Hubmagnet ausgebildet ist, zieht der Hubmagnet bei Anlegen einer Spannung seinen Anker gegen die Kraft einer Rückstellfeder an und bringt über eine mechanische Kopplung des Ankers mit der Drehscheibe diese in die Stellung„gekoppelt". Unterbricht man die Spannungsversorgung des Hubmagneten, so kehrt der Anker durch die Kraft der Anker-Rückstellfeder in seine Ausgangsstellung zurück, und die Scheibe kehrt in die Stellung„entkoppelt" zurück.
Der Elektromagnet wird bevorzugt elektrisch so beschaltet, dass er bestromt wird, sobald Netzspannung an die Netzeingänge des Schalters angelegt wird, d.h. sobald der Netzstecker des Gerätes eingesteckt wird. Alternativ kann dies auch über einen Hilfskontakt geschehen, der erst schließt, wenn der Schalterstößel aus seiner„AUS"-Stellung heraus bewegt wird.
Die Kopplung zwischen Anker und Drehscheibe sollte aus folgendem Grund mit einem zusätzlichen Federelement versehen werden. Wenn der Schalter in der EIN-Stellung war, und durch Abfall der Netzspannung die Scheibe in die Stellung„entkoppelt" gebracht wurde, ist das Schaltstück in die AUS-Stellung gesprungen, während der Stößel in der EIN- Stellung geblieben ist. Da das Schaltsrück in der AUS-Stellung ist, sind die Kontakte geöffnet. Wenn jetzt die Spannung wieder angelegt wird, wobei dies der klassische
Wiederanlaufschutz-Fall ist, läuft das Elektrowerkzeug nicht an, weil die Hauptkontakte geöffnet sind. Dennoch bringt der Elektromagnet die Scheibe bereits wieder in die Stellung „gekoppelt". Um den Wiederanlaufschutz zu deaktivieren, muss nun die externe Arretierung durch Betätigung des Schiebers oder Paddles entriegelt werden. Wenn der externe Betätiger dadurch in seine„AUS-Stellung zurückkehrt, erlaubt er dem Schalterstößel ebenfalls in die AUS-Stellung zurückzukehren. Da sich aber die Drehscheibe bereits in der Stellung „gekoppelt" befindet, muss über das oben erwähnte Federelement und eine geeignete Kulisse zwischen Scheibe und Stößel eine federnd drehende Schnappverbindung realisiert werden. Beim Hochfahren des Stößels zwingt die Kulisse die Scheibe gegen die Federkraft vorübergehend in die Stellung„entkoppelt", um dann bei Erreichen der Endstellung in die Stellung„gekoppelt" zu schnappen. Eine Kopplung ist somit über zwei Wege möglich, nämlich:
a) Stößel und Schaltstück in der AUS-Stellung, danach wird die Scheibe in die Stellung „gekoppelt" gebracht. b) Stößel in EIN-Stellung, Schaltstück in AUS-Stellung sowie Drehscheibe in Stellung „gekoppelt", danach wird der Stößel in die AUS-Stellung gebracht, die Scheibe wird kurz ausgelenkt und schnappt wieder ein.
Dieser oben beschriebene Mechanismus ist vor allem notwendig, um einem als
Hubmagneten ausgebildeten Elektromagneten zu erlauben, unter Bestromung in jedem Schaltfall dauerhaft die maximale Anzugsstellung zu erreichen. In dieser Stellung sind Stromaufnahme und Erwärmung der Spule am geringsten, die Anker-Kraft aber am höchsten. Diese Bedingung gewährleistet, dass der Magnet optimal für 100% Einschaltdauer bei minimaler Baugröße ausgelegt werden kann. Die minimale Baugröße des Magneten ist wiederum entscheidend für die Schalterbaugröße. Die Schalterbaugröße ist wichtig wegen des nur sehr begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraums im Elektrowerkzeug.
Anstelle eines als Hubmagnet ausgebildeten Elektromagneten kann auch ein Haltemagnet für den Schalter Verwendung finden. Von Vorteil ist dabei, dass ein solcher Haltemagnet eine geringere Stromaufnahme besitzt, dass der Haltemagnet keine Hubarbeit verrichten muss, und dass der Haltemagnet eine kleinere Baugröße besitzt. Die Funktion des
Haltemagneten ist dabei wie folgt.
Die Stellung„gekoppelt" des Kopplungselements wird gehalten, solange der Haltemagnet bestromt ist. Die benötigte Hubarbeit, um das Kopplungselement von der Stellung „entkoppelt" in die Stellung„gekoppelt" zu bringen, wird von der Rückstellfeder des Schaltstücks über eine schräge Kulisse zwischen Schaltstück und dem beispielsweise als Schieber ausgebildeten Übertragungselement beim Ausschaltvorgang bewirkt. Das heißt, wenn das Schaltstück sich nach oben bewegt, und zwar durch reguläres Ausschalten oder durch Entkopplung bei Stromausfall, wird über die schräge Kulisse der Schieber gegen seine Rückstellfeder gespannt. Dadurch kann das Kopplungselement von seiner Rückstellfeder in die Stellung„gekoppelt" gedreht werden. Die Rückstellfeder der Drehscheibe ist jetzt anders platziert, wirkt aber immer noch in Richtung„gekoppelt". Das Joch des Haltemagneten sollte über eine leichte Feder gegen den Haltemagnet gedrückt werden, da nur ohne
Luftspalt die volle Haltekraft entfaltet wird. Desweiteren kann selbstverständlich das Kopplungselement nicht nur als Drehscheibe sondern in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein. So können als weitere Ausgestaltungen des Kopplungselements beispielsweise ein Drehstift, ein Drehhebel o. dgl. Verwendung finden.
Zusammenfassend lässt sich zum Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Schalters folgendes feststellen.
Bei an den Schalter angelegter Spannung wird der Anker vom Elektromagneten gehalten. Dadurch wird auch das beispielsweise als Schieber ausgestaltete Übertragungselement in seiner Position gehalten. Das Kopplungselement, beispielsweise die Drehscheibe, der Drehstift, der Drehhebel o. dgl., wird durch eine Druckfeder in der Stellung gekoppelt gehalten. Das Kopplungselement ist auf dem Schaltstück drehbar gelagert. Die Kopplung findet zwischen dem Kopplungselement und dem beispielsweise als Drücker ausgestalteten Stößel statt.
In der Stellung gekoppelt trifft der Drücker auf einen bestimmten Bereich des
Kopplungselements und nimmt dadurch dieses sowie das Schaltstück mit. In der Stellung entkoppelt trifft der Drücker diesen bestimmten Bereich des Kopplungselements nicht und kann dieses mit dem Schaltstück nicht mitnehmen.
Die Entkopplung wird durch den Schieber eingeleitet. Liegt keine Spannung mehr am Schalter an, hält der Elektromagnet den Anker nicht mehr. Dadurch wird auch der Schieber nicht mehr an seiner Position gehalten. In dieser Situation wird der Schieber durch eine beziehungsweise mehrere Druckfedern bewegt. Mit dieser Bewegung wird das
Kopplungselement in die Stellung entkoppelt gedreht.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Schalter die Forderung aus der geänderten Gerätenorm nach einem Wiederanlaufschutz erfüllt. Durch Integration des Wiederanlaufschutzes im Schalter muss am Gerätedesign und/oder der Geräteverdrahtung nichts oder nur sehr wenig verändert werden. Der erfindungsgemäße Schalter mit Wiederanlaufschutz ist gegen einen herkömmlichen Schalter ohne Wiederanlaufschutz einfach austauschbar. Die Gerätehersteller können somit dieselbe Geräteplattform verwenden für Länder, in denen der Wiederanlaufschutz vorgeschrieben ist und für solche, in denen er nicht erforderlich ist. Die vorgeschlagene Lösung ist gleichermaßen für Paddle- wie auch für Schieberbetätigung des Gerätes geeignet.
Desweiteren erhöht sich die Wertschöpfung gegenüber einem einfachen Schalter ohne Wiederanlaufschutz. Gegenüber einer Lösung mit separatem Elektronikmodul für den Wiederanlaufschutz ist die Verdrahtung und Montage des Gerätes mit einem
erfmdungsgemäßen Schalter wesentlich einfacher und kostengünstiger. Dabei entfallen zusätzliche Leitungen und/oder Verbindungen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und
Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen elektrischen Schalter in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 den kompletten elektrischen Schalter aus Fig. 1 in Draufsicht, wobei der
Deckel am Gehäuse entfernt ist,
Fig. 3 den Schalter wie in Fig. 2 in perspektivischer Ansicht,
Fig. 4 den Schalter wie in Fig. 3, jedoch von der anderen Seite,
Fig. 5 das Kontaktsystem des Schalters, wobei das Gehäuse entfernt ist,
Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 5 in perspektivischer Ansicht,
Fig. 7 den Stößel aus Fig. 6 als Einzelteil in einer Detailansicht,
Fig. 8 die Drehscheibe aus Fig. 6 als Einzelteil in einer Detailansicht,
Fig. 9 Teile für die Betätigung des Kontaktsystems mitsamt dem Aktor in perspektivischer Ansicht, wobei das Gehäuse entfernt ist,
Fig. 10
bis
Fig. 20 das Kontaktsystem mitsamt Aktor wie in Fig. 9, jedoch in entsprechend deren
Funktionsweise unterschiedlichen Stellungen,
Fig. 21 ein Elektrogerät mit elektrischem Schalter in einer schematischen Prinzipdarstellung,
Fig. 22 den kompletten elektrischen Schalter gemäß einer weiteren Ausführung in
Draufsicht, wobei der Deckel am Gehäuse entfernt ist,
Fig. 23
bis
Fig. 27 das Kontaktsystem des Schalters aus Fig. 22 mit den zugehörigen Elementen zur Betätigung, jedoch in entsprechend deren Funktionsweise unterschiedlichen
Stellungen,
Fig. 28 den kompletten elektrischen Schalter gemäß einer wiederum weiteren Ausführung in Draufsicht, wobei der Deckel am Gehäuse entfernt ist,
Fig. 29 das Kontaktsystem des Schalters aus Fig. 28 mit den zugehörigen Elementen zur Betätigung,
Fig. 30 den kompletten elektrischen Schalter gemäß einer nochmals weiteren Ausführung in Draufsicht, wobei der Deckel am Gehäuse entfernt ist, und
Fig. 31 das Kontaktsystem des Schalters aus Fig. 30 mit den zugehörigen Elementen zur Betätigung.
In Fig. 1 ist ein elektrischer Schalter 1 für ein mittels Netzspannung betriebenes
Elektrowerkzeug zu sehen. Der Schalter 1 besitzt ein Kontaktsystem 6 und dient als Ein- /Aus-Schalter für den Elektromotor 22 des Elektrowerkzeugs 21, wie man weiter der Fig. 21 entnimmt. Es ist wenigstens ein elektrischer Anschluss 4 zur Zuführung der elektrischen Spannung, und zwar der Netzspannung, zum Kontaktsystem 6 vorgesehen. Weiterhin ist wenigstens ein weiterer elektrischer Anschluss 5 zur Abführung der mittels des
Kontaktsystems 6 geschalteten elektrischen Spannung vorgesehen, wobei diese Spannung dann dem Elektromotor 22 zugeführt wird. Schließlich besitzt der Schalter 1 ein bewegbares Betätigungsorgan 7 zum Schalten des Kontaktsystems 6.
Das Betätigungsorgan 7 wird seinerseits von einem am Elektrowerkzeug 21 befindlichen, durch den Benutzer gemäß Doppelpfeil 24 beweglichen Betätigungselement 23 bewegt, d.h. der Schalter 1 wird indirekt betätigt. In der entsprechenden Betätigungsstellung des
Betätigungselements 23, in der der Schalter 1 eingeschaltet ist, ist das Betätigungselement 23 durch ein am Elektrowerkzeug 21 befindliches Arretierelement 25 vom Benutzer arretierbar. Hierzu greift bei entsprechender Bewegung gemäß Schwenkpfeil 26 ein Haken 27 am Arretierelement 25 in eine korrespondierende Nut 28 am Betätigungselement 23 ein. Das arretierte Betätigungselement 23 muss daher vom Benutzer während des Betriebs des Elektrowerkzeugs 21 nicht festgehalten werden, was vor allem bei Dauerbetrieb des Elektrowerkzeugs 21 von Vorteil ist.
Fällt jedoch die Netzspannung aus und kehrt diese anschließend wieder, so läuft der Elektromotor 22 bei eingeschaltetem Schalter 1 unkontrolliert wieder an, was insbesondere bei dem arretierten Betätigungselement 23 der Fall ist. Es ist unmittelbar ersichtlich, dass dadurch eine hohe Unfallgefahr durch das Elektrowerkzeug 21 resultiert. Zur Abwendung dieser Gefahr ist der Schalter 1 derart ausgebildet, dass ein Wiederanlaufschutz für den Elektromotor 22 durch den Schalter 1 in diesen Fällen bewirkt ist.
Wie wiederum der Fig. 1 zu entnehmen ist, besitzt der Schalter 1 ein Gehäuse 2, das einen Deckel 3 umfasst. Am Gehäuse 2 befinden sich die elektrischen Anschlüsse 4 (siehe Fig. 3) für die Zuführung der Netzspannung sowie die elektrischen Anschlüsse 5 für die
Zuleitungen zum Elektromotor 22. Im Gehäuse 2 befindet sich gemäß Fig. 2, Fig. 3 oder Fig. 4 das zwischen einer Aus-Stellung sowie einer Ein-Stellung schaltbare Kontaktsystem 6 zum Ein-/Aus-Schalten des Elektrowerkzeugs 21. Aus dem Gehäuse 2 ragt das bewegbare Betätigungsorgan 7 zum Schalten des Kontaktsystems 6 heraus, wie man der Fig. 1 entnimmt. Das Betätigungsorgan 7 ist am Deckel 3 mittels eines elastischen Balgs 8 abgedichtet.
Wie man weiter in Fig. 5 sieht, umfasst das Betätigungsorgan 7 einen Stößel 9 und ein Schaltstück 10. Das Schaltstück 10 wirkt dabei zum Schalten auf das Kontaktsystem 6 ein. Es ist ein Kopplungselement 11 vorgesehen, derart dass der Stößel 9 in und/oder außer Zusammenwirkung mit dem Schaltstück 10 bringbar ist. Dadurch ist das Schalten des Kontaktsystems 6 in wenigstens eine Stellung mittels des Stößels 9 und das Schalten des Kontaktsystems 6 in wenigstens eine Stellung unabhängig vom Stößel 9 ermöglicht. Und zwar genauer ist das Schalten des Kontaktsystems 6 in die Ein- sowie die Aus-Stellung mittels des Stößels 9 und das Schalten des Kontaktsystems 6 in die Aus-Stellung unabhängig vom Stößel 9 ermöglicht. Das Kopplungselement 11 besteht in einer ersten Ausführung gemäß Fig. 6 aus einer Drehscheibe, die am Schaltstück 10 bewegbar angeordnet ist, und zwar am Schaltstück 10 drehbar gelagert ist.
In Fig. 5 sind eine nähere Ansicht des Kontaktsystems 6 mit beweglichen Schaltkontakten 12, der Stößel 9, das mit einer Rückstellfeder 13 versehene Schaltstück 10 sowie die Drehscheibe 1 1 gezeigt. Die Festkontakte des Kontaktsystems 6, mit denen die beweglichen Schaltkontakte 12 zur Kontaktgabe zusammenwirken, sind dabei nicht gezeigt. Die
Kopplung des Stößels 9 und des Schaltstücks 10 mittels der Drehscheibe 11 ist in Fig. 6 näher gezeigt. Dabei ist in Fig. 6, bei der die Druckfeder 13 am Schaltstück 10 weggelassen ist, die Stellung„entkoppelt" zu sehen. Die Kopplung zwischen dem Stößel 9 sowie der Drehscheibe 1 1 erfolgt mittels einer am Stößel 9 befindlichen, in Fig. 7 sichtbaren Kulisse 14 sowie mittels einer an der Drehscheibe 1 1 angeordneten, dazu korrespondierenden sowie in Fig. 8 sichtbaren Kulisse 15.
Weiter ist gemäß Fig. 4 ein Elektromagnet 16, der hier als ein Hubmagnet ausgestaltet ist, mit einer Hubstange 17 als Aktor sowie ein Gabelelement 18 als Übertragungselement zur Bewegung des Kopplungselements 1 1 vorgesehen. Der Elektromagnet 16 ist gemäß Fig. 21 zu dessen Spannungsversorgung ebenfalls an die Netzspannung über die Anschlüsse 4 angeschlossen. Die Kopplung zwischen dem Hubmagnet 16 sowie der Drehscheibe 11 ist im Detail in Fig. 9 zu sehen, wobei die Druckfeder 19 zwischen dem Schaltstück 10 und der Drehscheibe 1 1 gespannt ist. Dadurch ist in einer ersten Position des Kopplungselementes
11 der Stößel 9 in Zusammenwirkung mit dem Schaltstück 10 und in einer zweiten Position des Kopplungselements 1 1 der Stößel 9 außer Zusammenwirkung mit dem Schaltstück 10, wie nachfolgend noch näher erläutert ist.
Der Ablauf zur Funktionsweise des elektrischen Schalters 1 ist nun näher anhand der Fig. 10 bis Fig. 20 dargestellt.
In Fig. 10 befindet sich das Kontaktsystem 6 in der AUS-Stellung, wobei die Schaltkontakte
12 geöffnet sind. Der Elektromagnet 16 ist nicht bestromt. Die Drehscheibe 1 1 ist in der Stellung„entkoppelt".
In Fig. 11 sind der Schalter 1 sowie der Stößel 9 betätigt. Die Schaltkontakte 12 des Kontaktsystems 6 sind geöffnet. Der Elektromagnet 16 ist nicht bestromt. Die Drehscheibe
1 1 befindet sich in der Stellung„entkoppelt". Der Stößel 9 kann durch die Drehscheibe 1 1 und das Schaltstück 10 hindurchtreten, da die Kulissen 14, 15 (siehe Fig. 7 und Fig. 8) zueinander fluchten. Dadurch nimmt der Stößel 9 diese nicht mit.
In Fig. 12 befindet sich das Kontaktsystem 6 in der AUS-Stellung, wobei die Schaltkontakte
12 geöffnet sind. Der Elektromagnet 16 ist nicht bestromt. Die Drehscheibe 1 1 ist in der Stellung„entkoppelt".
In Fig. 13 sind die Schaltkontakte 12 geöffnet. Der Elektromagnet 16 ist bestromt und damit das Gabelelement 18 angezogen. Die Drehscheibe 1 1 dreht sich durch die Kraft der Druckfeder 19 zwischen dem Schaltstück 10 und der Drehscheibe 11, so dass die Kulissen 14, 15 (siehe Fig. 7 und Fig. 8) nicht mehr miteinander fluchten. Die Drehscheibe 11 ist damit in der Stellung„gekoppelt".
In Fig. 14 sind der Schalter 1 sowie der Stößel 9 betätigt. Die Schaltkontakte 12 sind geschlossen. Der Elektromagnet 16 ist bestromt. Die Drehscheibe 1 1 befindet sich in der Stellung„gekoppelt". In Fig. 15 sind der Schalter 1 sowie der Stößel 9 betätigt. Die Schaltkontakte 12 sind noch geschlossen. Die Netzspannung am Schalter 1 fällt ab, so dass daher der Elektromagnet 16 nicht mehr bestromt ist. Die Drehscheibe 11 wird durch die Kraft der Rückstellfeder 20 des Elektromagneten 16 über das Gabelelement 18 in die Stellung„entkoppelt" gedreht.
In Fig. 16 sind der Schalter 1 sowie der Stössel 9 noch betätigt. Die Schaltkontakte 12 sind geöffnet. Der Elektromagnet 16 ist nicht bestromt, da die Netzspannung abgefallen ist. Wenn jetzt die Netzspannung wiederkehrt, was nach einem Einstecken des Netzsteckers des Elektrowerkzeugs 21 oder am Ende des Spannungsausfalls der Netzspannung auftritt, passiert nachfolgendes, was in Fig. 17 zu sehen ist. Der Schalter 1 sowie der Stößel 9 sind betätigt und die Schaltkontakte 12 sind geöffnet, da das Schaltstück 10 in der AUS-Stellung befindlich ist. Der Elektromagnet 16 ist bestromt. Die Drehscheibe 1 1 wird in die Stellung „gekoppelt" gebracht. Bei Wiederkehren der Netzspannung kann der Elektromagnet 16 die Drehscheibe 1 1 in der„gekoppelten" Stellung lassen, jedoch bleiben die Schaltkontakte 12 geöffnet. Gleiches gilt für die Situation, wenn der Schalter 1 des Elektrowerkzeugs 21 ohne Netzspannung in der EIN-Stellung arretiert wird und dann die Netzspannung wiederkehrt. Für diesen Fall muss der Schalter 1 bzw. der Stößel 9 entarretiert werden, um das
Elektrowerkzeug 21 wieder einschalten zu können. Der Schalter 1 sowie der Stößel 9 werden gemäß Fig. 18, in der eine Zwischenstellung gezeigt ist, losgelassen. Die
Schaltkontakte 12 bleiben geöffnet. Der Elektromagnet 16 ist bestromt. Die Drehscheibe 1 1 wird aus der Stellung„gekoppelt" durch die gemäß Fig. 7 keilförmig ausgestaltete Kulisse 14 am Stössel 9 und durch die gemäß Fig. 8 dazu korrespondierend gestaltete Kulisse 15 an der Drehscheibe 1 1 in Richtung Stellung„entkoppelt" gedreht.
In Fig. 19 sind nunmehr der Schalter 1 sowie der Stößel 9 ganz losgelassen. Insbesondere ist der Schalter 1 bzw. der Stößel 9 damit nicht arretiert. Die Schaltkontakte 12 sind geöffnet. Der Elektromagnet 16 ist bestromt. Die Drehscheibe 11 ist in die Stellung„entkoppelt" gedreht worden und kann jetzt wieder in die Stellung„gekoppelt" schnappen.
In Fig. 20 schließlich sind der Schalter 1 sowie der Stößel 9 ganz losgelassen. Die
Schaltkontakte 12 sind geöffnet. Der Elektromagnet 16 ist bestromt. Die Drehscheibe 1 1 ist durch die Kraft der Druckfeder 19 zwischen Schaltstück 10 und Drehscheibe 11 wieder in die Stellung„gekoppelt" geschnappt. Jetzt kann das Elektrowerkzeug 21 wieder
eingeschaltet werden.
In Fig. 22 ist der elektrische Schalter 1 in einer weiteren Ausführung zu sehen, bei der ein Haltemagnet als Aktor 16 dient. Der Schalter 1 besitzt wiederum wenigstens ein elastisches Element 13, das auf das Betätigungsorgan 7 zu dessen Rückstellung in die Aus-Stellung des Kontaktsystems 6 einwirkt. Wie man vor allem anhand der Fig. 24 sieht, handelt es sich hierbei um eine auf das Schaltstück 10 einwirkende Druckfeder 13. Das Kopplungselement 1 1 , bei dem es sich um eine Drehscheibe handelt, ist am Schaltstück 10 bewegbar angeordnet, und zwar gemäß Fig. 23 am Schaltstück 10 drehbar gelagert.
In einer ersten Position des Kopplungselementes 11 , die in Fig. 23 zu sehen ist, ist der Stößel 9 in Zusammenwirkung mit dem Schaltstück 10. Es handelt sich also bei der ersten Position um die Stellung„gekoppelt". In einer zweiten Position des Kopplungselements 1 1 , die in Fig. 26 zu sehen ist, ist der Stößel 9 außer Zusammenwirkung mit dem Schaltstück 10. Es handelt sich bei der zweiten Position um die Stellung„entkoppelt". Das
Kopplungselement 1 1 ist von einem elastischen Mittel 30, beispielsweise von einer
Druckfeder, in der ersten Position gehalten.
Ein Übertragungselement 18, das vorliegend in der Art eines Schiebers ausgestaltet ist, ist zwischen dem Kopplungselement 11 und dem Aktor 16 zur Bewegung und/oder zum Halten des Kopplungselements 11 vorgesehen. Das Übertragungselement 18 bewegt seinerseits mittels eines elastischen Elements 31, und zwar hier einer Druckfeder, das
Kopplungselement 1 1 in die zweite Position.
Bei dem zur Bewegung und/oder zum Halten des Kopplungselements 11 vorgesehenen Aktor 16 handelt es sich in diesem Fall, wie bereits erwähnt, um einen als Haltemagneten wirkenden Elektromagneten, der gleichzeitig mit der über die Anschlüsse 4 am Schalter 1 zugeführten elektrischen Spannung beaufschlagt wird (siehe Fig. 21). Das am Anker des Haltemagneten 16 befindliche Joch 32 hält somit bei Beaufschlagung mit der elektrischen Spannung das Übertragungselement 18 mittels des Jochs 32 fest. Anders hingegen bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 2, bei der der Elektromagnet ein bei Beaufschlagung mit elektrischer Spannung das Übertragungselement 18 freigebender Hubmagnet 16 ausgebildet ist.
Zur näheren Funktionsweise dieser Ausführung des Schalters 1 wird noch auf die Figuren 23 bis 27 verwiesen, in denen das Gehäuse, die Anschlüsse und die Festkontakte der
Übersichtlichkeit halber weggelassen sind.
In Fig. 23 ist der Schalter 1 in AUS-Stellung des Kontaktsystems 6 zu sehen, während sich das Kopplungselement 1 1 in der Stellung gekoppelt befindet. Wenn Strom an den Schalter 1 angelegt wird, hält der Haltemagnet 16 die Drehscheibe 11 in der Stellung gekoppelt. Der Schalter 1 kann dann mittels des Stößels 9 elektrisch eingeschaltet werden.
In Fig. 24 und Fig. 25, in denen zusätzlich die beweglichen Kontaktträger weggelassen sind, ist die elektrische Spannung angelegt. Dadurch ist auch der Haltemagnet 16 bestromt, so dass dieser die Drehscheibe 1 1 in der Stellung gekoppelt hält. Der Schalter 1 ist
eingeschaltet, womit der Stößel 9 über die Drehscheibe 11 das Schaltstück 10 mitgenommen hat.
In Fig. 26 ist der Schalter 1 eingeschaltet. Der Stößel 9 wird über die externe Arretierung durch das Arretierelement 25 (siehe Fig. 21) in der EIN-Stellung gehalten. Fällt die
Stromversorgung aus, so lässt der Haltemagnet 16 los. Der Schieber 18 wird über die Rückstellfeder 31 nach rechts verschoben. Dadurch wird Drehscheibe 1 1 in die Stellung entkoppelt gedreht. Aus dieser Stellung heraus wird das Schaltstück 10 durch seine
Rückstellfeder 13 nach oben in die AUS-Stellung geschoben. Bei dieser Bewegung nach oben werden über die Kulissen 14, 15, welche den Kopplungsbereich 34 zwischen der Drehscheibe 1 1 und dem Stößel 9 bilden, der Schieber 18 und das Joch 32 am Haltemagnet 16 wieder in die Haltestellung geschoben. Die Drehscheibe 11 geht dabei zurück in die Stellung gekoppelt. Da das Schaltstück 10 aber in der AUS-Stellung ist, bleiben die Kontakte des Kontaktsystems 6 offen. In Fig. 27 bleibt der Stößel 9 in der EIN-Stellung. Aber durch die Entkopplung ist das Schaltstück 10 nach oben in die AUS-Stellung gesprungen. Die Kontakte des
Kontaktsystems 6 sind offen. Der Schieber 18 ist nach links verschoben. Wenn jetzt wieder Spannung an den Schalter 1 angelegt wird, hält der Haltemagnet 16 sein Joch 32 und damit den Schieber 18 wieder fest. Die Drehscheibe 11 ist in der Stellung gekoppelt. Die
Kopplung mit dem Stößel 9 kann aber erst dann stattfinden, wenn der Stößel 9 durch Entriegelung der externen Arretierung mittels des Arretierelements 25 (siehe Fig. 21) in die AUS-Stellung gebracht wird. Dann kann der Schalter 1 wieder eingeschaltet werden. Der Kopplungsbereich 34 bewirkt somit, dass bei Rückstellung des außer Zusammenwirkung mit dem Schaltstück 10 befindlichen Stößels 9 das Kopplungselement 11 in die zweite Position bewegt wird.
Noch eine weitere Ausführung für den elektrischen Schalter 1 ist in Fig. 28 und Fig. 29 zu sehen. Es ist hier wiederum ein Haltemagnet als Aktor 16 vorgesehen. Das
Kopplungselement ist jedoch nicht als eine Drehscheibe sondern als ein Drehstift 11 ausgestaltet, wie insbesondere in Fig. 29 zu sehen ist. Weiter ist in Fig. 29 zu sehen, dass neben der Rückstellfeder 13 für das Schaltstück 10 eine weitere Rückstellfeder 33 am Stößel 9 zu dessen Rückstellung vorgesehen ist. Somit dienen die beiden Rückstellfedern 13, 33 insgesamt als ein elastisches Element zur Rückstellung des Betätigungsorgans 7. In Fig. 29 ist der Kopplungsbereich 34 zwischen dem Drehstift 11 und dem Stößel 9 deutlich zu sehen.
Schließlich ist in Fig. 30 und Fig. 31 der elektrische Schalter 1 in nochmals einer weiteren Ausführung zu sehen. Wiederum ist ein Haltemagnet als Aktor 16 vorgesehen. Das
Kopplungselement ist hier als ein Drehhebel 11 ausgestaltet, der mittels des einen
Hebelarms mit dem als Schieber 18 ausgestaltetem Übertragungselement und mittels des anderen Hebelarms mit dem Stößel 9 zusammenwirken kann. In Fig. 31 ist der
Kopplungsbereich 34 zwischen dem Drehhebel 11 und dem Stößel 9 deutlich zu sehen.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann ein derartiger elektrischer Schalter 1 nicht nur in Elektrowerkzeugen, wie Winkelschleifer, beispielsweise in allen kleinen Winkelschleifern, die zukünftig die Forderung nach einem Wiederanlaufschutz erfüllen müssen, Bohrmaschinen, Schleifer, Sägen, Hobel o. dgl., sondern auch bei anderen Elektro-Geräten Verwendung finden. Insbesondere kann es sich dabei um solche
Elektrogeräte handeln, die indirekt betätigte Schalter in Verbindung mit einer Arretierung und/oder mit einem Wiederanlaufschutz erfordern.
Bezugszeichen-Liste:
(elektrischer) Schalter
Gehäuse
Deckel (von Gehäuse)
(elektrischer) Anschluss (für die Netzspannung)
(elektrischer) Anschluss (für den Elektromotor)
Kontaktsystem
Betätigungsorgan
: (elastischer) Balg
: Stößel
0 Schaltstück
1 Kopplungselement / Drehscheibe / Drehstift / Drehhebel
2 (beweglicher) Schaltkontakt
3 elastisches Element / Rückstellfeder / Druckfeder (am Schaltstück)4 Kulisse (am Stößel)
5 Kulisse (an der Drehscheibe)
6 Aktor / Elektromagnet / Hubmagnet / Haltemagnet
7 Hubstange (von Elektromagnet)
8 Übertragungselement / Gabelelement / Schieber
9 Druckfeder (zwischen Schaltstück und Drehscheibe)
0 Rückstellfeder (am Elektromagnet)
1 Elektro Werkzeug
2 Elektromotor
3 Betätigungselement
4 Doppelpfeil
5 Arretierelement
6 Schwenkpfeil
7 : Haken
8 : Nut
0 : elastisches Mittel (an Kopplungselement)
1 : elastisches Element (an Übertragungselement) / Rückstellfeder Joch (von Haltemagnet) Rückstellfeder (an Stößel) Kopplungsbereich

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Elektrischer Schalter, insbesondere für ein Elektrowerkzeug, wie einen
Winkelschleifer, eine Bohrmaschine, einen Schleifer, eine Säge, einen Hobel o. dgl., mit einem zwischen einer Aus-Stellung sowie einer Ein-Stellung schaltbaren Kontaktsystem (6), und mit einem bewegbaren Betätigungsorgan (7) zum Schalten des Kontaktsystems (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (7) einen Stößel (9) und ein Schaltstück (10) umfasst, dass das Schaltstück (10) zum Schalten auf das Kontaktsystem (6) einwirkt, und dass ein Kopplungselement (1 1) vorgesehen ist, derart dass der Stößel (9) in und/oder außer Zusammenwirkung mit dem Schaltstück (10) bringbar ist, insbesondere derart dass das Schalten des Kontaktsystems (6) in wenigstens eine Stellung mittels des Stößels (9) und das Schalten des Kontaktsystems (6) in wenigstens eine Stellung unabhängig vom Stößel (9) ermöglicht ist.
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalten des Kontaktsystems (6) in die Ein- sowie die Aus-Stellung mittels des Stößels (9) und das Schalten des Kontaktsystems (6) in die Aus-Stellung unabhängig vom Stößel (9) ermöglicht ist.
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elastisches Element (13) auf das Betätigungsorgan (7) zu dessen
Rückstellung in die Aus-Stellung des Kontaktsystems (6) einwirkt, insbesondere dass eine Druckfeder (13) auf das Schaltstück (10) einwirkt.
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (11) am Schaltstück (10) bewegbar angeordnet ist, insbesondere am Schaltstück (10) drehbar gelagert ist.
5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktor (16) zur Bewegung und/oder zum Halten des Kopplungselements (1 1) vorgesehen ist, derart dass in einer ersten Position des Kopplungselementes (11) der Stößel (9) in Zusammenwirkung mit dem Schaltstück (10) und in einer zweiten Position des Kopplungselements (1 1) der Stößel (9) außer Zusammenwirkung mit dem Schaltstück (10) ist.
6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (11) von einem elastischen Mittel (30), insbesondere von einer Druckfeder, in der ersten Position gehalten ist.
7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übertragungselement (18), insbesondere in der Art eines Schiebers, eines
Gabelelements o. dgl., zwischen dem Kopplungselement (1 1) und dem Aktor (16) zur Bewegung und/oder zum Halten des Kopplungselements (1 1) vorgesehen ist, und dass vorzugsweise das Übertragungselement (18) mittels eines elastischen Elements (31), insbesondere einer Druckfeder, das Kopplungselement (1 1) in die zweite Position bewegt.
8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Aktor (16) um einen Elektromagneten handelt, und dass vorzugsweise der Elektromagnet (16) als ein bei Beaufschlagung mit elektrischer Spannung das
Übertragungselement (18) festhaltender Haltemagnet ausgebildet ist und/oder als ein bei Beaufschlagung mit elektrischer Spannung das Übertragungselement (18) freigebender Hubmagnet ausgebildet ist.
9. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (1 1) aus einer Drehscheibe, einem Drehstift, einem Drehhebel o. dgl. besteht, und dass vorzugsweise ein Kopplungsbereich (34) in der Art einer Kulisse (14, 15) am Stößel (9) und/oder am Kopplungselement (11) vorgesehen ist, insbesondere derart dass bei Rückstellung des außer Zusammenwirkung mit dem Schaltstück (10) befindlichen Stößels (9) das Kopplungselement (11) in die zweite Position bewegt wird.
10. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elektrischer Anschluss (4) zur Zuführung der elektrischen Spannung zum Kontaktsystem (6) vorgesehen ist, dass vorzugsweise die zugeführte elektrische Spannung den Elektromagneten (16) beaufschlagt, und dass weiter vorzugsweise wenigstens ein weiterer elektrischer Anschluss (5) zur Abführung der mittels des Kontaktsystems geschalteten elektrischen Spannung vorgesehen ist.
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