WO2017032564A1 - Schalter für ein elektrogerät - Google Patents

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WO2017032564A1
WO2017032564A1 PCT/EP2016/068371 EP2016068371W WO2017032564A1 WO 2017032564 A1 WO2017032564 A1 WO 2017032564A1 EP 2016068371 W EP2016068371 W EP 2016068371W WO 2017032564 A1 WO2017032564 A1 WO 2017032564A1
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switch
contact
housing
contact space
circuit board
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PCT/EP2016/068371
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Franc Stuklek
Rudolf Faude
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Elrad International D.O.O.
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    • H01H9/063—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 enclosing a reversing switch

Definitions

  • the invention relates to a switch for an electrical appliance, in particular for a power tool, with a slider for adjusting a rotational speed of the electrical appliance, with a switch housing and with at least one arranged in the switch housing circuit board for receiving electrical components of the slide controller.
  • Such switches are used for example as a multiple switch in electrical appliances, especially in drills, battery screws and other electric hand tools, or even in household appliances.
  • the slider is adjustable via a mostly linearly displaceable against a restoring force or depressible control element.
  • Sliders are known which are arranged directly in a power circuit of the electrical appliance or in a low-voltage, low-current control circuit. In the low voltage and low current operated sliders provide a mostly proportional to the position of the slider running output signal, which is supplied to a power electronics. This amplifies the output signal and supplies it to a drive unit of the electrical appliance. On the Slider can be set so, for example, the speed of the power tool.
  • the slider include multiple switch other switching elements, for example, to switch the direction of rotation of the drive unit or for switching on / off the electrical appliance.
  • these switching elements often engage in the power circuit of the electrical appliance.
  • the switching elements are arranged in the control circuit and their switching signals are forwarded to the power electronics accordingly.
  • sliders as potentiometers, that is to say as variable ohmic resistors, for example with sliding contacts.
  • the sliding contacts are connected, for example by means of a mechanical translation with the control.
  • the document discloses a capacitive encoder with a housing attachable to a circuit board.
  • the housing has a receptacle in which a slider is movably mounted.
  • the slider is permanently arranged in a reference region between a first measuring electrode and an opposite ground electrode.
  • the slider is introduced more or less far into a measuring range between a second measuring electrode and a second ground electrode, wherein the ground electrodes of the reference and of the measuring range can be embodied as a one-piece electrode.
  • the change in the capacitance between the electrodes arranged in the measuring region and the capacitance between the electrodes arranged in the reference region during a movement of the slide is evaluated.
  • the measuring electrodes can be arranged on the circuit board, while the ground electrode is integrated in the lid of the housing.
  • Both the described capacitive displacement sensor and the ohmic displacement sensor operate in a control circuit at low currents and voltages. at Both already lead to low contamination of the contacts and the electrodes to faults and thus to a malfunction of the controlled electrical device.
  • the required further switching elements are integrated into the control circuit. Switches are realized according to known arrangements via two arranged on the circuit board, open contact surfaces, which can be bridged by a conductive bridge.
  • this inexpensive construction has the disadvantage that dust and dirt, which reaches into the region of the contact surfaces, the contact resistance between the contact surfaces and the bridge can change so much that the function of the switch is disturbed. A disturbance occurs especially at the low voltages and currents used in the control circuit already at relatively low levels of contamination.
  • the operating element is pressed against a restoring force in a switch housing during actuation of the slide control and pushed back on discharge to a stop from the switch housing.
  • space is displaced in the switch housing and released again.
  • This creates a pumping effect in which the air pressure in the switch housing changes.
  • air is displaced from the housing and then sucked in again. Due to the sucked air, dirt and dust are drawn into the switch housing even through the smallest openings and cracks.
  • the amount of dust thus introduced into the switch housing or dirt is many times greater than the amount which penetrates into the switch housing without actuation of the operating element and thus without aspirated air.
  • the dirt and dust settle in particular on the open contacts of the control circuit and cause interference.
  • the object of the invention is achieved in that a movably mounted control element of the slider is inserted sealed in all positions of the control element by a first passage in a contact space of the switch housing and sealed out by a second passage out of the contact space. By actuating the operating element, a section of the operating element is thus inserted into the contact space and at the same time a section is pushed out of the contact space. Thus, no space is displaced or released in the contact space.
  • a pumping effect in which the air pressure within the contact space with respect to the environment increases and decreases and thereby displaces air from the contact space and then sucked back, can be avoided.
  • the operating element is sealed in such a way in the contact space or executed that no dust or dirt on its surface is dragged into the contact space.
  • the switch housing is advantageously carried out dust-tight so that little or no dust or dirt can get into the switch housing or in the contact area without a supporting air pressure difference.
  • Air movement between the contact space and the dust and dirt contaminated environment can be reliably prevented by the displaced volume of the inserted during an adjustment of the slider in the contact area portion of the control element and the displaced volume of the guided out during the adjustment of the contact portion of the operating element are equal or maximum of 10% of each other differ.
  • the operating element can be formed, for example, from a rod with the same outer diameter in the region of the contact space. As a result, no or only a small pump effect is effected when the operating element is actuated, so that no air is displaced from the contact space or drawn into the contact space.
  • a proportional to the position of the control element output of the switch can be obtained in that the slider is designed as a linear potentiometer, that on the control element at least one sliding contact of the linear potentiometer is attached directly or indirectly and that the sliding contact cooperates with mounted on the circuit board resistor tracks or that Slider is designed as a capacitive displacement sensor and that on the operating element in dependence on the control position of the control element sections between at least two electrodes arranged slide of the capacitive displacement sensor is attached directly or indirectly.
  • the inventive switch design prevents dirt or dust from entering the contact space.
  • the sliding contacts and resistor tracks can be arranged so open and without additional encapsulation in the contact space. As a result, the manufacturing cost of the switch over switches with encapsulated switching elements can be significantly reduced.
  • the capacitive displacement sensor can also be designed to be open without the penetration of dust or dirt interfering with its function.
  • the control element is preferably designed in the areas that can be inserted into the contact space and pulled out again, rod-shaped with the same diameter.
  • the sliding contacts or the slider are attached to the operating element in a region of the operating element which lies within the contact space at all adjusting positions of the operating element. The travel of the control element can be advantageously limited by stops.
  • the control can be adjusted against a restoring force.
  • the operating element has a spring receptacle in a region arranged outside the contact space, that an abutment for a spring can be fastened to the switch housing, and that the spring is clamped between the thrust bearing and the spring receptacle and biases the operating element.
  • a possible embodiment of the invention is characterized in that the switch is associated with a rotary switch and that a connection between an actuating part and at least one contact element of the rotary switch is sealed and rotatably inserted into the contact space.
  • the rotary switch leads advantageously to no change in volume within the contact space and therefore no pumping effect. It can for example be designed as a right / left switch, with which switch a direction of rotation of a motor of a power tool or can turn off the power tool in an intermediate position of the rotary switch.
  • a cost-effective construction of the rotary switch can be made possible in that the contact element in dependence on the position of the actuating part in electrically conductive connection to at least one arranged on the circuit board contact surface or no contact surface.
  • the open contact surfaces are possible because no or little dust or dirt penetrates into the contact space.
  • the contact element bridges two contact surfaces. By combining the contact surfaces connected as a function of the switch position, different switching states can be produced. If at least one contact of the contact element lies on no connected contact surface, the electrical appliance can thereby be switched off.
  • an electrical connection of the circuit board is sealed out of the switch housing and / or the contact space
  • the signals of the switch can be supplied to a downstream electronics.
  • the sealing of the electrical connection can be made so simple that it is only prevented that loose dust can penetrate into the switch housing.
  • a simple mounting of the switch is made possible by the fact that the switch housing is formed at least from a lower housing part and an upper housing part connected to the lower housing part via latching connections. Before assembly, the switch components can be mounted in the housing parts and then assembled. By the latching connection, a largely dust-tight connection between the housing parts can be made, so that no dust or dirt can penetrate into the contact space at this point without the described pumping effect.
  • the switch is operated with low voltage, preferably with a voltage less than or equal to 12 V, and that output signals of the switch are supplied to power electronics.
  • the switch can be constructed inexpensively. This results for example from the lower required distances between live components and the no longer required isolation measures that are required for high voltages.
  • the downstream power electronics provide the electrical power required to operate the electrical appliance to be switched.
  • FIG. 1 is a perspective side view in an exploded view of a switch with a slider
  • FIG. 2 in perspective side view in a first mounting stage a sliding element of the slide controller shown in Figure 1 with
  • FIG. 3 is a perspective side view in a second assembly stage, a lower housing part with a built-in control element shown in Figure 2,
  • FIG. 4 in a perspective side view in a third assembly stage shown in Figure 3 housing base with a mounted
  • FIG. 5 is a perspective side view in an exploded view of an upper housing part with a rotary switch
  • FIG. 7 in a perspective side view in a fifth assembly stage shown in Figure 1, fully assembled switch.
  • FIG. 1 shows a perspective side view in an exploded view of a switch 10 with a slider 20.
  • the switch 10 is constructed as a multiple switch from the subassemblies slider 20, circuit board 30, housing base 40, rotary switch 50, housing top 60 and an abutment 70.
  • the switch 10 is used in the embodiment of the control of a power tool, not shown, with adjustable speed and forward / reverse.
  • the slider 20 is designed as a resistive slider 20. It is made of a sliding element 21 with this associated sliding contacts 22.1, 22.2 and resistance paths, which are not shown on the housing lower part 40th facing side of the circuit board 30 are formed.
  • a guide portion 21.1 is integrally formed on a control element 21.4.
  • the guide portion 21.1 carries sliding contact 21.2, 21.3.
  • the operating element 21.4 is designed rod-shaped. In the exemplary embodiment shown, it has a round cross section. At an end accessible to the user, the operating element 21.4 is closed by a tapering shank end 21.7.
  • the control element 21.4 are still assigned two front sealing rings 23.1, 23.2.
  • the control element 21.4 and the guide section 21.1 are preferably made in one piece from plastic.
  • the lower housing part 40 of the switch housing is arranged.
  • the housing lower part 40 in the longitudinal direction of the operating element 21.4 has a first feedthrough 11 and on the rear side a second feedthrough 44.1.
  • the first passage 11 is formed on one side by a lower Abdichtringit 41, which is completed to a contact space 12 through a lower inner half-shell conclusion 41.4.
  • the second passage 44. 1 is formed in a sleeve end 44. 2 of an outer sleeve 44 introduced into the housing lower part 40 and the contact space 12.
  • a web 45 with a centering shoulder 45.1 is integrally formed thereon in the longitudinal extent of the outer sleeve 44.
  • the printed circuit board 30 facing two opposite preferably two semicircular PCB holder 47 are provided on the lower housing part 40.
  • Side guide rails 48 are formed in the form of steps in the housing wall of the housing base 40 opposite, wherein only one of the guide rails 48 can be seen in the selected representation.
  • the housing lower part 40 accommodates a lower region of the contact space 12.
  • the printed circuit board 30 is arranged above the housing lower part 40. It has a centering opening 36 in extension to the spigot 45.1. At the opposite edges of the circuit board 30 47 throats 37 are recessed opposite to the circuit board holders.
  • a plug contact 33 is attached to the circuit board 30 and electrically connected thereto. One with the Plug contact 33 corresponding plug 34 is shown above the plug contact 33.
  • the housing upper part 60 has a switch bushing 64. Circumferentially to the switch bushing 64 a sealing ring receptacle 67 is embedded. Circumferentially to this a disc holder 66 is provided. Above the switch bushing 64, an actuating part 54 of the rotary switch 50 is arranged.
  • the operating part 54 is designed disk-shaped. It has on the outside a molded knob 54.1.
  • a sealing ring 55 is associated with the sealing ring receptacle 67.
  • the rotary switch 50 is further assigned a positioning element 52, a latching element 53 with two opposing latching areas 53.3, 53.4 and a contact element 51, as described in more detail with reference to FIG.
  • the counterbearing 70 is assigned to the lower housing part 40.
  • the counter bearing 70 has a housing sleeve 40 directed to the guide sleeve 73.
  • the outer diameter of the guide sleeve 73 is chosen so that it can be inserted into the outer sleeve 44 of the housing base 40.
  • the guide sleeve 73 is associated with a rear sealing ring 24.
  • a spring 76 is arranged between the lower housing part 40 and the abutment 70.
  • FIG. 2 shows, in a perspective side view in a first assembly stage, the sliding element 21 of the slide controller 20 shown in FIG. 1 with the sliding contacts 22.1, 22.2.
  • the sliding contacts 22.1, 22.2 are inserted into the sliding contact receptacles 21.2, 21.3 of the guide section 21.1. They are designed as bent metal springs which, pointing away from the guide section 21.2, each have two doubly executed, electrically connected contact tongues 22.3.
  • the sealing rings 23.1, 23.2 are pushed onto a front sealing region 21.5 of the operating element 21.4.
  • Opposite to the Sliding contact receptacles 21.2, 21.3 are on both sides of the control element 21.4 guide projections 21.8 formed on the guide portion 21.2.
  • the guide projections 21.8 of which only the front one can be seen, together with the main body of the guide section 21.1 each form an angular guide region 21.9.
  • the operating element 21.4 has a rear sealing area 21.6.
  • FIG. 3 shows, in a perspective side view, in a second assembly stage, the lower housing part 40 with the built-in control element 21.4 shown in FIG.
  • the lower housing part 40 is formed from a housing bottom 40.1, from which a first and opposite a second lower side wall 40.2, 40.3 go out.
  • a lower front wall 40.4 and a lower rear wall 40.5 are connected to the housing bottom 40.1 and the lower side walls 40.2, 40.3.
  • two tab-shaped latching elements 43 are respectively formed facing the upper housing part 60 shown in FIG.
  • the tab-shaped locking elements 43 have locking receptacles 43.1 in the form of openings.
  • the counter-bearing 70 also shown in Figure 1 facing are receptacles 46 in the lower side walls 40.2, 40.3 inserted. Within the receptacles 46 locking lugs 46.1 are arranged.
  • the lower front wall 40.4 is lower than the lower side walls 40.2, 40.3. On the lower front wall 40.4, the lower Abdichtringit 41 is arranged. This is formed from a formed on the lower front wall 40.4 lower half shell 41.1, which is limited to the outside of the switch housing from a lower outer half-shell 41.2 and the switch housing through the lower inner half-shell 41.4 shown in Figure 1.
  • the inner and outer half-shell 41.4, 41.2 enclose the first passage 11 of the switch housing on one side. Pointing toward the upper housing part 60 is at the lower half-shell 41.1 and the outer half-shell conclusion 41.2 a Positive locking element 41.3 formed.
  • the positive locking element 41.3 is bent over into the lower front wall 40.4.
  • two connecting webs 42 are arranged on the lower front wall 40.4.
  • the sliding element 21 is inserted into the housing lower part 40.
  • the operating element 21.4 is guided out of the contact space 12 through the first feedthrough 11 into the contact space 12 and through the second feedthrough 44.1.
  • the front sealing rings 23.1, 23.2 are inserted into the lower Abdichtringit 41 and axially blocked by the lower inner and the lower outer half-shell conclusion 41.4, 41.2. Between the front sealing rings 23.1, 23.2 and the front sealing portion 21.5 of the operating element 21.4, an axial slide bearing is formed.
  • the operating element 21.4 can thus be inserted sealed along its longitudinal axis in the switch housing and pulled out again.
  • a lower partition wall 49 is arranged between the circuit board holders 47 is spaced from the lower rear wall 40.5.
  • the lower partition wall 49 encloses together with the housing bottom 40.1, the lower side walls 40.2, 40.3 and the lower front wall 40.4 the lower portion of the contact space 12.
  • the partition 49 closes to the upper housing part 60 with the web 45 from.
  • the outer sleeve 44 is guided through the partition wall 49 to the lower rear wall 40.5.
  • the sliding element 21 is guided with its guide portion 21.1 in the lower housing part 40 linearly movable.
  • the guide section 21.1 rests on the guide rails 48 shown in FIG. 1 and formed in the lower side walls 40.2, 40.3.
  • the sliding element 21 can thus be displaced axially relative to the operating element 21.4, but not rotated about the longitudinal axis of the operating element 21.4.
  • the sliding contacts 22.1, 22.2 remain aligned in the direction of the printed circuit board 30 shown in FIG.
  • FIG. 4 shows in a perspective side view in a third assembly stage the housing lower part 40 shown in FIG. 3 with a mounted printed circuit board 30.
  • the contact surfaces 32.1, 32.2 and the mating contact surface 32.3 are arranged like a segment along a circular path.
  • the first and second contact surfaces 32.1, 32.2 each cover a comparatively small circular section and are oriented in the direction of the lower front wall 40.4.
  • the mating contact surface 32.3 covers a larger circle section and is aligned in the direction of the lower rear wall 40.5.
  • the covered circle portion of the mating contact surface 32.3 is so large that it covers the diametrically opposite the first and the second contact surface 32.1, 32.2 lying circular section closed.
  • the printed circuit board 30 has a Schleifwiderstandseite 35.
  • the resistance paths are arranged in the lower region of the contact space 12.
  • the sliding contacts 22.1, 22.2 are in each case with their contact tongues 22.3 shown in Figure 2 to a resistance path. They thus establish an electrical contact with the resistance paths.
  • two resistance paths are electrically connected.
  • the preferably inner resistance paths are connected to one another at the end. The so connected via the sliding contacts in series resistance paths give a total resistance proportional to the location at which the sliding contacts 22.1, 22.2 rest on the resistance paths, and thus is proportional to the position of the sliding element 21.
  • the outer resistance paths are electrically connected to contact lugs 33.1 of the plug contact 33, so that the resistance can be measured from the outside and used as a control signal for power electronics (not shown) of an electrical appliance.
  • the arranged on the web 45 of the lower housing part 40 centering projection 45.1 is guided by the centering opening 36 of the printed circuit board 30. Laterally, the circuit board 30 is guided in the region of their throats 37 by the circuit board holder 47. It lies with its Schleifwiderstandsseite 35 on the web 45 shown in Figure 3 and the lower partition 49. As a result, it is positioned exactly opposite the sliding contacts 22.1, 22.2.
  • the grinding resistance side 35 is arranged so close to the sliding element 21, that the sliding contacts 22.1, 22.2 are pressed with their contact tongues 22.3 under spring tension against the resistance paths. As a result, contact interruptions, for example due to strong vibrations, can be avoided.
  • the housing upper part 60 is shown with the rotary switch 50 in a perspective side view in an exploded view.
  • the upper housing part 60 has a housing cover 60.1 from which two opposite upper side walls 60.2, 60.3 and an upper front wall 60.4 connecting the upper side walls 60.2, 60.3 and an upper rear wall 60.5 extend in the direction of the housing lower part 40 shown in FIG.
  • the housing interior formed in this way is subdivided by an upper partition wall 68 which extends between the two upper side walls 60.2, 60.3.
  • the upper partition wall 69 separates an upper area of the contact space 12.
  • An upper Abdichtringage 61 is integrally formed on the upper front wall 60.4 facing away from the contact space 12.
  • the upper Abdichtringit 61 is formed by an upper half-shell 61.1, which is limited to the contact space 12 through an upper inner half-shell conclusion 61.4 and opposite by an upper outer half-shell conclusion 61.2.
  • the upper half-shell 61.1 is closed by a positive locking counter-element 61.3.
  • the upper portion of the first passage 11 is formed as a breakthrough.
  • two facing away from the switch housing guide rails 62 are integrally formed.
  • On the upper side walls 60.2, 60.3 two recesses 63 are provided in each case. In the region of the recesses 40 beveled locking cams 63.1 are arranged in the direction of the lower housing part.
  • a bottom 64.2 of the sealing ring receptacle 67 shown in Figure 1 is formed.
  • annular web 64.1 is arranged around the bottom 64.2.
  • a plug opening 69 is incorporated into the housing cover 60.1. Laterally of the connector opening 69 is a Steckerverrastung 65 is integrally formed on the upper rear wall 60.5 of the switch housing.
  • annular projection 54.2 is formed with a driver 54.3.
  • the annular projection 54.2 and the driver 54.3 are shaped so that they can be pushed through the sealing ring 55 and the switch bushing 64.
  • the positioning element 52 is arranged in the axial extension of the actuating part 54. It has a driver seat 52.3 in the form of an opening into which the driver 54.3 of the operating part 54 can be inserted. This results in an interference fit between the driver 54.3 and the driver 52.3. Side of the cam receiver 52.3 opposite two clip receptacles 52.2 are embedded in the positioning member 52. At the periphery of the positioning element 52, a latching cam 52.1 is arranged.
  • the latching curve 52.1 is formed as a sequence of mountains and valleys in the positioning element 52.
  • the positioning element 52 is preferably made of plastic.
  • the latching cam 52.1 is associated with the latching element 53. It has two legs 53.1, 53.2 connected via a connecting section 53.5.
  • the connecting portion 53.5 is aligned with its outer surface to the second upper side wall 60.3 of the upper housing part 60 out. It can be set during assembly at this.
  • the legs 53.1, 53.2 extend tangentially to the positioning element 52.
  • a latching area 53.3, 53.4 arranged at the ends of the legs 53.1, 53.2.
  • the latching areas 53.3, 53.4 are shaped such that they engage in the latching cam 52.1 of the positioning element 52 when the switch 10 is mounted.
  • the locking element 53 is made of a resilient material, preferably made of metal.
  • the positioning element 52 Facing away from the actuating part 54, the positioning element 52 is assigned the contact element 51.
  • the contact element 51 has a flat holding portion 51.5, on which angled towards the positioning member 52, two brackets 51.6 are formed.
  • the brackets 51.6 are arranged so that they can be inserted into the clip receptacles 52.2 of the positioning element 52 and clamped there.
  • the half region 51.5 is connected via a bending section 51.4 to a bridge 51.3 arranged at a distance from the holding region 51.5.
  • At this two two-fold contacts 51.1, 51.2 are integrally formed.
  • the contact element 51 is made of metal, preferably made of a resilient metal.
  • the locking element 53 is introduced into the contact space 12 and fixed there with its connecting portion 53.5 on the second upper side wall 60.3. This has corresponding, not shown brackets.
  • the sealing ring 55 is pushed onto the annular projection 54.2 of the actuating part 54.
  • the driver 54.3 is inserted through the switch bushing 64 in the switch housing.
  • the sealing ring 55 sat in the sealing ring receiver 67 shown in Figure 1 and the actuating member 54 in the disc holder 66.
  • the contact element 51 is determined with its Klammem 51.6 in the clip receptacles 52.2 of the positioning member 52.
  • the positioning element 52 is pushed with its catch receptacle 52.3 on the driver 54.3 of the operating part 54.
  • the latching element 53 engages with its latching areas 53.3, 53.4 in the latching cam 52.1 of the positioning element 52.
  • an interference fit is formed between the driver 54.3 and the cam receiver 52.3. This keeps the rotary switch 50 together in the axial direction.
  • the positioning element 52 and the contact element 51 connected thereto are rotated about the axis of rotation of the actuating element 54 via the driver 54.3. This allows Cooperation of the locking element 53 with the latching cam 52.1 only predetermined switching positions.
  • FIG. 6 shows, in a perspective side view and partial exploded view, in a fourth assembly stage, the housing lower part 40 shown in FIG. 3 in conjunction with the housing upper part 60 shown in FIG.
  • the counter bearing 70 has with its guide sleeve 73 in the direction of the housing lower part 40 and there to an outer opening of the outer sleeve 44 shown in Figure 3.
  • the guide sleeve 73 is connected at the end with a transverse to the longitudinal extent of the guide sleeve 73 extending base plate 71.
  • the locking legs 72 have latching recesses 72.1. They are aligned in the direction of the receptacles 46 and the detents 46. 1 on the lower side walls 40. 2, 40. 3 of the housing lower part 30.
  • a centering mandrel 74 is arranged at the housing lower part 40 facing the end of the guide sleeve 73.
  • a seal holder 75 is formed at the housing lower part 40 facing the end of the guide sleeve 73.
  • the seal receptacle 75 forms a stepwise taper of the inner diameter of the guide sleeve 73.
  • the rear seal ring 24 can thus be inserted into the seal receptacle 75 and held axially as well as radially.
  • the spring 76 is arranged in extension of the central longitudinal axis of the centering pin 74 and in extension of the central longitudinal axis of the operating element 21.4.
  • housing upper part 60 with the rotary switch 50 is connected to the housing lower part 40 described with reference to Figure 4 with the sliding element 21 and the circuit board 30.
  • the upper housing part 60 is placed on the lower housing part 40.
  • the tab-shaped locking elements 43 of the lower housing part 40 are inserted into the recesses 63 of the upper housing part 60.
  • the locking cam 63.1 in the Locking mounts 43.1 engaged.
  • the upper housing part 60 is fixedly connected to the lower housing part 40.
  • the upper side walls 60.2, 60.3 stand on the lower side walls 40.2, 40.3, so that the contact space 12 is sealed dust-tight in this area.
  • the upper housing part 60 is aligned with the lower housing part 40 by corresponding engagement of the connecting webs shown in FIG. 3 with corresponding receptacles on the upper housing part 60. Furthermore, the mutual alignment takes place through the engagement of the lower sealing ring seat 41 Positive locking elements 41.3 (see Figure 3) in the positive locking counter-elements shown in Figure 5 61.3 of the upper Abdichtringit 61st
  • the front sealing rings 23.1, 23.2 are held circumferentially and axially.
  • the control element 21.4 is sealed so inserted into the contact space 12 of the switch housing.
  • the double design of the front sealing rings 23.1, 23.2 leads to a particularly good seal in this area heavily contaminated during operation of a power tool.
  • the implementation of the rotary switch 50 in the contact space 12 is also sealed in the region of the annular projection 54.2 shown in Figure 5 by the sealing ring 55.
  • the upper partition wall 68 shown in FIG. 5 and the lower partition wall 49 shown in FIG. 3 abut the printed circuit board 30 from one side, respectively.
  • the contact space 12 is also dust-tight with respect to the environment.
  • the requirements for the seal are such that dust or dirt can not penetrate into the contact space 12 without additional external influences. External influences could be, for example, air pressure differences between the contact space 12 and the environment with an air exchange caused thereby.
  • the first contact 51.1 is in all three by the latching cam 52.1 and the locking element 53 predetermined rotational positions in conductive connection to the mating contact surface 32.3.
  • the second contact 51.2 is in a first switching position in conductive connection to the first contact surface 32.1, in a second switching position in conductive connection to the second contact surface 32.2 and in a third switching position in no connection to one of the contact surfaces 32.1, 32.2.
  • first switching position for example, a clockwise rotation and by the second switching position a counterclockwise rotation of the electrical appliance can be set.
  • the electrical device is switched off.
  • FIG. 7 shows in a perspective side view in a fifth assembly stage the fully assembled switch 10 shown in FIG.
  • the abutment 70 is connected to the lower housing part 40.
  • the rear sealing ring 24 is initially inserted into the sealing ring receptacle 75.
  • the spring 76 is inserted with one end on the centering mandrel 74 and connected to the opposite end with a spring connection, not shown, on the operating element 21.4.
  • This spring connection can be embodied, for example, in the form of an axial blind bore in the rear sealing region 21.6 of the control element 21.4, into which the end of the spring 76 is inserted.
  • the thus pre-mounted counter bearing 70 is then pushed against the spring force to the housing Unterheil and locked with its locking legs 72 and recesses 72.1 with the locking lugs 46.1 of the housing base 40.
  • abutment 70 abuts with its base plate 71 on the housing lower part 40.
  • the locking legs 72 are inserted into the receptacles 46 in the lower side walls 40.2, 40.3 and the locking lugs 46.1 are engaged in the recesses 72.1.
  • the counter-bearing 70 is firmly connected to the housing lower part 40.
  • the guide sleeve 73 is inserted into the outer sleeve 44 of the housing lower part 40.
  • the operating element 21.4 is provided with its rear sealing area 21.6 through the opening of the rear sealing ring 24 the contact space 12 of the switch housing led out.
  • the protruding portion of the Abdicht Schemes 21.6 protrudes into the interior of the guide sleeve 73.
  • the control element 21.4 encloses with its axial blind bore both the centering pin 74 and the plugged-on and compressed spring 76th
  • the control element 21.4 is sealed out of the contact space 12 led out. This prevents dust or dirt from entering the contact space 12.
  • the spring biases the control element 21.4 and pushes it towards the front shaft end 21.7. A user can adjust the control element 21.4 against the spring force. In this case, a portion of the front sealing portion 21.5 is pushed into the contact space 12. At the same time, an equal section of the rear sealing area 21.6 is pushed out of the contact space 12.
  • the displaced by the control element 21.4 volume within the contact space 12 thus remains constant in all positions of the control element 21.4. Thus, no air is displaced from the switch housing or the contact space 12 or sucked into this during a positioning process.
  • the described sealing of the contact space 12 is designed such that no fluidized dust or dirt can get into the contact space 12 or that dust or dirt are carried over the surface of the control element 21.4 in the contact space 12. It is thus ensured that no or only very little dust or dirt gets into the contact space 12.
  • This can be provided for switch 10, which operate with very low voltages and currents, open electrical switching and sliding contacts, without these, due to contamination, fail prematurely.
  • the switch 10 can be made very inexpensive and yet has a very high life expectancy and reliability.
  • the rotary switch 50 results in an operation, as described, to no change in volume within the contact space 12. Thus, no unwanted air exchange between the contact space 12 and the environment is effected by the rotary switch 50.
  • the switch position shown the second contact 51. 2 of the contact element 51 between the first and the second contact surface 32. 1, 32. 2 is arranged on the printed circuit board 30.
  • the latching areas 53.3, 53.4 engage in the middle valleys of the latching cam 52.1 on the positioning element 52.
  • the connected electrical device is switched off.
  • By turning the operating part 54 for example, a left or a clockwise rotation of the electrical appliance can be adjusted.
  • the selected switching position can be seen at the position of the knob 54.1.
  • the plug 34 is plugged onto the plug contact 33 of the circuit board 30 and held by the Steckerverrastung 65. Not shown, the plug 34 may be connected to a harness and so forward the signals of the switch 10 to a power electronics.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schalter für ein Elektrogerät, insbesondere für ein Elektrowerkzeug, mit einem Schieberegler 20 zur Einstellung einer Drehzahl des Elektrogeräts, mit einem Schaltergehäuse und mit zumindest einer in dem Schaltergehäuse angeordneten Leiterplatte 30 zur Aufnahme elektrischer Komponenten des Schiebereglers. Dabei ist es vorgesehen, dass ein beweglich gelagertes Bedienelement 21.4 des Schiebereglers in allen Stellpositionen des Bedienelements durch eine erste Durchführung 11 abgedichtet in einen Kontaktraum 12 des Schaltergehäuses eingeführt und durch eine zweite Durchführung 44.1 abgedichtet aus dem Kontaktraum herausgeführt ist. Es wird so ein Schalter bereitgestellt, welcher auch unter stark verschmutzten Umgebungsbedingungen eine sichere Funktion gewährleistet.

Description

Schalter für ein Elektrogerät
Die Erfindung betrifft einen Schalter für ein Elektrogerät, insbesondere für ein Elektrowerkzeug, mit einem Schieberegler zur Einstellung einer Drehzahl des Elektrogeräts, mit einem Schaltergehäuse und mit zumindest einer in dem Schaltergehäuse angeordneten Leiterplatte zur Aufnahme elektrischer Komponenten des Schiebereglers.
Derartige Schalter werden beispielsweise als Mehrfachschalter bei Elektrogeräten, insbesondere bei Bohrmaschinen, Akkuschrauben und anderen elektrischen Handwerkzeugen, oder auch bei Haushaltsgeräten eingesetzt. Dabei ist der Schieberegler über ein zumeist linear gegen eine Rückstellkraft verschiebbares oder eindrückbares Bedienelement einstellbar. Es sind Schieberegler bekannt, welche direkt in einem Leistungsstromkreis des Elektrogeräts oder in einem mit Kleinspannung und niedrigem Strom betriebenen Steuerstromkreis angeordnet sind. Im Kleinspannungs- und Niederstrombereich betriebene Schieberegler liefern ein zumeist proportional zur Position des Schiebereglers verlaufendes Ausgangssignal, welches einer Leistungselektronik zugeführt wird. Diese verstärkt das Ausgangssignal und führt es einer Antriebseinheit des Elektrogeräts zu. Über den Schieberegler kann so beispielsweise die Drehzahl des Elektrowerkzeugs eingestellt werden.
Neben dem Schieberegler beinhalten Mehrfachschalter weitere Schaltelemente, beispielsweise zur Umschaltung der Drehrichtung der Antriebseinheit oder zur An- /Ausschaltung des Elektrogeräts. Dabei greifen diese Schaltelemente häufig in den Leistungsstromkreis des Elektrogeräts ein. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Schaltelemente im Steuerstromkreis angeordnet sind und ihre Schaltsignale entsprechend an die Leistungselektronik weitergeleitet werden.
Es ist bekannt, Schieberegler als Potentiometer, also als veränderbare ohmsche Widerstände, beispielsweise mit Schleifkontakten, auszuführen. Die Schleifkontakte werden beispielsweise mittels einer mechanischen Übersetzung mit dem Bedienelement verbunden.
Weiterhin ist es bekannt, Schieberregler als kapazitive Wegsensoren auszuführen, wie dies in der Schrift DE 10 2011 002 009 A1 beschrieben ist. Die Schrift offenbart einen kapazitiven Weggeber mit einem an einer Leiterplatte anbringbaren Gehäuse. Das Gehäuse weist eine Aufnahme auf, in der ein Schieber beweglich gelagert ist. Der Schieber ist in einem Referenzbereich dauerhaft zwischen einer ersten Messelektrode und einer gegenüberliegenden Masseelektrode angeordnet. Durch die Schiebebewegung wird der Schieber mehr oder weniger weit in einen Messbereich zwischen einer zweiten Messelektrode und einer zweiten Masseelektrode eingebracht, wobei die Masseelektroden des Referenz- und des Messbereichs als einstückige Elektrode ausgeführt sein können. Ausgewertet wird die Änderung der Kapazität zwischen den in dem Messbereich angeordneten Elektroden gegenüber der Kapazität zwischen den in dem Referenzbereich angeordneten Elektroden bei einer Bewegung des Schiebers. Die Messelektroden können dabei auf der Leiterplatte angeordnet sein, während die Masseelektrode in den Deckel des Gehäuses integriert ist.
Sowohl der beschriebene kapazitive Wegsensor wie auch der ohmsche Wegsensor arbeiten in einem Steuerstromkreis bei niedrigen Strömen und Spannungen. Bei beiden führen bereits geringe Verschmutzungen der Kontakte und der Elektroden zu Störungen und somit zu einer Fehlfunktion des angesteuerten Elektrogeräts. Vorteilhaft sind auch die benötigten weiteren Schaltelemente in den Steuerstromkreis integriert. Schalter werden dabei nach bekannten Anordnungen über zwei auf der Leiterplatte angeordnete, offene Kontaktflächen realisiert, welche durch eine leitfähige Brücke überbrückt werden können. Dieser kostengünstige Aufbau hat jedoch den Nachteil, dass Staub und Schmutz, welcher in den Bereich der Kontaktflächen gelangt, den Übergangswiderstand zwischen den Kontaktflächen und der Brücke so stark verändern kann, dass die Funktion des Schalters gestört ist. Eine Störung tritt besonders bei den in dem Steuerstromkreis verwendeten niedrigen Spannungen und Strömen schon bei verhältnismäßig geringen Verschmutzungen auf.
Das Bedienelement wird während der Betätigung des Schiebereglers entgegen einer Rückstellkraft in ein Schaltergehäuse eingedrückt und bei Entlastung wieder bis zu einem Anschlag aus dem Schaltergehäuse geschoben. Durch das in das Schaltergehäuse ein- und ausgezogene Bedienelement wird Raum in dem Schaltergehäuse verdrängt und wieder freigegeben. Dadurch entsteht ein Pumpeffekt, bei dem sich der Luftdruck in dem Schaltergehäuse verändert. Dadurch wird Luft aus dem Gehäuse verdrängt und anschließend wieder eingesaugt. Durch die angesaugte Luft wird auch durch kleinste Öffnungen und Ritze Schmutz und Staub in das Schaltergehäuse eingezogen. Die Menge des so in das Schaltergehäuse eingebrachten Staubes bzw. Schmutzes ist um ein vielfaches größer als die Menge, welche ohne Betätigung des Bedienelements und damit ohne angesaugte Luft in das Schaltergehäuse eindringt. Der Schmutz und der Staub setzen sich insbesondere auf den offenen Kontakten des Steuerstromkreises ab und verursachen Störungen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen im Kleinspannungsbereich und bei niedrigen Strömen arbeitenden Schalter, insbesondere Mehrfachschalter, bereitzustellen, welcher ein wegproportionales Steuersignal bereitstellt und der bei einem einfachen Aufbau weniger anfällig für verschmutzungsbedingte Ausfälle ist. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass ein beweglich gelagertes Bedienelement des Schiebereglers in allen Stellpositionen des Bedienelements durch eine erste Durchführung abgedichtet in einen Kontaktraum des Schaltergehäuses eingeführt und durch eine zweite Durchführung abgedichtet aus dem Kontaktraum herausgeführt ist. Durch eine Betätigung des Bedienelements wird somit ein Abschnitt des Bedienelements in den Kontaktraum eingeschoben und gleichzeitig ein Abschnitt aus dem Kontaktraum herausgeschoben. Damit wird kein Raum in dem Kontaktraum verdrängt oder freigegeben. Ein Pumpeffekt, bei dem der Luftdruck innerhalb des Kontaktraums gegenüber der Umgebung ansteigt und absinkt und dadurch Luft aus dem Kontaktraum verdrängt und anschließend wieder eingesaugt wird, kann so vermieden werden. Dies führt in der Folge dazu, dass auch kein Staub und Schmutz mit der angesaugten Luft in den Kontaktraum des Schaltergehäuses gezogen wird. Das Bedienelement ist derart abgedichtet in den Kontaktraum ein- bzw. ausgeführt, dass kein Staub oder Schmutz an seiner Oberfläche mit in den Kontaktraum verschleppt wird. Das Schaltergehäuse ist vorteilhaft soweit staubdicht ausgeführt, dass kein oder nur wenig Staub bzw. Schmutz ohne einen unterstützenden Luftdruckunterschied in das Schaltergehäuse bzw. in den Kontaktraum gelangen kann. Durch die Vermeidung des Pumpeffektes kann somit der Staub- bzw. Schmutzeintrag in den Kontaktraum deutlich reduziert werden. Dies ist insbesondere bei Schaltern, welche mit Kleinspannungen und in dem Kontaktraum offen liegenden Kontakten arbeiten, vorteilhaft, da hier schon geringe Verschmutzungen zu Störungen führen können. Solche Störungen können beispielsweise bei Elektrowerkzeugen dazu führen, dass z.B. die Drehzahl des Elektrowerkzeugs nicht mehr kontrolliert eingestellt werden kann, was ein hohes Sicherheitsrisiko darstellt. Durch den erfindungsgemäßen Schalter kann somit auch die Sicherheit beim Betrieb von Elektrogeräten verbessert werden.
Eine Luftbewegung zwischen dem Kontaktraum und der staub- und schmutzbelasteten Umgebung kann dadurch sicher verhindert werden, dass das verdrängte Volumen des während einer Verstellung des Schiebereglers in den Kontaktraum eingeführten Abschnitts des Bedienelements und das verdrängte Volumen des während der Verstellung aus dem Kontaktraum herausgeführten Abschnitts des Bedienelements gleich sind oder maximal um 10% voneinander abweichen. Das Bedienelement kann beispielsweise aus einem Stab mit gleichem Außendurchmesser im Bereich des Kontaktraums gebildet sein. Dadurch wird beim Betätigen des Bedienelements kein oder nur ein geringer Pumpeffekt bewirkt, so dass keine Luft aus dem Kontaktraum verdrängt oder in den Kontaktraum eingezogen wird.
Ein zur Stellung des Bedienelements proportionales Ausgangssignal des Schalters kann dadurch erhalten werden, dass der Schieberegler als Linearpotentiometer ausgeführt ist, dass an dem Bedienelement zumindest ein Schleifkontakt des Linearpotentiometers mittelbar oder unmittelbar befestigt ist und dass der Schleifkontakt mit auf der Leiterplatte angebrachten Widerstandsbahnen zusammenwirkt oder dass der Schieberegler als kapazitiver Weggeber ausgeführt ist und dass an dem Bedienelement ein in Abhängigkeit von der Stellposition des Bedienelements abschnittsweise zwischen zumindest zwei Elektroden angeordneter Schieber des kapazitiven Weggebers mittelbar oder unmittelbar befestigt ist. Durch die erfindungsgemäße Schalterausführung wird verhindert, dass Schmutz bzw. Staub in den Kontaktraum dringt. Die Schleifkontakte und Widerstandsbahnen können so offen und ohne zusätzliche Kapselung in dem Kontaktraum angeordnet sein. Dadurch können die Herstellkosten des Schalters gegenüber Schaltern mit gekapselten Schaltelementen deutlich reduziert werden. Auch der kapazitive Weggeber kann offen ausgeführt werden, ohne dass eindringender Staub oder Schmutz seine Funktion beeinträchtigt. Das Bedienelement ist vorzugsweise in den Bereichen, die in den Kontaktraum einschoben und wieder herausgezogen werden können, stabförmig mit gleichem Durchmesser ausgeführt. Die Schleifkontakte bzw. der Schieber sind in einem Bereich des Bedienelements, der bei allen Stellpositionen des Bedienelements innerhalb des Kontaktraums liegt, an dem Bedienelement befestigt. Der Stellweg des Bedienelements kann vorteilhaft über Anschläge begrenzt sein.
Vorteilhaft kann das Bedienelement entgegen einer Rückstellkraft verstellt werden. Dazu kann es vorgesehen sein, dass das Bedienelement in einem außerhalb des Kontaktraums angeordneten Bereich eine Federaufnahme aufweist, dass an dem Schaltergehäuse ein Gegenlager für eine Feder befestigbar ist und dass die Feder zwischen dem Gegenlager und der Federaufnahme eingespannt ist und das Bedienelement vorspannt. Ein solcher Aufbau ermöglicht eine einfache Montage des Schalters, da die Feder von außen mit dem Bedienelement verbunden werden kann und nicht innerhalb des Schaltergehäuses montiert werden muss. Die Feder kann dabei zu einem späten Zeitpunkt der Schaltermontage angebracht werden. Somit stehen die Bauteile des Schalters während der Montage nicht unter der mechanischen Vorspannung der Feder, wodurch die Montage vereinfacht und die Gefahr einer Beschädigung von Bauteilen des Schalters verringert werden kann.
Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Schalter ein Drehschalter zugeordnet ist und dass eine Verbindung zwischen einem Betätigungsteil und zumindest einem Kontaktelement des Drehschalters abgedichtet und drehbar in den Kontaktraum eingeführt ist. Der Drehschalter führt vorteilhaft zu keiner Volumenänderung innerhalb des Kontaktraums und daher zu keinem Pumpeffekt. Er kann beispielsweise als Rechts-/Links-Umschalter ausgeführt sein, mit dem sich eine Drehrichtung eines Motors eines Elektrowerkzeugs umschalten oder in einer Zwischenstellung des Drehschalters das Elektrowerkzeug ausschalten lässt.
Ein kostengünstiger Aufbau des Drehschalters kann dadurch ermöglicht werden, dass das Kontaktelement in Abhängigkeit von der Stellung des Betätigungsteils in elektrisch leitender Verbindung zu zumindest einer auf der Leiterplatte angeordneten Kontaktfläche oder zu keiner Kontaktfläche steht. Auch hier sind die offenen Kontaktflächen möglich, da kein oder nur wenig Staub bzw. Schmutz in den Kontaktraum eindringt. Vorteilhaft überbrückt das Kontaktelement zwei Kontaktflächen. Durch die Kombination der in Abhängigkeit von der Schalterstellung verbundenen Kontaktflächen können verschiedene Schaltzustände hergestellt werden. Liegt zumindest ein Kontakt des Kontaktelements auf keiner angeschlossenen Kontaktfläche, so kann dadurch das Elektrogerät ausgeschaltet werden.
Um eindeutige Schaltstellungen des Drehschalters zu erhalten und zumindest ein Kontakt des Kontaktelements in den verschiedenen Schaltstellungen exakt gegenüber einer jeweiligen Kontaktfläche auszurichten kann es vorgesehen sein, dass ein Positionierelement mittelbar oder unmittelbar mit dem Betätigungsteil verbunden und zusammen mit diesem drehbar ist, dass das Positionierelement eine Rastkurve aufweist und dass ein mittelbar oder unmittelbar an dem Schaltergehäuse ortsfest befestigtes Rastelement in Wirkverbindung zu der Rastkurve steht.
Ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, dass ein elektrischer Anschluss der Leiterplatte abgedichtet aus dem Schaltergehäuse und/oder dem Kontaktraum geführt ist, so können die Signale des Schalters einer nachgeschalteten Elektronik zugeführt werden. Die Abdichtung des elektrischen Anschlusses kann dabei so einfach ausgeführt werden, dass lediglich verhindert wird, dass lose vorliegender Staub in das Schaltergehäuse eindringen kann.
Eine einfache Montage des Schalters wird dadurch ermöglicht, dass das Schaltergehäuse zumindest aus einem Gehäuseunterteil und einem mit dem Gehäuseunterteil über Rastverbindungen verbundenen Gehäuseoberteil gebildet ist. Vor dem Zusammenbau können die Schalterkomponenten in den Gehäuseteilen montiert und diese dann zusammengefügt werden. Durch die Rastverbindung kann eine weitestgehend staubdichte Verbindung zwischen den Gehäuseteilen hergestellt werden, so dass an dieser Stelle ohne den beschriebenen Pumpeffekt kein Staub oder Schmutz in den Kontaktraum eindringen kann.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Schalter mit Kleinspannung, vorzugsweise mit einer Spannung kleiner oder gleich 12 V, betrieben wird und dass Ausgangssignale des Schalters einer Leistungselektronik zugeführt sind. Durch die Verwendung von Kleinspannungen kann der Schalter kostengünstig aufgebaut werden. Dies resultiert z.B. aus den geringeren erforderlichen Abständen zwischen spannungsführenden Bauteilen sowie den nicht mehr erforderlichen Isolationsmaßnahmen, die für hohe Spannungen erforderlich sind. Durch die nachgeschaltete Leistungselektronik wird die zum Betrieb des zu schaltenden Elektrogeräts erforderliche elektrische Leistung bereitgestellt. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Seitenansicht in einer Explosionszeichnung einen Schalter mit einem Schieberegler,
Fig. 2 in perspektivischer Seitenansicht in einer ersten Montagestufe ein Schiebeelement des in Figur 1 gezeigten Schiebereglers mit
Schleifkontakten,
Fig. 3 in perspektivischer Seitenansicht in einer zweiten Montagestufe ein Gehäuseunterteil mit einem eingebauten, in Figur 2 gezeigten Bedienelement,
Fig. 4 in perspektivischer Seitenansicht in einer dritten Montagestufe das in Figur 3 gezeigte Gehäuseunterteil mit einer montierten
Leiterplatte,
Fig. 5 in perspektivischer Seitenansicht in einer Explosionszeichnung ein Gehäuseoberteil mit einem Drehschalter,
Fig. 6 in perspektivischer Seitenansicht und teilweisen
Explosionsdarstellung in einer vierten Montagestufe das in Figur 3 gezeigte Gehäuseunterteil in Verbindung mit dem in Figur 5 gezeigten Gehäuseoberteil und
Fig. 7 in perspektivischer Seitenansicht in einer fünften Montagestufe den in Figur 1 gezeigten, fertig montierten Schalter.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Seitenansicht in einer Explosionszeichnung einen Schalter 10 mit einem Schieberegler 20. Der Schalter 10 ist dabei als Mehrfachschalter aus den Baugruppen Schieberegler 20, Leiterplatte 30, Gehäuseunterteil 40, Drehschalter 50, Gehäuseoberteil 60 sowie einem Gegenlager 70 aufgebaut. Der Schalter 10 dient in dem Ausführungsbeispiel der Steuerung eines nicht gezeigten Elektrowerkzeugs mit einstellbarer Drehzahl und Rechts-/Linkslauf.
Der Schieberegler 20 ist als ohmscher Schieberegler 20 ausgeführt. Er ist aus einem Schiebeelement 21 mit diesem zugeordneten Schleifkontakten 22.1 , 22.2 sowie aus Widerstandsbahnen, welche nicht dargestellt auf der dem Gehäuseunterteil 40 zugewandten Seite der Leiterplatte 30 angeordnet sind, gebildet. Dazu ist an einem Bedienelement 21.4 ein Führungsabschnitt 21.1 angeformt. Der Führungsabschnitt 21.1 trägt Schleifkontaktaufnahmen 21.2, 21.3. Das Bedienelement 21.4 ist stabförmig ausgeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist es einen runden Querschnitt auf. An einem dem Benutzer zugängigen Ende ist das Bedienelement 21.4 durch ein sich verjüngendes Schaftende 21.7 abgeschlossen. Dem Bedienelement 21.4 sind weiterhin zwei vordere Abdichtringe 23.1 , 23.2 zugeordnet. Das Bedienelement 21.4 sowie der Führungsabschnitt 21.1 sind vorzugsweise einstückig aus Kunststoff hergestellt.
In Verlängerung zu dem Schiebeelement 21 ist das Gehäuseunterteil 40 des Schaltergehäuses angeordnet. Dabei weist das Gehäuseunterteil 40 in Längsausrichtung zu dem Bedienelement 21.4 eine erste Durchführung 11 und rückseitig eine zweite Durchführung 44.1 auf. Die erste Durchführung 11 ist halbseitig durch eine untere Abdichtringaufnahme 41 gebildet, welche zu einem Kontaktraum 12 hin durch einen unteren inneren Halbschalenabschluss 41.4 abgeschlossen ist. Die zweite Durchführung 44.1 ist in einen Hülsenabschluss 44.2 einer in das Gehäuseunterteil 40 und den Kontaktraum 12 eingeführte Außenhülse 44 eingeformt. Zur Leiterplatte 30 hin ist in Längserstreckung der Außenhülse 44 ein Steg 45 mit einem Zentrieransatz 45.1 an diese angeformt. Der Leiterplatte 30 zugewandt sind weiterhin gegenüberliegend zwei vorzugsweise halbrund ausgeführte Leiterplattenhalter 47 an dem Gehäuseunterteil 40 vorgesehen. Seitlich sind gegenüberliegend Führungsschienen 48 in Form von Stufen in die Gehäusewand des Gehäuseunterteils 40 eingeformt, wobei in der gewählten Darstellung nur eine der Führungsschienen 48 zu erkennen ist. Das Gehäuseunterteil 40 nimmt einen unteren Bereich des Kontaktraums 12 auf.
Die Leiterplatte 30 ist oberhalb des Gehäuseunterteils 40 angeordnet. Sie weist in Verlängerung zu dem Zentrieransatz 45.1 einen Zentrierdurchbruch 36 auf. An den gegenüberliegenden Rändern der Leiterplatte 30 sind gegenüberliegend zu den Leiterplattenhaltern 47 Kehlen 37 eingelassen. Ein Steckkontakt 33 ist an der Leiterplatte 30 befestigt und mit dieser elektrisch verbunden. Ein mit dem Steckkontakt 33 korrespondierender Stecker 34 ist oberhalb des Steckkontakts 33 dargestellt.
Das Gehäuseoberteil 60 weist eine Schalterdurchführung 64 auf. Umlaufend zu der Schalterdurchführung 64 ist eine Dichtringaufnahme 67 eingelassen. Umlaufend zu dieser ist eine Scheibenaufnahme 66 vorgesehen. Oberhalb der Schalterdurchführung 64 ist ein Betätigungsteil 54 des Drehschalters 50 angeordnet. Das Betätigungsteil 54 ist scheibenförmig ausgeführt. Es weist nach außen hin einen angeformten Knauf 54.1 auf. Ein Abdichtring 55 ist der Dichtringaufnahme 67 zugeordnet.
Dem Drehschalter 50 sind weiterhin ein Positionierelement 52, ein Rastelement 53 mit zwei gegenüberliegenden Rastbereichen 53.3, 53.4 sowie ein Kontaktelement 51 zugeordnet, wie dies näher zu Figur 5 beschrieben ist.
Gegenüberliegend zu dem Schiebeelement 21 ist dem Gehäuseunterteil 40 das Gegenlager 70 zugeordnet. Das Gegenlager 70 weist eine zum Gehäuseunterteil 40 gerichtete Führungshülse 73 auf. Der Außendurchmesser der Führungshülse 73 ist so gewählt, dass sie in die Außenhülse 44 des Gehäuseunterteils 40 eingeschoben werden kann. Der Führungshülse 73 ist ein hinterer Abdichtring 24 zugeordnet. Zwischen dem Gehäuseunterteil 40 und dem Gegenlager 70 ist eine Feder 76 angeordnet.
Figur 2 zeigt in perspektivischer Seitenansicht in einer ersten Montagestufe das Schiebelement 21 des in Figur 1 gezeigten Schiebereglers 20 mit den Schleifkontakten 22.1 , 22.2.
Die Schleifkontakte 22.1 , 22.2 sind in die Schleifkontaktaufnahmen 21.2, 21.3 des Führungsabschnittes 21.1 eingeschoben. Sie sind als gebogene Metallfedern ausgeführt, die von dem Führungsabschnitt 21.2 weg weisend jeweils zwei doppelt ausgeführte, elektrisch miteinander verbundene Kontaktzungen 22.3 aufweisen. Die Abdichtringe 23.1 , 23.2 sind auf einen vorderen Abdichtbereich 21.5 des Bedienelements 21.4 aufgeschoben. Gegenüberliegend zu den Schleifkontaktaufnahmen 21.2, 21.3 sind beidseitig zum Bedienelement 21.4 Führungsansätze 21.8 an den Führungsabschnitt 21.2 angeformt. Die Führungsansätze 21.8, von denen nur der vordere zu sehen ist, bilden zusammen mit dem Grundkörper des Führungsabschnittes 21.1 jeweils einen winkelförmigen Führungsbereich 21.9 aus. Dem Schaftende 21.7 gegenüberliegend und nachfolgend zu dem Führungsabschnitt 21.1 weist das Bedienelement 21.4 einen hinteren Abdichtbereich 21.6 auf.
Figur 3 zeigt in perspektivischer Seitenansicht in einer zweiten Montagestufe das Gehäuseunterteil 40 mit dem eingebauten, in Figur 2 gezeigten Bedienelement 21.4.
Das Gehäuseunterteil 40 ist aus einem Gehäuseboden 40.1 gebildet, von dem eine erste und gegenüberliegend eine zweite untere Seitenwand 40.2, 40.3 ausgehen. Stirnseitig sind eine untere Vorderwand 40.4 und eine untere Hinterwand 40.5 mit dem Gehäuseboden 40.1 und den unteren Seitenwänden 40.2, 40.3 verbunden. An den unteren Seitenwänden 40.2, 40.3 sind dem in Figur 1 gezeigten Gehäuseoberteil 60 zugewandt jeweils zwei laschenförmige Rastelemente 43 angeformt. Die laschenförmigen Rastelemente 43 weisen Rastaufnahmen 43.1 in Form von Durchbrüchen auf. Dem ebenfalls in Figur 1 gezeigten Gegenlager 70 zugewandt sind gegenüberliegend Aufnahmen 46 in die unteren Seitenwände 40.2, 40.3 eingelassen. Innerhalb der Aufnahmen 46 sind Rastnasen 46.1 angeordnet.
Die untere Vorderwand 40.4 ist gegenüber den unteren Seitenwänden 40.2, 40.3 niedriger ausgeführt. An der unteren Vorderwand 40.4 ist die untere Abdichtringaufnahme 41 angeordnet. Diese ist aus einer an die untere Vorderwand 40.4 angeformten untere Halbschale 41.1 gebildet, welche zur Außenseite des Schaltergehäuses hin von einem unteren äußeren Halbschalenabschluss 41.2 und zum Schaltergehäuse hin durch den in Figur 1 gezeigten unteren inneren Halbschalenabschluss 41.4 begrenzt ist. Der innere und der äußere Halbschalenabschluss 41.4, 41.2 umschließen halbseitig die erste Durchführung 11 des Schaltergehäuses. Zum Gehäuseoberteil 60 hin weisend ist an der unteren Halbschale 41.1 und dem äußeren Halbschalenabschluss 41.2 ein Formschlusselement 41.3 angeformt. Das Formschlusselement 41.3 geht abgewinkelt in die untere Vorderwand 40.4 über.
Ebenfalls zum Gehäuseoberteil 60 hin ausgerichtet sind seitlich der Formschlusselemente 41.3 zwei Anschlussstege 42 auf der unteren Vorderwand 40.4 angeordnet.
Das Schiebeelement 21 ist in das Gehäuseunterteil 40 eingelegt. Dazu ist das Bedienelement 21.4 durch die erste Durchführung 11 in den Kontaktraum 12 und durch die zweite Durchführung 44.1 aus dem Kontaktraum 12 geführt. Die vorderen Abdichtringe 23.1 , 23.2 sind in die untere Abdichtringaufnahme 41 eingelegt und axial durch den unteren inneren und den unteren äußeren Halbschalenabschluss 41.4, 41.2 blockiert. Zwischen den vorderen Abdichtringen 23.1 , 23.2 und dem vorderen Abdichtbereich 21.5 des Bedienelements 21.4 ist ein axiales Gleitlager ausgebildet. Das Bedienelement 21.4 kann so entlang seiner Längsachse abgedichtet in das Schaltergehäuse eingeschoben und wieder herausgezogen werden.
Zwischen den Leiterplattenhaltern 47 ist beabstandet zu der unteren Hinterwand 40.5 eine untere Trennwand 49 angeordnet. Die untere Trennwand 49 umschließt zusammen mit dem Gehäuseboden 40.1 , den unteren Seitenwänden 40.2, 40.3 und der unteren Vorderwand 40.4 den unteren Teilbereich des Kontaktraums 12. Die Trennwand 49 schließt zum Gehäuseoberteil 60 mit dem Steg 45 ab. Die Außenhülse 44 ist durch die Trennwand 49 zu der unteren Hinterwand 40.5 geführt.
Das Schiebeelement 21 ist mit seinem Führungsabschnitt 21.1 in dem Gehäuseunterteil 40 linear beweglich geführt. Dazu liegt der Führungsabschnitt 21.1 mit seinen in Figur 2 gezeigten Führungsbereichen 21.9 auf den in Figur 1 gezeigten, in die unteren Seitenwände 40.2, 40.3 eingeformten Führungsschienen 48 auf. Das Schiebeelement 21 kann somit axial zum Bedienelement 21.4 verschoben, aber nicht um die Längsachse des Bedienelements 21.4 gedreht werden. Dadurch bleiben die Schleifkontakte 22.1 , 22.2 in Richtung der in Figur 1 gezeigten Leiterplatte 30 ausgerichtet. Figur 4 zeigt in perspektivischer Seitenansicht in einer dritten Montagestufe das in Figur 3 gezeigte Gehäuseunterteil 40 mit einer montierten Leiterplatte 30.
Auf einer von dem Gehäuseunterteil 40 abgewandten Schaltseite 31 der Leiterplatte 30 sind zwei Kontaktflächen 32.1 , 32.2 und eine Gegenkontaktfläche 32.3 aufgebracht. Die Kontaktflächen 32.1 , 32.2 sowie die Gegenkontaktfläche 32.3 sind dabei segmentartig entlang einer Kreisbahn angeordnet. Die erste und zweite Kontaktfläche 32.1 , 32.2 überdecken jeweils einen vergleichsweise kleinen Kreisabschnitt und sind in Richtung zur unteren Vorderwand 40.4 hin ausgerichtet. Die Gegenkontaktfläche 32.3 überdeckt einen größeren Kreisabschnitt und ist in Richtung zur unteren Hinterwand 40.5 ausgerichtet. Der überdeckte Kreisabschnitt der Gegenkontaktfläche 32.3 ist so groß, dass sie den diametral gegenüber der ersten und der zweiten Kontaktfläche 32.1 , 32.2 liegenden Kreisabschnitt geschlossen überdeckt.
Dem Gehäuseunterteil 40 zugewandt weist die Leiterplatte 30 eine Schleifwiderstandseite 35 auf. Auf dieser sind nicht dargestellt vier Widerstandsbahnen des Schiebereglers 20 aufgebracht. Die Widerstandsbahnen sind dabei im unteren Bereich des Kontaktraums 12 angeordnet. Die Schleifkontakte 22.1 , 22.2 liegen jeweils mit ihren in Figur 2 gezeigten Kontaktzungen 22.3 an einer Widerstandsbahn an. Sie stellen so einen elektrischen Kontakt zu den Widerstandsbahnen her. Über jeweils einen Schleifkontakt 22.1 , 22.2 sind zwei Widerstandsbahnen elektrisch verbunden. Die vorzugsweise inneren Widerstandsbahnen sind endseitig miteinander verbunden. Die so über die Schleifkontakte in Reihe geschalteten Widerstandsbahnen ergeben einen Gesamtwiderstand, der proportional zum Ort, an dem die Schleifkontakte 22.1 , 22.2 an den Widerstandsbahnen aufliegen, und damit proportional zur Position des Schiebeelements 21 ist. Die äußeren Widerstandsbahnen sind elektrisch mit Kontaktfahnen 33.1 des Steckkontakts 33 verbunden, so dass der Widerstand von außen gemessen und als Steuersignal für eine nicht gezeigte Leistungselektronik eines Elektrogerätes verwendet werden kann. Der an dem Steg 45 des Gehäuseunterteils 40 angeordnete Zentrieransatz 45.1 ist durch den Zentrierdurchbruch 36 der Leiterplatte 30 geführt. Seitlich ist die Leiterplatte 30 im Bereich ihrer Kehlen 37 durch die Leiterplattenhalter 47 geführt. Sie liegt mit ihrer Schleifwiderstandsseite 35 auf dem in Figur 3 gezeigten Steg 45 und der unteren Trennwand 49 auf. Dadurch ist sie exakt gegenüber den Schleifkontakten 22.1 , 22.2 positioniert. Die Schleifwiderstandseite 35 ist so dicht gegenüber dem Schiebeelement 21 angeordnet, dass die Schleifkontakte 22.1 , 22.2 mit ihren Kontaktzungen 22.3 unter Federspannung gegen die Widerstandsbahnen gedrückt werden. Dadurch können Kontaktunterbrechungen, beispielsweise durch starke Vibrationen, vermieden werden.
In Figur 5 ist in perspektivischer Seitenansicht in einer Explosionszeichnung das Gehäuseoberteil 60 mit dem Drehschalter 50 gezeigt. Das Gehäuseoberteil 60 weist einen Gehäusedeckel 60.1 auf, von dem ausgehend sich zwei gegenüberliegende obere Seitenwände 60.2, 60.3 sowie eine die oberen Seitenwände 60.2, 60.3 verbindende obere Vorderwand 60.4 und eine obere Hinterwand 60.5 in Richtung zu dem in Figur 3 gezeigten Gehäuseunterteil 40 erstrecken. Der so gebildete Gehäuseinnenraum ist durch eine obere Trennwand 68 unterteilt, welche sich zwischen den beiden oberen Seitenwänden 60.2, 60.3 erstreckt. Die obere Trennwand 69 trennt einen oberen Bereich des Kontaktraums 12 ab.
An die obere Vorderwand 60.4 ist von dem Kontaktraum 12 weg weisend eine obere Abdichtringaufnahme 61 angeformt. Die obere Abdichtringaufnahme 61 ist durch eine obere Halbschale 61.1 gebildet, welche zum Kontaktraum 12 hin durch einen oberen inneren Halbschalenabschluss 61.4 und gegenüberliegend durch einen oberen äußeren Halbschalenabschluss 61.2 begrenzt ist. In Umfangrichtung ist die obere Halbschale 61.1 durch ein Formschlussgegenelement 61.3 abgeschlossen. In den inneren und den äußeren Halbschalenabschluss 61.4, 61.2 ist der obere Bereich der ersten Durchführung 11 als Durchbruch eingeformt. An die Abdichtringaufnahme 61 sind zwei vom Schaltergehäuse weg weisende Führungsschienen 62 angeformt. An den oberen Seitenwänden 60.2, 60.3 sind jeweils zwei Ausnehmungen 63 vorgesehen. Im Bereich der Ausnehmungen sind in Richtung zum Gehäuseunterteil 40 abgeschrägte Rastnocken 63.1 angeordnet.
Umlaufend zu der Schalterdurchführung 64 im Gehäusedeckel 60.1 ist ein Boden 64.2 der in Figur 1 gezeigten Dichtringaufnahme 67 angeformt. Um den Boden 64.2 ist ein ringförmiger Steg 64.1 angeordnet.
Durch die obere Trennwand 68 abgetrennt von dem Kontaktraum 12 ist in den Gehäusedeckel 60.1 ein Steckerdurchbruch 69 eingearbeitet. Seitlich des Steckerdurchbruchs 69 ist eine Steckerverrastung 65 an die obere Hinterwand 60.5 des Schaltergehäuses angeformt.
An der dem Gehäuseunterteil 60 zugewandten Seite des Betätigungsteils 54 ist ein ringförmiger Ansatz 54.2 mit einem Mitnehmer 54.3 angeformt. Der ringförmige Ansatz 54.2 und der Mitnehmer 54.3 sind so geformt, dass sie durch den Abdichtring 55 und die Schalterdurchführung 64 geschoben werden können.
Das Positionierelement 52 ist in axialer Verlängerung des Betätigungsteils 54 angeordnet. Es weist eine Mitnehmeraufnahme 52.3 in Form eines Durchbruchs auf, in die der Mitnehmer 54.3 des Betätigungsteils 54 eingeschoben werden kann. Dabei ergibt sich ein Presssitz zwischen dem Mitnehmer 54.3 und der Mitnehmeraufnahme 52.3. Seitlich der Mitnehmeraufnahme 52.3 sind gegenüberliegend zwei Klammeraufnahmen 52.2 in das Positionierelement 52 eingelassen. Am Umfang des Positionierelements 52 ist eine Rastkurve 52.1 angeordnet. Die Rastkurve 52.1 ist als Abfolge von Bergen und Tälern in das Positionierelement 52 eingeformt. Das Positionierelement 52 ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Der Rastkurve 52.1 ist das Rastelement 53 zugeordnet. Es weist zwei über einen Verbindungsabschnitt 53.5 verbundene Schenkel 53.1 , 53.2 auf. Der Verbindungsabschnitt 53.5 ist mit seiner Außenfläche zur zweiten oberen Seitenwand 60.3 des Gehäuseoberteils 60 hin ausgerichtet. Er kann so bei der Montage an dieser festgelegt werden. Die Schenkel 53.1 , 53.2 erstrecken sich tangential zur dem Positionierelement 52. Jeweils ein Rastbereich 53.3, 53.4 ist endseitig an den Schenkeln 53.1 , 53.2 angeordnet. Die Rastbereiche 53.3, 53.4 sind so ausgeformt, dass sie bei montiertem Schalter 10 gegenüberliegend in die Rastkurve 52.1 des Positionierelements 52 eingreifen. Das Rastelement 53 ist aus einem federelastischen Material, vorzugsweise aus Metall, gefertigt.
Abgewandt zum Betätigungsteil 54 ist dem Positionierelement 52 das Kontaktelement 51 zugeordnet. Das Kontaktelement 51 weist einen flächig ausgeführten Haltebereich 51.5 auf, an dem zum Positionierelement 52 hin abgewinkelt zwei Klammern 51.6 angeformt sind. Die Klammern 51.6 sind so angeordnet, dass sie in die Klammeraufnahmen 52.2 des Positionierelements 52 eingeschoben und dort festgeklemmt werden können. Der Halbebereich 51.5 ist über einen Biegeabschnitt 51.4 mit einer beabstandet zum Haltebereich 51.5 angeordneten Brücke 51.3 verbunden. An diese sind zwei jeweils doppelt ausgeführte Kontakte 51.1 , 51.2 angeformt. Das Kontaktelement 51 ist aus Metall, vorzugsweise aus einem federelastischen Metall, gefertigt.
Zur Montage wird das Rastelement 53 in den Kontaktraum 12 eingebracht und dort mit seinem Verbindungsabschnitt 53.5 an der zweiten oberen Seitenwand 60.3 festgelegt. Diese weist dazu entsprechende, nicht gezeigte Halterungen auf. Der Abdichtring 55 wird auf den ringförmigen Ansatz 54.2 des Betätigungsteils 54 geschoben. Anschließend wird der Mitnehmer 54.3 durch die Schalterdurchführung 64 in das Schaltergehäuse eingeführt. Dabei setzten sich der Abdichtring 55 in die in Figur 1 gezeigte Dichtringaufnahme 67 und das Betätigungsteil 54 in die Scheibenaufnahme 66. Das Kontaktelement 51 wird mit seinen Klammem 51.6 in den Klammeraufnahmen 52.2 des Positionierelements 52 festgelegt. Anschließend wird das Positionierelement 52 mit seiner Mitnehmeraufnahme 52.3 auf den Mitnehmer 54.3 des Betätigungsteils 54 geschoben. Dabei greift das Rastelement 53 mit seinen Rastbereichen 53.3, 53.4 in die Rastkurve 52.1 des Positionierelements 52 ein. Zwischen dem Mitnehmer 54.3 und der Mitnehmeraufnahme 52.3 ist ein Presssitz ausgebildet. Dieser hält den Drehschalter 50 in axialer Richtung zusammen. Durch eine Drehung des Betätigungsteils 54 wird über den Mitnehmer 54.3 das Positionierelement 52 und das damit verbundene Kontaktelement 51 um die Drehachse des Betätigungselements 54 gedreht. Dabei erlaubt das Zusammenwirken des Rastelements 53 mit der Rastkurve 52.1 nur vorgegebene Schaltstellungen.
Figur 6 zeigt in perspektivischer Seitenansicht und teilweisen Explosionsdarstellung in einer vierten Montagestufe das in Figur 3 gezeigte Gehäuseunterteil 40 in Verbindung mit dem in Figur 5 gezeigten Gehäuseoberteil 60.
Das Gegenlager 70 weist mit seiner Führungshülse 73 in Richtung zum Gehäuseunterteil 40 und dort zu einer äußeren Öffnung der in Figur 3 gezeigten Außenhülse 44. Die Führungshülse 73 ist endseitig mit einer quer zur Längserstreckung der Führungshülse 73 verlaufenden Grundplatte 71 verbunden. An die Grundplatte 71 sind beidseitig der Führungshülse 73 Rastschenkel 72 abgewinkelt angeformt. Die Rastschenkel 72 weisen Rastausnehmungen 72.1 auf. Sie sind in Richtung der Aufnahmen 46 und der Rastnasen 46.1 an den unteren Seitenwänden 40.2, 40.3 des Gehäuseunterteils 30 hin ausgerichtet. Axial ausgerichtet ist in der Führungshülse 73 ein Zentrierdorn 74 angeordnet. An dem dem Gehäuseunterteil 40 zugewandten Ende der Führungshülse 73 ist eine Dichtungsaufnahme 75 eingeformt. Die Dichtungsaufnahme 75 bildet eine stufenweise Verjüngung des Innendurchmessers der Führungshülse 73. Der hintere Abdichtring 24 kann so in die Dichtungsaufnahme 75 eingelegt und axial wie auch radial gehalten werden. Die Feder 76 ist in Verlängerung der Mittellängsachse des Zentrierdorns 74 sowie in Verlängerung der Mittellängsachse des Bedienelements 21.4 angeordnet.
Oberhalb des in Figur 5 gezeigten Steckerdurchbruchs 69 ist der Stecker 34 dargestellt.
Das wie zu Figur 5 beschrieben zusammengebaute Gehäuseoberteil 60 mit dem Drehschalter 50 ist mit dem wie zu Figur 4 beschriebenen Gehäuseunterteil 40 mit dem Schiebeelement 21 und der Leiterplatte 30 verbunden. Dazu ist das Gehäuseoberteil 60 auf das Gehäuseunterteil 40 aufgesetzt. Die laschenförmigen Rastelemente 43 des Gehäuseunterteils 40 sind in die Ausnehmungen 63 des Gehäuseoberteils 60 eingeschoben. Dabei sind die Rastnocken 63.1 in die Rastaufnahmen 43.1 eingerastet. Durch diese Rastverbindung ist das Gehäuseoberteil 60 fest mit dem Gehäuseunterteil 40 verbunden. Die oberen Seitenwände 60.2, 60.3 stehen auf den unteren Seitenwänden 40.2, 40.3 auf, so dass der Kontaktraum 12 in diesem Bereich staubdicht verschlossen ist. Im Bereich der Vorderwände 40.4, 60.4 erfolgt die Ausrichtung des Gehäuseoberteils 60 zu dem Gehäuseunterteil 40 durch einen entsprechenden Eingriff der in Figur 3 gezeigten Anschlussstege in korrespondierende Aufnahmen an dem Gehäuseoberteil 60. Weiterhin erfolgt die gegenseitige Ausrichtung durch den Eingriff der an der unteren Abdichtringaufnahme 41 angeformten Formschlusselemente 41.3 (siehe Figur 3) in die in Figur 5 gezeigten Formschlussgegenelemente 61.3 der oberen Abdichtringaufnahme 61.
Durch die untere und die obere Abdichtringaufnahmen 41 , 61 sind die vorderen Abdichtringe 23.1 , 23.2 umlaufend und axial gehalten. Das Bedienelement 21.4 ist so abgedichtet in den Kontaktraum 12 des Schaltergehäuses eingeführt. Die doppelte Ausführung der vorderen Abdichtringe 23.1 , 23.2 führt zu einer besonders guten Abdichtung in diesem im Betrieb eines Elektrowerkzeugs stark verschmutzten Bereich. Die Durchführung des Drehschalters 50 in den Kontaktraum 12 ist im Bereich des in Figur 5 gezeigten ringförmigen Ansatzes 54.2 durch den Abdichtring 55 ebenfalls abgedichtet. Die in Figur 5 gezeigte obere Trennwand 68 und die in Figur 3 gezeigte untere Trennwand 49 liegen jeweils von einer Seite an der Leiterplatte 30 an. Dadurch ist auch hier der Kontaktraum 12 staubdicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen. Dabei sind die Anforderungen an die Abdichtung derart, dass Staub oder Schmutz nicht ohne zusätzliche äußere Einwirkungen in den Kontaktraum 12 eindringen können. Äußere Einwirkungen könnten beispielsweise Luftdruckunterschiede zwischen dem Kontaktraum 12 und der Umgebung mit einem dadurch bewirkten Luftaustausch sein.
In dem gezeigten Montagezustand sind die Schleifkontakte 22.1 , 22.2 des Schiebereglers 20, wie zu Figur 4 beschrieben, an die Widerstandsbahnen auf der Schleifwiderstandsseite 35 der Leiterplatte 30 gedrückt. Weiterhin sind, abhängig von der Drehposition des Betätigungselements 54, die Kontakte 51.1 , 51.2 des Kontaktelements 51 des Drehschalters 50 auf die jeweiligen Kontaktflächen 32.1 , 32.2 bzw. auf die Gegenkontaktfläche 32.3 auf der Schaltseite 31 der Leiterplatte 30 gedrückt. Der erste Kontakt 51.1 steht dabei in allen drei durch die Rastkurve 52.1 und das Rastelement 53 vorgegebenen Drehpositionen in leitender Verbindung zu der Gegenkontaktfläche 32.3. Der zweite Kontakt 51.2 steht in einer ersten Schaltposition in leitender Verbindung zu der ersten Kontaktfläche 32.1 , in einer zweiten Schaltposition in leitender Verbindung zu der zweiten Kontaktfläche 32.2 und in einer dritten Schaltposition in keiner Verbindung zu einer der Kontaktflächen 32.1 , 32.2. Durch die erste Schaltposition kann somit beispielsweise ein Rechtslauf und durch die zweite Schaltposition ein Linkslauf des Elektrogeräts eingestellt werden. In der dritten Schaltposition ist das Elektrogerät ausgeschaltet.
Figur 7 zeigt in perspektivischer Seitenansicht in einer fünften Montagestufe den in Figur 1 gezeigten, fertig montierten Schalter 10.
Gegenüber Figur 6 ist das Gegenlager 70 mit dem Gehäuseunterteil 40 verbunden. Zur Montage wird dazu zunächst der hintere Abdichtring 24 in die Dichtringaufnahme 75 eingelegt. Anschließend wird die Feder 76 mit einem Ende auf den Zentrierdorn 74 gesteckt und mit dem gegenüberliegenden Ende mit einer nicht gezeigten Federverbindung an dem Bedienelement 21.4 verbunden. Diese Federverbindung kann zum Beispiel in Form einer axialen Sackbohrung im hinteren Abdichtbereich 21.6 des Bedienelements 21.4 ausgeführt sein, in die das Ende der Feder 76 eingesteckt wird. Das so vormontierte Gegenlager 70 wird dann entgegen der Federkraft an das Gehäuseunterheil geschoben und mit seinen Rastschenkeln 72 und Rastausnehmungen 72.1 mit den Rastnasen 46.1 des Gehäuseunterteils 40 verrastet.
Montiert liegt somit das Gegenlager 70 mit seiner Grundplatte 71 an dem Gehäuseunterteil 40 an. Die Rastschenkel 72 sind in die Aufnahmen 46 in den unteren Seitenwänden 40.2, 40.3 eingeschoben und die Rastnasen 46.1 sind in die Rastausnehmungen 72.1 eingerastet. Das Gegenlager 70 ist so fest mit dem Gehäuseunterteil 40 verbunden. Die Führungshülse 73 ist in die Außenhülse 44 des Gehäuseunterteils 40 eingeschoben. Das Bedienelement 21.4 ist mit seinem hinteren Abdichtbereich 21.6 durch die Öffnung des hinteren Abdichtrings 24 aus dem Kontaktraum 12 des Schaltergehäuses herausgeführt. Der herausstehende Abschnitt des Abdichtbereichs 21.6 ragt in den Innenraum der Führungshülse 73. Dabei umschließt das Bedienelement 21.4 mit seiner axialen Sackbohrung sowohl den Zentrierdorn 74 als auch die darauf aufgesteckte und zusammengedrückte Feder 76.
Durch den hinteren Abdichtring 24 ist das Bedienelement 21.4 abgedichtet aus dem Kontaktraum 12 herausgeführt. Dadurch wird vermieden, dass Staub oder Schmutz in den Kontaktraum 12 gelangen kann. Die Feder spannt das Bedienelement 21.4 vor und drückt es in Richtung zu dem vorderen Schaftende 21.7. Ein Benutzer kann das Bedienelement 21.4 entgegen der Federkraft verstellen. Dabei wird ein Abschnitt des vorderen Abdichtbereichs 21.5 in den Kontaktraum 12 geschoben. Gleichzeitig wird ein gleich großer Abschnitt des hinteren Abdichtbereichs 21.6 aus dem Kontaktraum 12 geschoben. Das durch das Bedienelement 21.4 verdrängte Volumen innerhalb des Kontaktraums 12 bleibt somit in allen Stellungen des Bedienelements 21.4 konstant. Damit wird während eines Stellvorganges keine Luft aus dem Schaltergehäuse oder dem Kontaktraum 12 verdrängt oder in diesen eingesogen. Durch diese Maßnahme wird verhindert, dass durch angesaugte Luft Schmutz oder Staub in den Kontaktraum 12 befördert wird. Die beschriebene Abdichtung des Kontaktraums 12 ist derart ausgelegt, dass kein aufgewirbelter Staub oder Schmutz in den Kontaktraum 12 gelangen kann oder dass Staub oder Schmutz über die Oberfläche des Bedienelements 21.4 in den Kontaktraum 12 verschleppt werden. Es ist somit sichergestellt, dass kein oder nur sehr wenig Staub oder Schmutz in den Kontaktraum 12 gelangt. Damit können auch für Schalter 10, die mit sehr kleinen Spannungen und Strömen arbeiten, offene elektrische Schalt- und Schleifkontakte vorgesehen sein, ohne dass diese, bedingt durch Verschmutzung, vorzeitig ausfallen. Der Schalter 10 kann so sehr kostengünstig hergestellt werden und weist dennoch eine sehr hohe Lebenserwartung und Funktionssicherheit auf.
Der Drehschalter 50 führt bei einer Betätigung, wie beschrieben, zu keiner Volumenänderung innerhalb des Kontaktraums 12. Somit wird auch durch den Drehschalter 50 kein unerwünschter Luftaustausch zwischen dem Kontaktraum 12 und der Umgebung bewirkt. In der gezeigten Schalterstellung ist der zweite Kontakt 51.2 des Kontaktelements 51 zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfläche 32.1 , 32.2 auf der Leiterplatte 30 angeordnet. Die Rastbereiche 53.3, 53.4 greifen dazu in die mittleren Täler der Rastkurve 52.1 auf dem Positionierelement 52 ein. In dieser Schalterstellung ist das angeschlossene Elektrogerät ausgeschaltet. Durch ein Drehen des Betätigungsteils 54 kann beispielsweise ein Links- oder ein Rechtslauf des Elektrogerätes eingestellt werden. Die gewählte Schaltstellung ist an der Position des Knaufs 54.1 zu erkennen.
Wie in Figur 7 gezeigt, ist der Stecker 34 auf den Steckkontakt 33 der Leiterplatte 30 aufgesteckt und durch die Steckerverrastung 65 gehalten. Nicht dargestellt kann der Stecker 34 mit einem Kabelbaum verbunden sein und so die Signale des Schalters 10 an eine Leistungselektronik weiterleiten.

Claims

Ansprüche
1. Schalter (10) für ein Elektrogerät, insbesondere für ein Elektrowerkzeug, mit einem Schieberegler (20) zur Einstellung einer Drehzahl des Elektrogeräts, mit einem Schaltergehäuse und mit zumindest einer in dem Schaltergehäuse angeordneten Leiterplatte (30) zur Aufnahme elektrischer Komponenten des Schiebereglers (20),
dadurch gekennzeichnet,
dass ein beweglich gelagertes Bedienelement (21.4) des Schiebereglers (20) in allen Stellpositionen des Bedienelements (21.4) durch eine erste Durchführung (11) abgedichtet in einen Kontaktraum (12) des Schaltergehäuses eingeführt und durch eine zweite Durchführung (44.1) abgedichtet aus dem Kontaktraum (12) herausgeführt ist.
2. Schalter (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das verdrängte Volumen des während einer Verstellung des Schiebereglers (20) in den Kontaktraum (12) eingeführten Abschnitts des Bedienelements (21.4) und das verdrängte Volumen des während der Verstellung aus dem Kontaktraum (12) herausgeführten Abschnitts des Bedienelements (21.4) gleich sind oder maximal um 10% voneinander abweichen.
3. Schalter (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schieberegler (20) als Linearpotentiometer ausgeführt ist, dass an dem Bedienelement (21.4) zumindest ein Schleifkontakt (22.1 , 22.2) des Linearpotentiometers mittelbar oder unmittelbar befestigt ist und dass der Schleifkontakt mit auf der Leiterplatte (30) angebrachten Widerstandsbahnen zusammenwirkt oder dass der Schieberegler (20) als kapazitiver Weggeber ausgeführt ist und dass an dem Bedienelement (21.4) ein in Abhängigkeit von der Stellposition des Bedienelements (21.4) abschnittsweise zwischen zumindest zwei Elektroden angeordneter Schieber des kapazitiven Weggebers mittelbar oder unmittelbar befestigt ist.
4. Schalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bedienelement (21.4) in einem außerhalb des Kontaktraums (12) angeordneten Bereich eine Federaufnahme aufweist, dass an dem Schaltergehäuse ein Gegenlager (70) für eine Feder (76) befestigbar ist und dass die Feder (76) zwischen dem Gegenlager (70) und der Federaufnahme eingespannt ist und das Bedienelement (21.4) vorspannt.
5. Schalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Schalter (10) ein Drehschalter (50) zugeordnet ist und dass eine Verbindung zwischen einem Betätigungsteil (54) und zumindest einem Kontaktelement (51) des Drehschalters (50) abgedichtet und drehbar in den Kontaktraum (12) des Schaltergehäuses eingeführt ist.
6. Schalter (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kontaktelement (51) in Abhängigkeit von der Stellung des Betätigungsteils (54) in elektrisch leitender Verbindung zu zumindest einer auf der Leiterplatte (30) angeordneten Kontaktfläche (32.1 , 32.2, 32.3) oder zu keiner Kontaktfläche (32.1 , 32.2, 32.3) steht.
7. Schalter (10) nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Positionierelement (52) mittelbar oder unmittelbar mit dem Betätigungsteil (54) verbunden und zusammen mit diesem drehbar ist, dass das Positionierelement (52) eine Rastkurve (52.1) aufweist und dass ein mittelbar oder unmittelbar an dem Schaltergehäuse ortsfest befestigtes Rastelement (53) in Wirkverbindung zu der Rastkurve (52.1) steht.
8. Schalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein elektrischer Anschluss der Leiterplatte (30) abgedichtet aus dem Schaltergehäuse und/oder aus dem Kontaktraum (12) geführt ist.
9. Schalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schaltergehäuse zumindest aus einem Gehäuseunterteil (40) und einem mit dem Gehäuseunterteil (40) über Rastverbindungen verbundenen Gehäuseoberteil (50) gebildet ist. 0. Schalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schalter (10) mit Kleinspannung, vorzugsweise mit einer Spannung kleiner oder gleich 12 V, betrieben wird und dass Ausgangssignale des Schalters (10) einer Leistungselektronik zugeführt sind.
PCT/EP2016/068371 2015-08-21 2016-08-02 Schalter für ein elektrogerät WO2017032564A1 (de)

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