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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Derartige
Schalter werden vor allem bei Elektrogeräten, insbesondere bei Elektrohandwerkzeugen
als Netzschalter eingesetzt. Bei einem solchen Elektrowerkzeug kann
es sich um eine Bohrmaschine, einen Schleifer, eine Säge, einen
Hobel, einen Winkelschleifer o. dgl. handeln.
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Aus
der
DE 40 11 875 A1 ist
ein elektrischer Schalter mit einem Gehäuse bekannt, in dem sich ein einen
Festkontakt sowie einen Schaltkontakt aufweisendes Kontaktsystem
befindet. Der Schalter besitzt weiter ein Betätigungsorgan zur schaltenden
Einwirkung auf das Kontaktsystem, wobei in einer ersten Stellung
der Schaltkontakt vom Festkontakt entfernt ist und in einer zweiten
Stellung der Schaltkontakt am Festkontakt anliegt. Das Kontaktsystem
ist bei dem bekannten Schalter komplex ausgestaltet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den elektrischen Schalter
derart weiterzuentwickeln, daß das
Kontaktsystem vereinfacht ausgestaltet ist. Insbesondere soll das
Kontaktsystem gleichermaßen für Gleich-
und/oder Wechselstrom geeignet sein sowie der Schalter bei Einhandwinkelschleifern
einsetzbar sein.
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Diese
Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrischen Schalter durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Beim
erfindungsgemäßen Schalter
ist der Schaltkontakt beweglich in Bezug auf das Betätigungsorgan
gelagert, wobei der Schaltkontakt mittels eines elastischen Elements
mit dem Betätigungsorgan
in Wirkverbindung steht. Dadurch ist der Schaltkontakt bei Bewegung
des Betätigungsorgans,
insbesondere mit einer Art von Schnappbewegung, zwischen den beiden
Stellungen umschaltbar. Das Kontaktsystem umfaßt somit einen Beschleunigungsbereich
für den
Schaltkontakt, so daß die
Betätigungsart
und -richtung für
den Schalter besonders die Bedürfnisse
bei Einhandwinkelschleifern erfüllt.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In üblicher
Weise befindet sich das Kontaktsystem in einem Gehäuse des
Schalters. Zur besonderen Eignung für Einhandwinkelschleifer kann
der Schaltkontakt in der Art einer Kontaktbrücke zur Überbrückung zweier Festkontakte ausgestaltet
sein. Zweckmäßigerweise
führt eine
Kontaktfahne vom Festkontakt zu einem im und/oder am Gehäuse befindlichen
elektrischen Anschluß für eine elektrische Zuleitung,
die insbesondere der Zuführung
der elektrischen Spannung zum Kontaktsystem dient. Um ein einfaches
Anbringen der Zuleitung am Schalter zu gewährleisten, kann der elektrische
Anschluß in
der Art eines Push-In-Anschlusses ausgestaltet sein.
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Das
Betätigungsorgan
weist einen aus dem Gehäuse
herausragenden Drücker
zur manuellen Bewegung durch den Benutzer auf. In besonderer Ausgestaltung
des Beschleunigungsbereichs für
den Schaltkontakt umfaßt
das Betätigungsorgan
einen Schlitten in der Art eines Rahmens, wobei der Drücker am
Schlitten angebracht ist. Zweckmäßigerweise
ist der Rahmen für
den Schlitten in etwa U-förmig mit
einer Basis sowie zwei Seitenschenkeln ausgestaltet. Am Schlitten
ist ein Schieber beweglich gelagert, wobei der Schieber an der Basis
des U's vom Schlitten
geführt
sein kann. Der Schaltkontakt ist seinerseits am Schieber, und zwar
insbesondere mittels einer der elastischen Anlage in der zweiten
Stellung an den Festkontakt dienenden Systemfeder, angeordnet.
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In
kostengünstiger
Gestaltung ist das elastische Element blattfederartig, und zwar
zweckmäßigerweise
als eine Kunststoff-Blattfeder, ausgebildet. Das eine Ende des elastischen
Elements ist am Schlitten befestigt. Zweckmäßigerweise sind beide Enden
des elastischen Elements jeweils an einem Seitenschenkel angespritzt.
Gleichzeitig ist dadurch ein herkömmliches mechanisches Bauteil
eingespart, indem eine angespritzte Kunststoff-Feder anstelle einer zusätzlichen
mechanischen Beschleunigungsfeder verwendet ist. Das elastische
Element kann in einfacher Weise am Schieber in einer ösenartigen
Aufnahme gehalten sein, und zwar ist die Kunststoff-Blattfeder in
etwa in der Mitte zwischen den beiden angespritzten Enden in der
Aufnahme gehalten.
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In
weiterer Ausgestaltung ist der Schieber mit dem Schlitten gekoppelt.
Zu diesem Zweck befindet sich ein Langloch am Seitenschenkel des
U's vom Schlitten,
wobei ein Zapfen am Schieber in das Langloch zur Kopplung eingreift.
Zweckmäßigerweise
greifen beidseitig zwei gegenüberstehende
Zapfen am Schieber in jeweils ein Langloch an den beiden einander
gegenüberliegenden
Seitenschenkeln des U's
ein, um eine störungsfreie
Bewegung des Schiebers zu gewährleisten.
Zur Unterstützung
bei der Erzeugung des Schnappeffekts kann das Ende des Zapfens mit
einer mit dem Gehäuse
bei Bewegung des Schlittens zusammenwirkenden Kugelrastung versehen
sein.
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Schließlich läßt sich
am Schieber noch ein Funkenschild anbringen, das zwischen die beiden Festkontakte
beim Umschalten zwischen den beiden Stellungen bewegbar ist. Dadurch
wird ein eventuell beim Umschalten auftretender Lichtbogen unterbrochen,
und so das Kontaktsystem vor vorzeitigem Ausfall geschützt.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß ein
relativ kleinbauender Schalter geschaffen ist, der dennoch für das Schalten
von hohen Strömen
im Gleich- und/oder Wechselspannungsbereich geeignet ist. Weiter
ist die Anzahl der Komponenten für
das Kontaktsystem gegenüber
bisherigen Schaltern reduziert, womit der Schalter trotz der Vorteile
des Schnappsystems kostengünstig
ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen
ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
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1 einen
elektrischen Schalter in perspektivischer Ansicht,
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2 den
elektrischen Schalter mit an dessen Unterseite geöffnetem
Deckel,
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3 den
elektrischen Schalter wie in 2, wobei
jedoch im Deckel keine Elektronik eingesetzt ist,
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4 den
elektrischen Schalter mit an dessen Unterseite geöffnetem
Deckel, jedoch von der Oberseite aus gesehen,
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5 den
elektrischen Schalter wie in 4, wobei
der Deckel an der Oberseite abgenommen ist,
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6 den
Schalter wie in 5, wobei jedoch das Kontaktsystem
entfernt ist, und
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7 das
Kontaktsystem als Einzelteil.
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In 1 ist
ein elektrischer Schalter 1 zu sehen, der für ein Elektrogerät, und zwar
für ein
Elektrowerkzeug mit einem Elektromotor, zu verwenden ist. Bei dem
Elektrowerkzeug kann es sich um eine Bohrmaschine, einen Schleifer,
eine Säge,
einen Hobel, einen Winkelschleifer o. dgl. handeln. Der Schalter 1 besitzt
ein aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehendes Gehäuse 2 mit
einem an der Unterseite angeordneten ersten Deckel 12 sowie
mit einem an der Oberseite angeordneten zweiten Deckel 20.
Im Gehäuse 2 befindet
sich ein Kontaktsystem 3, wie anhand der 5 zu
erkennen ist. Das näher
in 7 gezeigte Kontaktsystem 3 weist einen
Festkontakt 4 sowie einen Schaltkontakt 5 auf.
Ein Betätigungsorgan 6 mit
einem aus dem Gehäuse 2 herausragenden,
vom Benutzer zu bewegenden Drücker 36 dient
zur schaltenden Einwirkung auf das Kontaktsystem 3, so
daß in
einer ersten Stellung der Schaltkontakt 5 vom Festkontakt 4 entfernt
ist und in einer zweiten Stellung der Schaltkontakt 5 am
Festkontakt 4 anliegt. Vorliegend besitzt das Kontaktsystem 3 zwei
Festkontakte 4, 4',
womit der Schaltkontakt 5 in der Art einer Kontaktbrücke zur Überbrückung der
beiden Festkontakte 4, 4' in der zweiten Stellung ausgestaltet
ist.
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Zur
Zuführung
der elektrischen Spannung zum Kontaktsystem 3 besitzt der
Schalter 1 in das Gehäuse 2 führende und/oder
im Gehäuse 2 befindliche
elektrische Anschlüsse 7,
wie man weiter in 3 sieht. Mit den Anschlüssen 7 können die
elektrischen Zuleitungen 8 für den Schalter 1 verbunden werden.
Um das Eindringen von Schadstoffen in das Gehäuse 2 zu verhindern,
weisen die elektrischen Anschlüsse 7 Abdichtungen 9 auf.
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Die
Abdichtung 9 ist in der Art einer Tülle ausgestaltet und besitzt
einen im wesentlichen runden Querschnitt. Um eine besonders gute
Dichtwirkung zu gewährleisten,
besteht die Abdichtung 9 aus einem flexiblen elastischen
Material. Bei diesem Material kann es sich um ein thermoplastisches
Elastomer, einen Schaumstoff für
eine Art von Schaumdichtung o. dgl. handeln. Dadurch liegt die Abdichtung 9 an
der jeweiligen Zuleitung 8 für den Anschluß 7 mit einem
gewissen Anpreßandruck
an. Zum elektrischen Anschluß 7 führt ein
Durchbruch 10 ins Innere des Gehäuses 2. Die Abdichtung 9 kleidet
den Durchbruch 10 abdichtend aus. Zweckmäßigerweise ist
die Abdichtung 9 im Durchbruch 10 eingelegt. Ebensogut
kann die Abdichtung 9 an einem nicht weiter gezeigten korrspondierenden
Ansatz an der Oberfläche
des Gehäuses 2 im
Bereich des Durchbruchs 10 aufgesetzt, im Durchbruch 10 aus
elastischem Kunststoff bestehend eingespritzt o. dgl. sein. Es bietet
sich insbesondere an, sämtliche
Abdichtungen 9 als ein gemeinsames, einstückiges Dichtteil auszugestalten,
wobei dieses Dichtteil gemäß 2 in
den Durchbruch 10 am Gehäuse 2 zum nachfolgend
beschriebenen Anschlußbereich 11 eingelegt ist.
Die einzelnen, den Zuleitungen 8 zugeordneten Abdichtungen 9 sind
bei geschlossenem Gehäuse 2 von
Halbschalen 48 am ersten Deckel 12 sowie am Gehäuse 2 umgeben.
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Die
elektrischen Anschlüsse 7 sind
in einem separaten Anschlußbereich 11 im
Gehäuse 2 angeordnet.
Der Anschlußbereich 11 ist
in der Art einer Kammer ausgestaltet, wie der 3 zu
entnehmen ist. Um die Zuleitungen 8 in einfacher Weise
an den Anschlüssen 7 anbringen
zu können,
ist der Anschlußbereich 11 mit
dem an der Unterseite des Schalters 1 befindlichen, ersten
Deckel 12 versehen. Der erste Deckel 12 ist gemäß 4 aufklappbar ausgestaltet.
Hierzu ist der erste Deckel 12 mittels eines Filmscharniers 13 am
Gehäuse 2 angebracht. Der
erste Deckel 12 ist mittels in 3 gezeigter
Verriegelungshaken 15 sowie Rastnocken 16, Rast- und/oder
Schnapphaken o. dgl., die seitlich am Gehäuse 2 befindlich sind,
am Gehäuse 2 befestigbar. Desweiteren
dient ein Schwenkscharnier 14 zur Verriegelung des ersten
Deckels 12 am Gehäuse 2,
womit ein Auseinanderklaffen des Gehäuses 2 an dieser Stelle
verhindert ist. Mittels einer Nut-Feder-Geometrie 17, mittels
einer elastomeren Einlage o. dgl. verschließt der erste Deckel 12 das
Gehäuse 2 an
der Unterseite abdichtend.
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Wie
der 2 zu entnehmen ist, kann sich im separaten Anschlußbereich 11 eine
elektronische/elektrische Schaltungsanordnung 18 befinden, die
zur Steuerung- und/oder Regelung des Elektromotors im Elektrowerkzeug
dient. Diese Elektronik 18 ist auf einer Leiterplatte 19 angeordnet
und in den ersten Deckel 12 eingesetzt. Hierzu ist die
Leiterplatte 19 eingerastet im ersten Deckel 12 befestigt.
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Wie
man anhand der 5 sieht, ist das Gehäuse 2 in
etwa quaderförmig
ausgestaltet. Das Gehäuse 2 ist
an der dem Betätigungsorgan 6 zugewandten
Seite offen. An der offenen Seite des Gehäuses 2, und zwar an
der Oberseite, ist der wenigstens teilweise aus elastischem Material
bestehende einstückige,
zweite Deckel 20 angeordnet, wie man der 4 entnehmen
kann. Der obere zweite Deckel 20 ist im Bereich des Betätigungsorgans 6 als
dünnwandiger,
elastischer sowie in etwa glockenförmiger Balg 21 ausgestaltet.
Der Balg 21 umschließt
das Betätigungsorgan 6 mittels
einer Öffnung 22 an
einer im Betätigungsorgan 6 befindlichen,
in 7 angedeuteten Nut 23 form- und/oder
kraftschlüssig.
Der der offenen Seite zugeordnete Rand 24 am Gehäuse 2 weist
eine in 5 sichtbare, umlaufende Nut 25 auf, in
die ein umlaufender Steg 26 des zweiten Deckels 20 gemäß 1 form-
und/oder kraftschlüssig
eingreift.
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Ein
in 5 gezeigter Kondensator 27, der für die Entstörung des
Elektromotors des Elektrowerkzeugs dient, ist staubgeschützt im Gehäuse 2 angeordnet.
Hierfür
besitzt das Gehäuse 2 ein
Aufnahmefach 28, in dem sich der Kondensator 27 befindet,
was näher
aus 6 hervorgeht. Das Aufnahmefach 28 ist
mittels des zweiten Deckels 20 verschlossen.
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Wie
man anhand der 3 sieht, ist der elektrische
Anschluß 7 in
der Art eines Push-In-Anschlusses
zum einfachen Einstecken der elektrischen Zuleitung 8 ausgestaltet.
Der elektrische Anschluß 7 weist
eine feststehende Kontaktfeder 29 und/oder einen feststehenden
Kontaktsteg 29' sowie eine
elastische bewegliche Kontaktfeder 30 auf, derart daß die elektrische
Zuleitung 8 mittels eines Anpreßdrucks zwischen den beiden
Kontaktfedern 29, 30 beziehungsweise zwischen
dem Kontaktsteg 29' und
der Kontaktfeder 30 steckbar aufgenommen ist. Eine in 7 sichtbare
Kontaktfahne 35 führt
vom Festkontakt 4, 4' zu dem im und/oder am Gehäuse 2 befindlichen
elektrischen Anschluß 7.
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Ein
Lösen der
elektrischen Zuleitung 8 im elektrischen Anschluß 7 ist
mittels eines Steuernockens 31 ermöglicht, indem der Steuernocken 31 auf die
bewegliche Kontaktfeder 30 des elektrischen Anschlusses 7 einwirken
kann. Wie man anhand der 3 und 4 sieht,
ist hierfür
der Steuernocken 31 als drehbares Rad 32 mit einem
Exzenter 33 ausgestaltet, wobei der Exzenter 33 bei
Drehen des Rades 32 die bewegliche Kontaktfeder 30 gegen
deren Federkraft bewegt. Zweckmäßigerweise
ist das Rad 32 drehbar im ersten Deckel 12 gelagert,
derart daß das
Rad 32 zum Lösen
der elektrischen Zuleitung 8 bei mittels des ersten Deckels 12 verschlossenem Gehäuse 2 zugänglich ist.
Falls gewünscht
kann das Rad 32 auch in den ersten Deckel 12 bei
dessen Herstellung beweglich eingespritzt sein, indem für das Rad 32 ein
Kunststoff gewählt
ist, der sich nicht mit dem Kunststoff für den Deckel 12 verbindet.
Falls gemäß 2 eine
Leiterplatte 19 mit Elektronik 18 im ersten Deckel 12 befindlich
ist, kann eine zum Rad 32 korrespondierende Öffnung in
der Leiterplatte 19 befindlich sein, um ein Einwirken des
Exzenters 33 auf den Anschluß 7 zu ermöglichen.
Eine einfache Alternative zur Anordnung des Steuernockens 31 besteht jedoch
darin, den unteren ersten Deckel 12 für das Lösen der Push-In-Anschlüsse 7 zu öffnen, so
daß der
Benutzer dann direkt auf den Push-In-Anschluß 7 einwirken kann.
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Die
nähere
Ausgestaltung des Kontaktsystems 3 ist in 7 zu
sehen. Der Schaltkontakt 5 ist beweglich in Bezug auf das
Betätigungsorgan 6 gelagert
und steht mittels eines elastischen Elements 34 mit dem
Betätigungsorgan 6 in
Wirkverbindung. Dadurch ist der Schaltkontakt 5 bei Bewegung
des Betätigungsorgans 6 gegen
die Kraft einer im Gehäuse 2 befindlichen
Druckfeder 47 mit einer Art von Schnappbewegung zwischen
den beiden Stellungen umschaltbar.
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Zur
beweglichen Lagerung des Schaltkontakts 5 umfaßt das Betätigungsorgan 6 einen
Schlitten 37 in der Art eines Rahmens, wobei der Rahmen für den Schlitten 37 in
etwa U-förmig mit
einer Basis 38 sowie zwei Seitenschenkeln 39, 39' ausgestaltet ist.
Der Drücker 36 ist
am Schlitten 37 angebracht. Am Schlitten 37 ist
ein Schieber 40 beweglich gelagert, wobei der Schieber 40 gegebenenfalls
an der Basis 38 des U's
vom Schlitten 37 geführt
ist. Der Schaltkontakt 5 ist am Schieber 40 mittels
einer der elastischen Anlage in der zweiten Stellung an den Festkontakt 4, 4' dienenden Systemfeder 42 angeordnet.
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Das
elastische Element 34 ist blattfederartig, und zwar zweckmäßigerweise
als eine Kunststoff-Blattfeder ausgestaltet und ist mittig am Schieber 40 in
einer ösenartigen
Aufnahme 43 gehalten. Weiterhin ist das elastische Element 34 mit
einem Ende am Schlitten 37 befestigt. Bevorzugterweise sind
die beiden Enden des elastischen Elements 34 jeweils an
einem Seitenschenkel 39, 39' des U's vom Schlitten 37 angespritzt.
Zur Kopplung des Schiebers 40 mit dem Schlitten 37 befindet
sich ein Langloch 44 am Seitenschenkel 39, 39' des U's vom Schlitten 37, wobei
ein Zapfen 41 am Schieber 40 in das Langloch 44 zur
Kopplung eingreift. Bevorzugterweise greifen beidseitig zwei Zapfen 41 in
jeweils ein Langloch 40 an den beiden einander gegenüberliegenden
Seitenschenkeln 39, 39' des U's vom Schlitten 37 ein. Wie man
weiter der 5 entnimmt, ist das Ende des Zapfens 41 mit
einer Kugelrastung 45 versehen, die beispielsweise mit
einer Kulisse im Gehäuse 2 bei Bewegung
des Schlittens 37 zur Erzeugung des Schnappeffekts zusammenwirkt.
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Weiterhin
befindet sich am Schieber 40 ein Funkenschild 46,
wie in 7 zu sehen ist. Das Funkenschild 46 ist
zwischen die beiden Festkontakte 4, 4' beim Umschalten
zwischen den beiden Stellungen bewegbar. Dadurch wird ein eventuell
beim Umschalten auftretender Lichtbogen unterbrochen, so daß eine Zerstörung des
Kontaktsystems 3 aufgrund solcher Lichtbögen verhindert
ist.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Sie
umfaßt
vielmehr auch alle fachmännischen
Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten
Erfindung. So kann die Erfindung nicht nur bei Elektrowerkzeugschaltern
eingesetzt werden, sondern kann auch an anderen Schaltern, beispielsweise
solchen für
Steuergeräte,
Elektrohaushaltsgeräte,
Elektrogartengeräte,
Küchengeräte, Werkzeugmaschinen
o. dgl. Verwendung finden. Desweiteren kann es sich auch um Schalter
ohne Betätigungsorgan
in der Art eines Relais handeln. Schließlich läßt sich die erfindungsgemäße Abdichtung
für die
elektrische Zuleitung an den elektrischen Anschlüssen auch an sonstigen von
einer Spannungsquelle versorgten elektrischen Geräten, wie Steuergeräten, Verteilerdosen
o. dgl., vorteilhaft verwenden.
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- 1
- (elektrischer)
Schalter
- 2
- Gehäuse
- 3
- Kontaktsystem
- 4,
4'
- Festkontakt
- 5
- Schaltkontakt
- 6
- Betätigungsorgan
- 7
- (elektrischer)
Anschluß/Push-In-Anschluß
- 8
- (elektrische)
Zuleitung
- 9
- Abdichtung
(am Anschluß)
- 10
- Durchbruch
- 11
- (separater)
Anschlußbereich
- 12
- (erster)
Deckel
- 13
- Filmscharnier
- 14
- Schwenkscharnier
- 15
- Verriegelungshaken
- 16
- Rastnocken
- 17
- Nut-Feder-Geometrie
(am ersten Deckel)
- 18
- elektronische/elektrische
Schaltungsanordnung/Elektronik
- 19
- Leiterplatte
- 20
- (zweiter)
Deckel
- 21
- Balg
- 22
- Öffnung (im
Balg)
- 23
- Nut
(im Betätigungsorgan)
- 24
- Rand
(am Gehäuse)
- 25
- Nut
(am Rand)
- 26
- Steg
- 27
- Kondensator
- 28
- Aufnahmefach
- 29
- (feststehende)
Kontaktfeder (von Anschluß)
- 29'
- (feststehender)
Kontaktsteg (von Anschluß)
- 30
- (bewegliche)
Kontaktfeder (von Anschluß)
- 31
- Steuernocken
- 32
- (drehbares)
Rad
- 33
- Exzenter
- 34
- elastisches
Element
- 35
- Kontaktfahne
- 36
- Drücker (vom
Betätigungsorgan)
- 37
- Schlitten
- 38
- Basis
(von Schlitten)
- 39,
39'
- Seitenschenkel
(von Schlitten)
- 40
- Schieber
- 41
- Zapfen
(am Schieber)
- 42
- Systemfeder
- 43
- ösenartige
Aufnahme
- 44
- Langloch
- 45
- Kugelrastung
- 46
- Funkenschild
- 47
- Druckfeder
- 48
- Halbschale