DE4210869C2 - Handbetätigbarer Schwachstromschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen handbetätigten Schwach­ stromschalter mit einer schwenkbar gelagerten Wippe, die an einem Ende einen Bedienungsknebel und am anderen Ende ein magnetisches Schaltorgan zur Auslösung eines Reedkontaktes aufweist.

Aus der deutschen Auslegeschrift 15 15 880 ist ein hand­ betätigter Schwachstromschalter bekannt, bei welchem das an einem Ende einer schwenkbar gelagerten Wippe vor­ handene magnetische Schaltorgan durch dessen Formen­ schluß mit den Wänden eines Gehäusekanals geführt ist. Wird dieser Schwachstromschalter in besonders rauhen Um­ gebungen, wie etwa der Schwerindustrie, eingesetzt, dringt Staub in das Schaltergehäuse ein und blockiert die Bewegungsfähigkeit des Schaltorgans. Der Schwach­ stromschalter ist daher relativ rasch mechanisch zer­ stört. Außerdem ist bei diesem Schwachstromschalter nachteilig, daß auf die Wippe ein nach außen gerichte­ ter Druck ausgeübt wird, der von ihr im Lager aufge­ nommen werden muß. Wenn dieses ermüdet oder korridiert, befreit sich die Wippe aus ihrem Lager, so daß auch in diesem Fall der Schwachstromschalter nicht mehr betätig­ bar ist.

Aus der deutschen Auslegeschrift 10 06 040 ist ein Kipp­ schalter mit zwei von einer mittleren Nullstellung einer kippbaren Schalthandhabe aus erreichbaren Einschaltstellungen bekannt. Dieser Schalter soll für harte Betriebsbedingungen geeignet sein. Er ist jedoch nicht geeignet, mit einem Schaltorgan die Auslösung eines Reedkontaktes zu bewirken.

Der elektrische Schalter aus der deutschen Offenlegungs­ schrift 20 54 251 besitzt eine von einem schwenkbaren Betätigungsorgan verstellbare Wippe, an der Schaltkon­ takte vorgesehen sind. Dieser Schalter ist darauf ausge­ legt, eine kleine, einfache Bauweise mit hoher Schalt­ geschwindigkeit zu verbinden. Zur Betätigung eines Reed­ schalters ist dieser bekannte Schalter nicht geeignet.

Ausgehend von dem eingangs genannten Schwachstromschal­ ter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesen so zu gestalten, daß er besonders starken mechanischen Beanspruchungen besser standhält und bei Beschädigungen sich mit geringem Aufwand ersetzen läßt.

Dazu sieht die Erfindung bei dem genannten Schwachstrom­ schalter vor, daß die Wippe einen sich zwischen dem Schwenklager und dem Schaltorgan erstreckenden Korpus aufweist, der längs einer sich quer zur Schwenkachse erstreckenden festen Kulisse beweglich ist und einen fe­ derbelasteten, gegen die Kulisse anliegenden Stift be­ herbergt. Bei Zerstörung des Schaltmechanismus läßt sich dieser leicht ersetzen, ohne daß in den zugehöri­ gen Stromkreis eingegriffen werden muß. Dabei sorgt der Stift nur für einen geringen Flächenkontakt mit der Ku­ lisse, so daß etwa eindringenden Staub zu keinen die Schaltfunktion beeinträchtigenden Korrosionen führt.

Der Ersatz einer beschädigten Wippe wird vereinfacht, wenn in Weiterbildung der Erfindung die Wippe von einem Gelenkstift durchsetzt ist, welcher beiderseits der Wippe in offenen Lagerpfannen einer Gehäuseplatte drehbar eingefangen ist, wobei eine mit der Gehäuseplatte lösbar verbundene Kappe die Lagerpfannen übergreift. Zweckmäßig besteht die Kappe aus Kunststoff und ist mit elastischen Arretierhaken versehen, mit welchen die Kappe die Innenfläche der Gehäuseplatte hintergreift.

Um den Schwachstromschalter als Taster auszubilden, ist zweckmäßig vorgesehen, daß die Wippe in Richtung auf eine ihrer Schwenkstellungen elastisch beaufschlagt ist. Vorteilhafterweise kann die Kulisse einer Rampe sein, die in der elastisch beaufschlagten Schwenkstellung vom Korpus den größten Abstand hat.

Andererseits kann der Schwachstromschalter auch als Umschalter dann genutzt werden, wenn in Weiterbildung der Erfindung die Kulisse an einem Ende eine vom Stift überwindbare Falle aufweist, welche eine Schwenkendlage der Wippe definiert. Die Kulisse ist zweckmäßig in einem Käfig ausgebildet, der an der Innenfläche der Gehäuseplatte befestigt ist und zweckmäßig von den Arretierhaken hintergriffen ist.

Eine symmetrische Belastung der Wippe wird erreicht, wenn in Weiterbildung der Erfindung der Korpus zwischen einer ersten Kulisse und einer bezüglich der Ebene der Schwenkbewegung der Wippe symmetrischen zweiten Kulisse beweglich ist, wobei ein erster im Korpus gelagerter Stift gegen die erste Kulisse und ein zweiter im Korpus gelagerter Stift gegen die zweite Kulisse anliegen. Es empfiehlt sich dann, zwischen dem ersten und dem zweiten Stift eine Druckfeder vorzusehen.

Der erfindungsgemäße Schwachstromschalter kann drei Schaltstellungen aufweisen, wenn in Weiterbildung der Erfindung die Kulisse in Richtung der Schwenkbewegung zwei hintereinander ausgebildete Rampen mit entgegengesetzt gleicher Steigung aufweist, wobei dann beiderseits des Schaltweges des Schaltorgans je ein Reedkontakt angeordnet ist derart, daß die beiden Reedkontakte sich zueinander parallel erstrecken und versetzt sind. Die Mittellage des Tasters als Ruhestellung kann dann bezüglich der beiden die Reedkontakte enthaltenden Stromkreise die AUS-Stellung sein, während in einer Schwenkendlage der erste Reedkontakt und in der anderen, gegenüberliegenden Schwenkendlage der zweite Reedkontakt betätigt sind.

Zweckmäßig ist der Bedienungsknebel ein Kunststoffteil, welches auf das nach außen vorstehende, freie Ende der aus einem nicht magnetisierbaren Metall bestehenden Wippe aufgeschraubt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen in die Ebene der Schwenkbewegung des Schwachstromschalters gelegten Querschnitt durch den Schalter;

Fig. 2 einen zum Querschnitt nach Fig. 1 quergelegten Querschnitt durch den Schwachstromschalter;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Schaltungsplatine für ein Schalterfeld mit mehreren Schwachstromschaltern nach Fig. 1 und 2; und

Fig. 4 eine Ansicht eines Schalterfeldes für die Platine nach Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist der im ganzen mit 1 bezeichnete Schwachstromschalter eine Wippe 2 auf, welche von einem Gelenkzapfen 4 durchsetzt ist. Die beiderseits der Wippe 2 vorstehenden Enden 6 und 8 des Gelenkzapfens 4 sind in zwei Pfannen 5, 7 drehbar eingefangen, welche beiderseits einer Durchgangsbohrung 10 in einer Gehäuseplatte 12 nach außen offen ausgebildet sind.

Die Wippe 2 besitzt im Anschluß an die Durchgangsbohrung für den Gelenkzapfen 4 einen radial einwärts abgestufen Arm 14, dessen nicht dargestelltes Ende mit einem Außengewinde versehen ist. Auf das Außengewinde des Arms 14 ist als Bedienungsorgan ein Knebel 16 aus Kunststoff aufgeschraubt. Die Wippe 2 ist im Bereich der Durchgangsbohrung für den Gelenkzapfen 4 als doppelkonischer Körper 18 ausgebildet, dessen größter Außendurchmesser in der Durchgangsbohrung 10 aufgenommen ist. An den doppelkonischen Körper 18 schließt sich in einer zum Arm 14 entgegengesetzten Richtung ein zylindrischer Korpus 20 an, der einen größeren Außendurchmesser als die Durchgangsbohrung 10 hat und zur Innenfläche 11 der Gehäuseplatte 12 einen Abstand einhält, der größer ist als die von außen genommene Tiefe der Pfanne 5, 7. Aus der planen, dem Gelenkzapfen 4 gegenüberliegenden Stirnfläche 22 des Korpus 20 steht ein geschlitzter Ansatz 24 vor, in dessen Schlitz ein rechteckiger Permanentmagnet 26 eingeklebt ist. Der Permanentmagnet 26 steht aus dem Schlitz des Ansatzes 24 nach unten vor.

Der Korpus 20 besitzt eine zu seiner Achse querliegende Durchgangsbohrung 28, in welcher zwei Kunststoffstifte 30, 32 radial verschiebbar beherbergt sind. Jeder Stift 30, 32 ist an seinem aus der Durchgangsbohrung 28 hinausweisenden Ende ballig ausgeführt und besitzt eine in Richtung auf den jeweils gegenüberliegenden Stift offene Tasche 31, 33. Zwischen den beiden Stiften 30, 32 ist eine Druckfeder 34 eingefangen, deren gegenüberliegenden Enden in den Taschen 31, 33 beherbergt sind. Dadurch werden die beiden Stifte 30, 32 unter Belastung durch die Druckfeder 34 bezüglich des Korpus 20 nach radial außen gedrängt.

Der Korpus 20 mit Ansatz 24 ist im Inneren eines Käfigs 40 um den Gelenkzapfen 4 schwenkbeweglich (Fig. 1). Der außen rechteckige Käfig 40 ist an der Innenseite 11 beispielsweise durch nicht dargestellte Verschraubung befestigt und auf der gegenüberliegenden Seite in Form eines die Schwenkbewegung des Ansatzes 24 ermöglichenden Schlitzes 42 offen. Im Inneren weist der Käfig 40 im Bereich der Stifte 30, 32 zwei gegenüberliegende Kulissen 44, 46 auf, gegen welche die balligen Enden der Stifte 30, 32 anliegen. Die Kulissen 44, 46 sind bezüglich der Ebene 50 der Schwenkbewegung symmetrisch gestaltet und weisen jeweils zwei aneinander anschließende Rampenflächen 47, 48 mit entgegengesetzt gleicher Steigung auf. Den größten radialen Abstand vom Korpus 20 haben die Kulissen 44, 46 längs der axialen Linien 43, 45, längs welchen die beiden Rampenflächen der jeweiligen Kulisse 44, 46 aneinander angrenzen.

Die Wippe 2 wird an der Gehäuseplatte 12 durch eine Kunststoffkappe 36 gehalten, welche auf der Außenfläche 13 der Gehäuseplatte 12 aufsitzt und einen Längsschlitz 15 für die Schwenkbewegungen des Armes 14 aufweist. Die Kappe 36 überdeckt die Pfannen 5, 7 und ist an gegenüberliegenden Rändern mit einteilig angeformten Arretierungshaken 35, 37 versehen. Jeder der Haken 35, 37 erstreckt sich durch eine Durchgangsöffnung in der Gehäuseplatte 12 sowie im Käfig 40 und unterfaßt mit einer am Ende ausgebildeten, radial auswärts vorstehenden Nase 38, 39 eine Innenfläche des Käfigs 40. Die Kappe 36 ist damit auf der Gehäuseplatte 12 arretiert und dichtet den Schalter 1 nach außen ab. Da jeder der Haken 35, 37 radial elastisch ist, kann durch radiales Einwärtsbiegen der Haken 35, 37 an den Nasen 38, 39 die Kappe nach außen abgenommen werden, nachdem der Knebel 16 vom Arm 14 abgeschraubt worden ist. Die Wippe 2 kann dann nach außen vermöge des Abstandes des Korpus 20 von der Unterseite 11 soweit angehoben werden, daß der Gelenkzapfen 4 aus der Durchgangsbohrung in der Wippe 2 herausgezogen und die Wippe nach innen aus der Bohrung 10 und dem Käfig 40 herausgenommen werden kann. Dazu wird die Gehäuseplatte 12 von einem nicht dargestellten Gehäuse, welches einen oder mehrere der Schalter 1 sowie die auf der Platine 60 angebrachte elektrische Schaltung umschließt, etwa durch Abschrauben abgenommen.

Unterhalb des Käfigs 40 ist in nicht dargestellter Weise die Platine 60 in dem erwähnten Gehäuse befestigt, auf welcher zwei in je einem Glasrohr versiegelt untergebrachte Reedkontakte 62, 64 mit den jeweiligen Anschlußleitern 61 sowie 63 und 65 aufgelötet sind. Die beiden Reedkontakte 62, 64 sind parallel zueinander mit solchem Abstand auf der Platine 60 verlötet, daß gemäß Fig. 2 der Permanentmagnet 26 zwischen den beiden Reedkontakte 62, 64 bewegt werden kann. Gemäß Fig. 3 sind die Reedkontakte 62, 64 parallel zueinander versetzt auf der Platine 60 befestigt.

Befindet sich die Wippe 2 in einer mittleren Stellung ihres Schwenkbereiches, welche durch Anlage der balligen Enden der Stifte 30, 32 bei den Linien 43, 45 definiert ist, nimmt der Magnet 26 eine Stellung zwischen den Reedkontakten 62 und 64 ein, die in Fig. 3 mit 52 bezeichnet ist. In der Mittelstellung 52 wird keiner der Reedkontakte 62, 64 durch den Magneten 26 betätigt, so daß sich der Schwachstromschalter in einer neutralen AUS-Stellung befindet.

Bei Betätigung des Knebels 16 in einer Richtung, beispielsweise gemäß Fig. 4 nach unten, nimmt die Wippe 2 eine ihrer beiden Schwenkendstellungen ein, die durch Anlage etwa des Korpus 20 an eine Innenfläche des Käfigs 40 definiert ist. Der Magnet 26 nimmt dann gemäß Fig. 3 eine obere Stellung 54 ein, bei welcher der Reedkontakt 64 außerhalb seines magnetischen Einflußbereiches und der Reedkontakt 62 im vollen Einflußbereich des Magneten 26 sich befinden, so daß der Reedkontakt 62 geschaltet wird. Die Schwenkendlage des Korpus 20 ist für diesen Fall in Fig. 1 gestrichelt eingetragen.

Bei Schwenkung des Knebels 16 in die entgegengesetzte Richtung bis zur gegenüberliegenden Schwenkendlage der Wippe 2, bei der der Korpus in nicht dargestellter Weise an einer gegenüberliegenden Innenfläche des Käfigs 40 anliegt, also beispielsweise gemäß Fig. 4 nach Drücken des Knebels 16 nach oben, nimmt der Magnet 26 eine untere Lage 56 ein, bei welcher nur der Reedkontakt 64 geschaltet wird und der Reedkontakt 62 unbeeinflußt bleibt.

Es versteht sich, daß jeder der beiden Reedkontakte 62, 64 Teile einer nicht dargestellten elektronischen Schaltung sein können, die bei Verwendung des beschriebenen Schwachstromschalters in einer Sprechstelle einer Gegensprechanlage nach Betätigung des zugehörigen Reedkontaktes 62, 64 die erwünschten Verbindungen herstellt.

Nach Loslassen des Knebels 16 nimmt die Wippe 2 aufgrund der Druckfeder 34 die neutrale Mittelstellung 52 ein, so daß der beschriebene Schwachstromschalter als zweiseitiger Taster wirkt. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, am Ende einer oder beider Rampenflächen jeder der beiden Kulissen 44, 46 eine nicht dargestellte radial auswärts weisende Vertiefung vorzusehen, in welche die balligen Enden der Stifte 30, 32 in den jeweiligen Schwenkendlagen einfallen und die Wippe dort halten. Der beschriebene Schwachstromschalter wirkt dann als Stellschalter. Die Wippe 2 kann aus den in dieser Weise festgelegten Schwenkendstellungen nur nach zur Mittelstellung hin gerichteter Betätigung des Knebels 16 freikommen.

Claims (12)

1. Handbetätigbarer Schwachstromschalter (1) mit einer schwenkbar gelagerten Wippe (2), die an einem Ende einen Bedienungsknebel (16) und am anderen Ende ein magnetisches Schaltorgan (26) zur Auslösung eines Reedkontaktes (62, 64) aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wippe (2) einen sich zwischen einem Schwenklager (4, 5, 7) und dem Schaltorgan (26) erstreckenden Korpus (20) aufweist, der längs einer sich quer zur Schwenkachse erstreckenden festen Ku­ lisse (44, 46) beweglich ist und einen federbelaste­ ten, gegen die Kulisse (44, 46) anliegenden Stift (30, 32) beherbergt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (2) von einem Gelenkzapfen (4) durchsetzt ist, welcher beiderseits der Wippe in offenen Lagerpfannen (5, 7) einer Gehäuseplatte (12) drehbar eingefangen ist, wobei eine mit der Gehäuseplatte (12) lösbar verbundene Kappe (36) die Lagerpfannen (5, 7) übergreift.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (36) mit elastischen Arretierhaken (35, 37) versehen ist, mit welchen die Kappe die Innenfläche (11) der Gehäuseplatte (12) hintergreift.

4. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (2) in Richtung auf eine ihrer Schwinkstellungen elastisch beaufschlagt ist.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse eine Rampe (47, 48) aufweist, die in der elastisch beaufschlagten Schwenkstellung vom Korpus (20) den größten Abstand hat.

6. Schalter nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (44, 46) an einem Ende eine vom Stift (30, 32) überwindbare Falle aufweist, welche eine Schwenkendlage der Wippe (2) definiert.

7. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (44, 46) an einer Innenseite eines Käfigs (40) ausgebildet ist, in welchem der Korpus (20) schwenkbeweglich ist und der an der Innenfläche (11) der Gehäuseplatte (12) befestigt ist.

8. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Korpus (20) der Wippe (2) zwischen einer ersten Kulisse (44) und einer bezüglich der Ebene (50) der Schwenkbewegung der Wippe (2) symmetrischen zweiten Kulisse (46) beweglich ist, wobei ein erster im Korpus (20) gelagerter Stift (30) gegen die erste Kulisse (44) und ein zweiter im Korpus (20) gelagerter Stift (32) gegen die zweite Kulisse (46) anliegen.

9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Stift (30, 32) eine Druckfeder (34) eingefangen ist.

10. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (44, 46) in Richtung der Schwenkbewegung zwei hintereinander ausgebildete Rampenflächen (47, 48) mit entgegengesetzt gleicher Steigung aufweist.

11. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des Schaltweges des Schaltorgans (26) je ein Reedkontakt (62, 64) angeordnet ist, wobei die beiden Reedkontakte (62, 64) sich zueinander parallel erstrecken und gegeneinander versetzt sind.

12. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienungsknebel (16) ein Kunststoffteil ist, welches auf einem nach außen vorstehenden Arm (14) der Wippe (2) aufgeschraubt ist.