[0001] Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung, insbesondere zum Betätigen von Ventilen,
mit einem Spulenkörper, in dem ein Schaltteil geführt ist und der mit einer Wicklung
eines Leiters versehen ist, dessen Enden mit einer Haltevorrichtung verbunden sind,
die zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung mit Kontaktteilen eines Gerätesteckers
zwischen den Enden und der Wicklung den Leiter führt.
[0002] Dahingehende Schaltvorrichtungen, die man auch als Schaltmagnete bezeichnet, sind
bekannt und auf dem Markt frei erhältlich. Das Schaltteil ist im wesentlichen aus
einem rohrförmigen Bolzen gebildet, der bei elektrischer Erregung der Spule über den
angeschlossenen Gerätestecker eine vorgebbare Wegstrecke zurücklegt und hierbei einen
Schaltvorgang auslöst, beispielsweise bei einem Ventil zum Absperren und Führen von
Fluidströmen. Die Haltevorrichtung weist zwei Kontaktfahnen aus gut schweißbarem und
elektrisch leitfähigem Material auf. An den beiden einander abgewandten Enden der
Kontaktfahnen sind zapfenartige Vorsprünge vorhanden, die von dem jeweiligen Ende
des Leiters zum Verbinden desselben mit der Haltevorrichtung umwickelt sind. Ferner
weisen die beiden Kontaktfahnen auf ihren den Kontaktteilen des Gerätesteckers abgewandten
Seiten jeweils eine an sie anlegbare Lasche auf, in die der Leiter hineingelegt und
anschließend fixiert wird, indem die beiden Laschen mit den ihnen zugeordneten Kontaktfahnen
verschweißt werden. Nachdem die beiden winkelförmigen Kontaktteile des Gerätestekkers
in Anlage gebracht sind mit den beiden Kontaktfahnen der Haltevorrichtung, werden
die Kontaktteile mit den Kontaktfahnen ebenfalls über einen Schweißvorgang elektrisch
leitend miteinander verbunden, so daß anschließend eine elektrisch leitende Verbindung
zwischen dem Leiter des Spulenkörpers und den Kontaktteilen des Gerätestekkers über
die beiden Kontaktfahnen hergestellt ist. Beim Schweißvorgang der angesprochenen Laschen
wird der dünne Überzug des Leiters in Form der Isolierung beseitigt und eine elektrisch
leitende Verbindung an dieser Stelle hergestellt.
[0003] Diese bekannte Schaltvorrichtung ist aufgrund der Teilevielfalt kompliziert und teuer
in der Herstellung. Ferner baut die bekannte Schaltvorrichtung groß auf, weil die
Kontaktfahnen einen entsprechenden Überstand gegenüber dem eigentlichen Spulenkörper
aufweisen.
[0004] Durch die gattungsgemäße Vorrichtung nach der DE-PS 1 564 607 ist es bekannt, die
elektrisch leitende Haltevorrichtung mit ihren beiden Kontaktfahnen zwischen den beiden
Stegen eines endseitig an der Vorrichtung angeordneten Kunststoff-Stirnflansches festzulegen.
Die zunächst stirnseitig an der bekannten Schaltvorrichtung vorstehenden beiden Kontaktfahnen
werden mit dem jeweiligen Spulenende umwickelt und anschließend mit diesem verlötet.
Um die Kontaktfahnen platzsparend unter einem Gehäusedeckel der Schaltvorrichtung
unterbringen zu können und um die Spulenwicklungsenden vollständig von Zugspannungen
zu entlasten, werden die Kontaktfahnen in Richtung auf die Haltevorrichtung zu umgebogen.
Dieses nachträgliche Umbiegen des Lötanschlusses bedeutet im Hinblick auf die großen
Stückzahlen, in denen solche Schaltvorrichtungen gefertigt werden, einen erheblichen
Aufwand. Außerdem kann beim Umbiegen die Kontaktfahne abbrechen, was die Ausschußrate
bei dieser bekannten Vorrichtung erhöht.
[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine möglichst klein aufbauende Schaltvorrichtung zu schaffen, mit geringer Teileanzahl,
die sich günstig herstellen läßt, mit minimaler Ausschußrate. Diese Aufgabe löst eine
Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.
[0006] Dadurch, daß gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches über eine vorgebbare
Wegstrecke die aus einem Isoliermaterial bestehende Haltevorrichtung den Leiter derart
führt, daß er für eine unmittelbare wicklungsfreie Anlage mit den Kontaktteilen zumindest
von einer Seite aus frei zugänglich ist, ist eine direkte Verbindung zwischen dem
Leiter und den beiden Kontaktteilen des Gerätesteckers ohne zusätzliche vorstehende
Kontaktfahnen möglich. Zum Herstellen einer einwandfreien elektrischen Verbindung
wird zwischen dem Leiter und den Kontaktteilen ein Schweißvorgang durchgeführt, bei
dem das Isoliermaterial des Leiters abgeschmolzen wird. Neben dem Wegfall der Kontaktfahnen
und zweier Verbindungsstellen in Form der Laschen ist auch die Herstellung vereinfacht,
so daß die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung mit geringerer Ausschußrate kostengünstiger
herstellbar ist. Mit dem Wegfall der Kontaktfahnen, die mithin auch nicht mehr umgebogen
zu werden brauchen, samt den Laschen lassen sich bei gleichen Eigenschaften kleinere
Schaltmagnete bauen, was insbesondere beim Einsatz bei Ventilen eine Rolle spielt,
wo häufig eng bemessene Einbauverhältnisse gegeben sind.
[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
[0008] Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung wird nun im folgenden anhand der Zeichnung
näher erläutert.
[0009] Es zeigen:
Fig.1 einen Längsschnitt durch die obere Hälfte der Schaltvorrichtung;
Fig.2 eine Stirnansicht der Schaltvorrichtung gemäß Fig.1;
Fig.3 eine Draufsicht auf Teile der Haltevorrichtung und des Gerätesteckers.
[0010] Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung weist einen Spulenkörper 10 auf aus Kunststoffmaterial.
Der Spulenkörper 10 ist mit einer Wicklung 12 eines Leiters 14 versehen, die in der
Fig.1 nur schematisch wiedergegeben ist. In dem Spulenkörper 10 ist ein Schaltteil
(nicht dargestellt) geführt in Form eines sog. Polrohres. Mit dem Schaltteil lassen
sich bei Betätigung der Schaltvorrichtung Ventile ansteuern und damit deren Schaltstellung
bestimmen.
[0011] Der Spulenkörper 10 schließt nahezu bündig mit einem im wesentlichen zylindrisch
ausgebildeten Gehäuseteil 16 aus metallischen Werkstoff ab. Stirnseitig ist auf einer
Seite des Spulenkörpers 10 eine Haltevorrichtung 18 ebenfalls aus Kunststoffmaterial
angeformt. Die Haltevorrichtung 18 durchgreift eine stirnseitige Ausnehmung 20 im
Gehäuseteil 16 und ist mit diesem über ein Mittelstück 24 seitlich in Anlage, wie
dies insbesondere die Fig.2 zeigt. Wie die Fig.2 ferner zeigt, ist nach oben hin auf
dem Mittelstück 24 eine eben verlaufende Platte 26 angeordnet, die mit dem Mittelstück
24 einen T-förmigen Grundkörper der Haltevorrichtung 18 ausbildet. Die seitlichen
Überstände 28 liegen im Übergangsbereich mit dem Mittelstück 24 auf dem Außenumfang
des Gehäuseteiles 16 auf und bilden somit einen Verdrehschutz für den Spulenkörper
10 gegenüber dem Gehäuseteil 16 aus.
[0012] Die Haltevorrichtung 18 weist endseitig an der Grundplatte 26 angeordnet zwei zapfenartige
Verlängerungen 30 auf, um die herum die Enden 32 des Leiters 14 gewickelt sind, um
eine feste Verbindung des Leiters 12 mit der Haltevorrichtung 18 zu gewährleisten.
Zur Gewährleistung einer weiteren Führung des Leiters mittels der Haltevorrichtung
18 sind auf der Oberseite der Platte 26 im jeweils äußeren Bereich zwei Paare an Stegen
34 vorgesehen, die jeweils über eine Aufnahme 36 verfügen mit einem V-förmigen Querschnitt
(s.Fig.1), in die der Leiter 14 einlegbar ist. Mittig zwischen den zwei unmittelbar
benachbart gegenüberliegend angeordneten Stegen 34 der Haltevorrichtung 18 ist eine
Führungsschräge 38 vorgesehen, mittels der der Leiter 14 im angesprochenen Bereich
sich kreuzend, und ohne sich an dieser Stelle zu berühren, geführt ist (s.Fig.2,3).
Zum Herstellen der Wicklung mittels einer entsprechenden Vorrichtung (nicht dargestellt)
wird zunächst das in Blickrichtung auf Fig.2 gesehen rechte Ende 32 des Leiters 14
auf die zugeordnete Verlängerung 30 gewickelt und anschließend der Leiter 14 in die
Aufnahmen 36, gebildet aus dem rechten Paar an Stegen 34, eingelegt. Dann läuft der
Leiter 14 dem Betrachter der Fig.2 zugewandt vor der Führungsschräge 38 und über einen
Einlaufschlitz 40 (Fig.3), der auf der Rückseite der vorderen Stirnwand des Spulenkörpers
10 angeordnet ist, auf den Boden 42 des Spulenkörpers 10. Nach der vorgegebenen Windungszahl,
z.B. 1700 Windungen, ist das Windungspaket 12 erstellt und der Leiter 14 wird aus
dem Spulenkörper 10 derart herausgeführt, daß er den Einlaufschlitz 40 und die Führungsschräge
38 überkreuzend in die Aufnahmen 36 des in der Fig.2 links dargestellten Paares an
Stegen 34 gelangt. Anschließend wird er um den noch freien Zapfen 30 gewickelt und
die etwaig vorhandenen endseitigen Überstände des Leiters 14 werden abgeschnitten.
Der Leiter 14 ist nun mittels der Haltevorrichtung 18 über eine vorgebbare Wegstrecke
zwischen den jeweiligen Paaren an Stegen 34 derart geführt, daß er für eine unmittelbare
Anlage mit zwei Kontaktteilen 44 eines Gerätesteckers 46 von allen Seiten aus frei
zugänglich ist, denn er ist von den Stegen 34 frei-und straffgehalten und weist zu
allen feststehenden Teilen der Schaltvorrichtung zwischen den jeweiligen Aufnahmen
36 eines Paares an Stegen 34 einen Abstand auf.
[0013] Der Gerätestecker 46 weist auf seinem dem Gehäuseteil 16 zugekehrten unteren Ende
einen zapfenartigen Vorsprung 48 auf, der in eine Bohrung 50 des Gehäuseteiles 16
zum Herstellen einer Verbindung eingreift. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann
zum Festlegen des Gerätesteckers 46 auf dem Gehäuseteil 16 ein Rastteil 52 vorgesehen
sein, das die Haltevorrichtung 18 längs der Ausnehmung 20 untergreift, die an dieser
Stelle (s.Fig.1) einen hierfür vorgesehenen axialen Überstand 54 aufweist. Das Gehäuse
des Gerätestekkers 46 sowie das Rastteil 52 sind vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial
gebildet und im Hinblick hierauf ist eine Schnappverbindung zwischen dem Rastteil
52 und der Haltevorrichtung 18 möglich.
[0014] Das jeweilige Kontaktteil 44 des Gerätesteckers 16 weist ein dachartiges Verbindungsstück
56 auf, das von oben her auf das Leiterstück zwischen den beiden Stegpaaren 34 aufsetzbar
ist. Die beiden freien Schenkelstücke 58 eines jeden Verbindungsstückes 56, die den
Leiter 14 innerhalb der Haltevorrichtung 18 umfassen, lassen sich über die Vorrichtung
zusammendrücken und anschließend miteinander verschweißen, wobei die dünnwandige Kunststoffisolierung
des Leiters 14 abgeschmolzen wird, so daß eine leitende Verbindung zwischen dem jeweiligen
Kontaktteil 44 und dem zugeordneten Leiterstück des Leiters 14 vorhanden ist. Die
dachartigen Verbindungsstücke 56 sind jeweils nach außen hin versetzt mit einer ebenen
Kontaktbahn 60 verbunden, auf der senkrecht zu ihr angeordnet und mit ihr verbunden
eine Steckerfahne 62 vorhanden ist, die über die Oberseite der Schaltvorrichtung,
wie dies insbesondere die Fig.1 und 2 zeigen, hinaussteht. Neben den bereits angesprochenen
Kontaktbahnen 60 ist eine weitere Kontaktbahn 64 vorgesehen, die den Masseanschluß
ausbildet und die mit ihrem einen freien Ende 66 ebenso wie die Steckerfahnen 62 nach
oben absteht und mit ihrem anderen freien Ende 68 mit dem Außenumfang des Gehäuseteiles
16 verschweißt wird (s.Fig.1).
[0015] Alle Kontaktbahnen 60 und 64 lassen sich aus einem ebenen Platinenkörper ausschneiden
oder ausstanzen und werden anschließend mit dem Kunststoffmaterial des Gerätesteckers
46 umgossen. In dem Gerätestecker 46 kann an der Stelle des zapfenartigen Vorsprunges
48 eine Buchse 70 mit Innengewinde eingelassen sein, die ein späteres Befestigen der
gesamten Vorrichtung an feststehenden Teilen und/oder eine sichere Anschlußmöglichkeit
der Steckerfahnen 62 und 66 gewährleistet.
[0016] Wie insbesondere die Fig.3 zeigt, bei der der Einfachheit halber das Rastteil 52
nicht dargestellt ist, kann die Führungsschräge 38 auch einen Führungskanal 72 aufweisen,
wobei in das Kanalinnere der Leiter 14 gelegt ist, so daß an der Kreuzungsstelle 74,
bei dem das andere Leiterende über den in dem Kanal geführten Leiter 14 darübergelegt
ist, es zu keinem Kurzschluß kommen kann. Es reicht aber auch aus, den Leiter 14 auf
einer der Vorderseiten einer wie auch immer gearteten Führung oder Stütze verlaufen
zu lassen, bei der gewährleistet ist, daß durch ihren axialen Überstand gegenüber
der Platte 26 die sich kreuzenden Leiterstükke sich nicht berühren können.
[0017] Zum Schutz der Schaltvorrichtung wird diese anschließend vollständig mit einem Kunststoffmaterial
umgossen, so daß nur noch das Schaltteil und die Steckerfahnen 62 und 66 aus der blockartigen
umgossenen Schaltvorrichtung herausragen. Die Haltevorrichtung 18, deren paarweise
angeordneten Stege 34 Führungsgabeln für den Leiter 14 ausbilden, läßt sich mit einer
geringen Bauhöhe ausbilden, so daß, sofern die Kontaktteile 44 den Leiter 14 von oben
her überdecken oder von der Seite des Gerätesteckers 46 aus sich an diesen einseitig
anlegen, kleinere Abmessungen für die Schaltvorrichtung erreichbar sind, als dies
bei den bisher bekannten der Fall war.
1. Schaltvorrichtung, insbesondere zum Betätigen von Ventilen, mit einem Spulenkörper
(10), in dem ein Schaltteil geführt ist und der mit einer Wicklung (12) eines Leiters
(14) versehen ist, dessen Enden (32) mit einer Haltevorrichtung (18) verbunden sind,
die zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung mit Kontaktteilen (44) eines
Gerätesteckers (46) zwischen den Enden (32) und der Wicklung (12) den Leiter (14)
führt, dadurch gekennzeichnet, daß über eine vorgebbare Wegstrecke die aus einem Isoliermaterial
bestehende Haltevorrichtung (18) den Leiter (14) derart führt, daß er für eine unmittelbare
wicklungsfreie Anlage mit den Kontaktteilen (44) zumindest von einer Seite aus frei
zugänglich ist.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung
(18) jedem Kontaktteil (44) zugeordnet zwei Stege (34) aufweist, die jeweils über
eine Aufnahme (36) verfügen, in der der Leiter (14) geführt ist.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittig zwischen
zwei Stegen (34) der Haltevorrichtung (18) angeordnet eine Führungsschräge (38) vorgesehen
ist, mittels der der Leiter (14) sich kreuzend und ohne sich an dieser Stelle zu berühren
geführt ist.
4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haltevorrichtung (18) einstückig mit dem Spulenkörper (10) verbunden ist und aus
Kunststoffmaterial besteht.
5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das jeweilige Kontaktteil (44) ein dachartiges Verbindungsstück (56) aufweist, das
den zwischen den Stegen (34) geführten Leiter (14) zumindest teilweise umgreift.
6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gerätestecker (46) einen Vorsprung (48) und/oder ein Rastteil (52) aufweist, mit
dem er in eine Ausnehmung (50) eines Gehäuseteiles (16) eingreift bzw. in die Haltevorrichtung
(18) einschnappt, das den Spulenkörper (10) umgibt.
7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gerätestecker (46) einen Masseanschluß (64) aufweist, der mit einem weiteren Kontaktteil
(68) unmittelbar mit dem Gehäuseteil (16) verbunden ist.