[0001] Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere einen Wippschalter
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik:
[0002] Elektrische Schalter und insbesondere Wippschalter bestehen aus einem Schaltergehäuse
mit einer oberen Betätigungswippe, wie dies beispielsweise aus der DE 36 15 059 A1
der Anmelderin bekannt ist. Die Betätigungswippe weist einen nach unten gerichteten,
stabförmigen Schaltzapfen auf, welcher bei der Betätigung der Wippe direkt oder indirekt
mit einer im Schaltergehäuse quer angeordneten Kontaktbrücke oder Kontaktfeder in
Verbindung steht und diese zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen
zwei Anschlußfahnen nach unten drückt. Dabei kann das mittige Lager der Kontaktbrücke
selbst als elektrisches Verbindungselement zu einer Anschlußfahne ausgebildet sein
(DE 38 13 350 A1).
[0003] Anstelle einer Wippe kann der elektrische Schalter auch einen gleichwirkenden Kipphebel
als Betätigungsglied aufweisen, wie er beispielsweise in der GB 1 094 822 gezeigt
ist.
[0004] Derartige elektrische Schalter können bistabil oder monostabil ausgebildet sein.
Bei einem bistabilen Schalter verweilt dieser in zwei stabilen Lagen. Ein monostabiler
Schalter geht immer wieder in seine Ausgangslage zurück. Eine bistabile Lage wird
beispielsweise durch Überschreitung eines Todpunktes eines vorgespannten Federelements
erzielt, wie es beispielsweise in der DE 36 15 059 A1 gezeigt ist. Bei einer monostabilen
Lage wird ein entsprechendes Federelement derart angeordnet, daß es einen entsprechenden
Todpunkt nicht überschreiten kann.
Aufgabe der Erfindung:
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen monostabilen elektrischen Schalter
mit einem wippenförmigen oder kippbaren Betätigungsglied zu schaffen, welcher eine
einfache Möglichkeit zur Erzielung des Rückstelleffekts vorsieht.
Vorteile der Erfindung:
[0006] Der erfindungsgemäße elektrische Schalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 hat den Vorteil, daß ein monostabiler Wippschalter bzw. Kippschalter geschaffen
wird, der in seiner Kippbewegung kontrolliert gedämpft ausgeführt ist und dessen Rückstellmechanismus
über einfachste Mittel erzielt wird. Hierfür ist erfindungsgemäß ein elastisches,
d. h. gummiähnliches oder gummiartiges Element vorgesehen, welches sich bei der Betätigung
des Betätigungsgliedes zusammendrückt, d. h. elastisch verformt und nach Entlastung
des Betätigungsgliedes eine Kraft im Sinne einer Rückstellung auf dieses ausübt. Dabei
stützt sich das elastische Element an geeigneter Stelle am Betätigungsglied ab und
wird gegen die Gehäusewandung des Schaltergehäuses gedrückt.
[0007] In den Unteransprüchen sind vorteilhafte zweckmäßige Ausgestaltungen des elektrischen
Schalters nach dem Hauptanspruch angegeben. Neben dem bereits erwähnten gummiartigen
elastischen Element ist weiterhin vorgesehen, daß sich das elastische Element als
eine Art Gummipuffer zwischen dem Schaltzapfen des Betätigungsgliedes und der Schaltergehäusewandung
abstützt. Dabei kann die topfförmige Betätigungswippe in ihrem Inneren zwischen Schaltzapfen
oder einem entsprechenden Wandungsabschnitt sowie ihrer Außenwandung ein entsprechend
eingeformtes Gummielement aufweisen. Der untere L-förmige Schenkel stützt sich dabei
seitlich an der Schaltergehäusewandung ab.
[0008] Das elastische Element kann auch als gummiartiger Puffer im Schaltergehäuse selbst
oder in dessen Sockel angeordnet sein, wobei ein im oberen Bereich seitlich auskragender
Schenkel sich gegen das Betätigungsglied abstützt. Maßgeblich für die Form sowie die
Anordnung des elastischen Elements ist seine Anordnung als eine Art Gummipuffer zwischen
Betätigungsglied und Schaltergehäuse.
[0009] Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel für einen monostabilen Wippschalter in Seitenansicht
mit aufgeschnittenem Gehäuseteil,
- Fig. 2
- einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1,
- Fig. 3
- eine zweite Ausführungsvariante eines monostabilen elektrischen Wippschalters in Seitenansicht
mit aufgeschnittenem Gehäuseteil und
- Fig. 4
- einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 3.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele:
[0010] Die in den Figuren 1 bis 4 in entsprechenden Ansichten dargestellten beiden elektrischen
Schalter 1, 2 bestehen aus einem im Querschnitt rechteckförmigen Schaltergehäuse 3,
welches topfförmig ausgebildet ist und in seinem unteren Bereich eine Bodenplatte
4 (siehe Fig. 3) aufweist, in welche die elektrischen Flachsteckerkontakte 5, 6 eingesetzt
sind. Die elektrische Verbindung der beiden Flachsteckerkontakte 5, 6 erfolgt über
eine elektrisch leitende Kontaktbrücke 7 wie dies beispielsweise in der DE 38 13 350
A1 dargestellt ist. Dabei ist der Flachsteckerkontakt 5 mit dem mittigen Schneidenlager
28 für die Kontaktbrücke 7 über einen Steg 29 elektrisch verbunden.
[0011] Die Betätigung der Kontaktbrücke 7 erfolgt über ein Betätigungsglied 8, welches in
den Ausführungsbeispielen als Betätigungswippe 8 ausgebildet ist. Die Betätigungswippe
schließt das nach oben hin offene topfförmige Schaltergehäuse in seinem oberen, offenen
Bereich ab und ist über zwei seitliche Lagerzapfen 9 in entsprechende Aussparungen
10 im Schaltergehäuse 3 gelagert. Die Betätigungswippe 8 weist einen nach unten in
das Schaltergehäuse ragenden Schaltzapfen 11 auf, dessen untere Spitze 30 mit der
Kontaktbrücke 7 als Schaltelement zusammenwirkt (siehe DE 38 13 350 A1). Dieser Umschaltvorgang
ist Stand der Technik. Auf die entsprechenden Literaturstellen ist verwiesen.
[0012] Zur Herstellung eines Rückstelleffekts oder Rückfederungseffekts zur Bildung eines
monostabilen elektrischen Wippschalters wird erfindungsgemäß ein elastisches Element
12, 13 vorgesehen, welches zwischen der Betätigungswippe 8 und dem Schaltergehäuse
3 verspannt ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2 ist dieses elastische Element
12 L-förmig ausgebildet, mit einem in das topfförmige Wippengehäuse eingesetzten,
vertikalen ersten Schenkel 14, der sich zwischen der Seitenwandung 15 der nach unten
hin offenen, topfförmigen Wippe 8 und dem Schaltzapfen 11 der Betätigungswippe 8 abstützt.
Im unteren Bereich weist das elastische Element 12 einen zweiten horizontalen Schenkel
16 auf, dessen Seitenfläche 17 sich an der seitlichen Innenwandung 18 des Schaltergehäuses
3 abstützt. Selbstverständlich kann die Betätigungswippe in ihrem Inneren auch eine
zusätzliche Begrenzungswand 19 aufweisen, an welcher sich der vertikale Schenkel 14
des elastischen Elements 12 abstützt. Diese Wand 19 ist nur gestrichelt angedeutet.
[0013] Die Verformung des elastischen Elements 12 soll im wesentlichen im unteren, horizontalen
Schenkel 16 erfolgen. Hierfür ist der vertikale Schenkel 14 des elastischen Elements
12 auch seitlich durch je eine Begrenzungswand 20, 21 eingefaßt, so daß die Betätigungswippe
8 als oben und seitlich geschlossenes, nach unten hin offenes, topfförmiges Gehäuse
ausgebildet ist.
[0014] Bei Betätigung der Betätigungswippe 8 in ihrem, in der Fig. 1 dargestellten linken
Bereich mit der Kraft F wird der untere, horizontale Schenkel 16 mit seiner Seitenfläche
17 gegen die Seitenwandung 18 gepreßt und verformt sich hierbei. Sobald die Betätigungskraft
F entfällt, entsteht durch die elastische Rückverformung des elastischen Elements
12 und insbesondere des unteren Schenkels 16 ein Rückstelleffekt, der die Betätigungswippe
8 wieder in ihre Ausgangslage zurückdrückt. Das Schaltverhalten des Schalters ist
damit monostabil.
[0015] Die alternative Schalteranordnung der Erfindung nach Fig. 3, 4 ist bezüglich des
Schaltmechanismuses bezüglich Betätigungsglied 8, Kontaktbrücke 7 und Flachsteckerkontakte
5 prinzipiell gleich ausgebildet wie die Schalteranordnung zu Fig. 1 und 2. Auch das
Schaltergehäuse 3 entspricht weitgehend dem Schaltergehäuse nach Fig. 1 und 2. Gleiche
Teile sind deshalb mit gleichen Bezugszeichen versehen.
[0016] Das elastische Element 13 in Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, 4 ist ebenfalls L-förmig
ausgebildet, wobei der erste vertikale Schenkel 22 nicht im Gehäuse der Betätigungswippe
8 wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2, sondern im Schaltergehäuse 3 selbst
seitlich angeordnet ist. Hierfür ist an der Innenwandung 18 des Schaltergehäuses 3
eine nach unten gerichtete topfförmige Ausnehmung 23 vorgesehen, in die der vertikale
Schenkel 22 des elastischen Elements 13 zu seiner Fixierung eingesteckt ist. Die Innenwandung
dieser Aufnahmetasche ist mit 24 bezeichnet.
[0017] Im oberen Bereich weist das elastische Element 13 einen horizontalen Schenkel 25
auf, der als Verformungselement für den Rückstelleffekt der Betätigungswippe 8 dient.
Hierfür kann die Betätigungswippe 8 eine zustätzliche Abstützwandung 26 aufweisen,
an der sich die nach innen gerichtete Seitenfläche 27 des horizontalen Schenkels 25
abstützt. Die Abstützwandung 26 verläuft weitgehend parallel zur Seitenkante des Schaltzapfens
und ermöglicht eine verkürzte Ausführung des Schenkels 25.
[0018] Bei Betätigung des linken Teils der Betätigungswippe 8 in Fig. 3 wird wiederum der
obere, horizontale Schenkel 25 durch die Abstützwandung 26 zusammengedrückt und elastisch
verformt. Bei Entlastung der Betätigungswippe 8 drückt der Schenkel 25 die Abstützwandung
26 in der Fig. 3 wieder nach links und führt die Betätigungswippe 8 in die Ausgangslage
zurück. Auch diese Anordnung ist als monostabiler Schalter ausgebildet.
[0019] Das elastische Element 12, 13 kann demnach mit seinem Halterungsteil, d. h. seinem
im wesentlichen vertikalen Schenkel sowohl innerhalb der Betätigungswippe (Fig. 1,
2) oder innerhalb des Schaltergehäuses 3 (Fig. 3, 4) angeordnet sein. Maßgeblich ist
die elastische Verformung des elastischen Elements 12, 13 insbesondere in seinem horizontalem
Schenkel 16, 25, der ein Rückstelleffekt der Betätigungswippe 8 bewirkt.
[0020] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen und Alternativen
im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens. Insbesondere kann das elastische Element
auch in einem separaten Sockel 4 angeordnet sein, der gegebenenfalls von unten in
das Schaltergehäuse 3 einsetzbar ist. Weiterhin kann das Betätigungsglied selbst auch
als kippbarer Betätigungsschalter ausgebildet sein, wie es beispielsweise in der GB
1 094 822 zur Betätigung der Kontaktbrücke dargestellt ist. Maßgeblich ist das zwischen
Betätigungsglied und Schaltergehäuse sich abstützende elastische Element als Rückstellelement.
Das elastische Element kann aus Gummi oder gummiähnlichem Material (Elastomer) ausgebildet
und gegebenenfalls in entsprechende Teile des elektrischen Schalters einvulkanisiert
sein.
1. Elektrischer Schalter, insbesondere Wippschalter, mit einem wippenförmigen oder kippbaren
Betätigungsglied, welches im oberen Teil eines Schaltergehäuses gelagert ist und welches
einen in das Schaltergehäuse nach unten ragenden Schaltzapfen zur Betätigung einer
elektrische Kontaktbrücke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Betätigungsglied
(8) und Schaltergehäuse (3) ein sich wenigstens teilweise elastisch verformendes Element
(12, 13) angeordnet ist, wobei das elastische Element (12, 13) durch Verformung eine
Rückstellkraft auf das Betätigungsglied (8) in seine Ausgangslage ausübt.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (12,
13) in seiner Formgebung dem Innenraum oder Teile hiervon des Schaltergehäuses angepaßt
ist.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element
(12, 13) aus Gummi oder gummiähnlichem Material (Elastomer) besteht.
4. Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element
(12, 13) bei Betätigung des Betätigungsgliedes (8) über den Schaltzapfen (9) gegen
die Innenwandung (18) des Schaltergehäuses (3) preßbar ist.
5. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das als Betätigungswippe (8) ausgebildete Betätigungsglied vorzugsweise als nach
unten offenes topfförmiges Gehäuse ausgebildet ist, in welches der nach oben weisende
Schenkel (14) eines vorzugsweise L-förmigen, wenigstens teilweise elastischen Elements
(12) einsetzbar ist, wobei sich der untere, horizontale Schenkel (16) des elastischen
Elements (12) gegen die Innenwandung (18) des Schaltergehäuses (3) elastisch verformbar
abstützt.
6. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das wenigstens teilweise elastische Element (13) als vorzugsweise L-förmiges Element
ausgebildet ist, dessen nach unten ragender erster Schenkel (22) in einer taschenförmigen
Ausnehmung (23, 24) des Schaltergehäuses (3) gehalten ist und dessen oberer, in das
Gehäuseinnere weisende zweite, elastische Schenkel (25) sich gegen eine Abstützwandung
(26) bzw. gegen den Schaltzapfen (9) der Betätigungswippe (8) elastisch verformbar
abstützt.
7. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das elastische Element (12, 13) in einem Sockel (4) des Schaltergehäuses (3) gehalten
ist und sich gegen das Betätigungsglied (8) elastisch verformbar abstützt.
8. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Element (12, 13) in das Schaltergehäuse (3) oder in die Betätigungswippe
(8) einvulkanisiert ist.