Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter in Blockbauweise, insbesondere in Ausbildung als Taster oder Wechseltaster für Elektrowerkzeuge. Ein solcher Schalter gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist z.B. aus DE-U-8 235 646 bekannt. Derartige elektrische Schalter finden beispielsweise in Elektrowerkzeugen nur dann Anwendung, wenn ihre Betätigung aus Platzgründen nur über Hebel oder Gestänge vorgesehen ist. Häufig ist der vorhandene Einbauraum für derartige Schalter auch aus ergonomischen Gründen mit der Folge eingeschränkt, dass die Schalter trotz hoher Schaltleistung nur eine kleine Baugröße haben dürfen.
Mit der Erfindung soll ein elektrischer Schalter der Eingangs genannten Gattung verfügbar gemacht werden, der bei kleiner Baugröße auch mit höheren Nennstrom verschleißarm arbeitet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind in den nachgeordneten Patentansprüchen angegeben.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vorteilhaft ein elektrischer Schalter in Blockbauweise verfügbar gemacht, der insbesondere als Taster oder Wechseltaster für Elektrowerkzeuge kompatibel zu vorhandenen Schaltern eingesetzt und wahlweise ein- oder mehrpolig ausgelegt werden kann, wobei 8A ohmsche und induktive Last verwirklicht werden können. Der neue Schalter ist auch bei Vorsehen von zwei getrennten Wechselkontakten als Bremsschalter einsetzbar.
Die spezielle Konzeption mit Änderung der Wirkungsrichtung der Schaltzugfeder und der Momentumschaltung durch Freigabe eines Schwenkhebelzwischenanschlags verhindert vorteilhaft einen Kontaktabbrand durch Prellen, da der bewegliche Kontakt am Zwischenanschlag abgebremst bzw. kurzzeitig angehalten wird, bevor er dann nach Freigabe schließt. Durch diese Maßnahme wird vorteilhaft die hohe Umschaltenergie reduziert, wodurch ein wesentlicher Beitrag zur Verminderung des Kontaktverschleißes sowie für das Betreiben des Schalters mit einem höheren Nennstrom erreicht wird.
Vorteilhaft ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion weiterhin aufgrund der vorgesehenen Schaltmechanik, dass mit geringen Mehraufwand aus einem Taster ein Wechselschalter in ein- oder mehrpoliger Version ohne Änderung der Gesamtbaugröße verfügbar wird.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass der Schwenkhebel eine gabelförmige Ausnehmung für den Durchtritt der Zugfeder bei deren Änderung der Wirkungsrichtung aufweist. Hier lässt sich eine außerordentlich kompakte Lösung realisieren.
Zur Änderung der Wirkungsrichtung ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Zugfeder an ihrem anderen, nicht an dem Schwenkhebel angelenkten Ende, in einem Kipphebel angelenkt, der zur Beaufschlagung durch das Betätigungsorgan vorzugsweise zur Erzielung einer besonders kompakten Gestaltung in der Bewegungsbahn des Betätigungsorgans zur Beaufschlagung angeordnet ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Schwenkhebel wenigstens eine Anschlagfläche für einen zugeordneten Zwischenanschlag, um den Schwenkhebel kurzzeitig zur vorgesehenen Momentumschaltung anzuhalten, wobei die Momentumschaltung dann bei einem weiteren Verschwenken der Zugfeder durch ihre Totpunktstellung nach Entfernen des Zwischenanschlags erfolgt.
Der Schwenkhebelzwischenanschlag ist bevorzugt mit einem seitlich aus der Bewegungsbahn des Schwenkhebels herausbewegbaren Element gebildet. Dieses Herausbewegen des Elements kann durch eine Drehbewegung und/oder Schwenkbewegung und/oder Schubbewegung vorgenommen werden, die abgängig von dem Bewegungsablauf des Betätigungsorgans zur vorgesehenen Momentumschaltung erfolgt.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwenkhebelzwischenanschlag an einem jochförmig ausgebildeten Element vorgesehen, das durch das Betätigungsorgan seitlich von der Anschlagfläche des Schwenkhebels wegbewegbar ist. Die Kopplung der Bewegung zwischen Betätigungsorgan und bewegbaren Anschlag können dabei nach verschiedenen mechanischen Prinzipien vorgenommen werden. Besonders einfach und kompakt ist dabei eine Lösung, bei der das Betätigungsorgan mit dem Zwischenanschlagelement, insbesondere in dessen jochförmig Ausgestaltung, über eine Kulissensteuerung verbunden ist. Dadurch lässt sich eine außerordentlich kompakt ausbildbare, teil- und verschleißarme, funktionell optimierte Lösung verwirklichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Betätigungsorgan als Taster bzw. als Wechseltaster ausgebildete, der gegen eine Druckfeder arbeitet und direkt an einen Kipphebel angreift.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beifügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters als Taster 10 gezeigt. Der Taster 10 weist ein als Schieber 11 ausgewähltes Betätigungsorgan auf, das an einem Kipphebel 12 in dessen Schwenkrichtung angreift, und welcher bei 13 in die dargestellte Weise über die Schwenkzapfenanordnung im nicht dargestellten Gehäuse gelagert ist. Gemäß Figur 3 wird das Betätigungsorgan 11 entgegen seiner Betätigungsrichtung durch eine Druckfeder 14 beaufschlagt, die sich mit ihrem anderen Ende in ähnlich dargestellter Weise am Gehäuse abstützt.
Das der Zapfenanordnung 13 abgewandte Ende des Kipphebels 12 besitzt quer zu seiner Führungsebene beiderseits angeformte Arme 14 und 15, die Anlenkaufnahmen 16 bzw. 17 für die Anlenkung einer Zugfeder 18 bzw. 19 (siehe Figur 4) aufweisen.
Das andere Ende der Zugfeder 18 bzw. 19 ist an einem Schwenkhebel 20, bzw. bei der Zugfeder 19 an einem Schwenkhebel 21, nahe dem bewegbaren Schaltkontakt 22 im Bereich des vorderen Endes des Schwenkhebels angelenkt.
Der Schwenkhebel 20 verbreitert sich hinter der Anlenkstelle der Feder 18 bzw. 19 in Richtung auf sein anderes Ende in zwei beabstandete Schenkel 23 und 24, deren Ende jeweils in einer gehäusefesten Schwenklageraufnahme 25 bzw. 26 lose gehalten ist. Der Abstand zwischen den Schenkeln 23 und 24 und den Schwenklageraufnahmen 25 und 26 ist für den losen Durchtritt der Zugfeder 18 bzw. 19 ausgebildet, also größer als der Zugfederdurchmesser. Die Schwenkhebel 20 bzw. 21, die durch die Zugfeder 18 bzw. 19 in den Schwenklagern 25 bzw. 26 zur vorgesehenen Verschwenkung gehaltert sind, sind ebenso wie der gehäusefeste Anschluss 27, an dessen oberen Ende die Schwenklager 25, 26 gebildet sind, aus einem elektrisch leitfähigem Material.
Ein elektrischer Festkontakt 28 ist in nicht dargestellter Weise gehäusefest für das Kontaktieren des bewegbaren Schaltkontaktes 22 in einer Ebene unterhalb der Schwenklager 25 und 26 angeordnet und elektrisch zur Außenseite (siehe Figur 4) zum Anschluss eines elektrischen Leiters und dessen Befestigung mittels einer Schraube 29 geführt.
Mit 30 ist ein jochförmig ausgebildeter Schieber bezeichnet, der sich quer zur Schwenkebene des Kipphebels 12 erstreckt und von diesem in einer Ausnehmung 31 durchgriffen wird. Der Schieber 30 ist, wie aus Figur 4 und 6 ersichtlich, in dem Gehäuse 32 mehrfach geführt und weist gemäß Figur 6 rückseitig angeformte schräge Gleitflächen 38 bzw. 39 auf, wobei zum Einschalten ein am Betätigungsorgan 11 vorgesehener Zapfen 40 zur Querverschiebung des Schiebers 30 bei Betätigung des Betätigungsorgans 11 an die Gleitfläche 38 angreift. Für das Ausschalten ist am Betätigungsorgan 11 eine angeformte schräge Gleitfläche 41 vorgesehen, die an der schrägen Gleitfläche 39 des Schiebers 30 zur Querverschiebung in entgegengesetzter Richtung angreift.
Der Schieber 30 besitzt beiderseits der Ausnehmung 31 seitlich offene Ausnehmungen 33 bzw. 34, die zum Rand des Schiebers 30 in Schwenkhebelzwischenanschläge 35 bzw. 36 übergehen.
Zur Betätigung der in den Figuren gezeigten Schalter aus der in Figur 1 gezeigten Ausschaltstellung ist es erforderlich, das in dem Gehäuse in nicht dargestellter Weise geführte Betätigungsorgan 11 gegen die Wirkung der Druckfeder 14 einzuschieben, wobei das Betätigungsorgan 11 an dem Kipphebel 12 angreift und diesem um die Zapfen 13 aus der in Figur 1 gezeigten Stellung verschwenkt. Der Schieber 30 befindet sich in der Aus-Stellung gemäß Figur 1 in einer Position, in der der Schwenkhebel zwischen Anschlag 35 sich in der Bewegungsbahn des Schwenkhebels 20 befindet.
Bei weiteren Eindrücken des Betätigungsorgans 11 wird durch den Kipphebel 12 die Wirkungsrichtung der Zugfeder 18 bzw. 19 über die Federdruckpunktstellung, d. h. wenn sich die Wirkungslinie der Zugfeder durch die Schwenklager 25 und 26 erstreckt, bis zu der in Figur 2 gezeigten Stellung verschwenkt, in der der Schwenkhebel 20 einen ersten Bewegungsabschnitt bis zur Anlage seiner Anschlagsfläche 37 an dem Zwischenanschlag 35 unter Verschwenken der Wirkungslinie der Zugfeder 18 zurückgelegt hat.
Bei weiterer Bewegung des Betätigungsorgans 11 erfolgt eine Querverlagerung des Schiebers 30 mit der Folge, dass der Zwischenanschlag 35 von der Anschlagfläche 37 des Schwenkhebels 20 seitlich weg bewegt wird. Bei der weiteren Bewegung des Betätigungsorgans 11, die gleichzeitig auch eine weitere Verschwenkung des Kipphebels 12 veranlasst, kommt es zu einer Momenteinschaltung des beweglichen Kontaktes 22 auf den festen Kontakt 28, wobei dieser Aufschlag wegen des kurzen Wegs und der geringen Umschaltenergie des Schwenkhebels 20 mit wenig Prellen erfolgt.
Figur 4 zeigt einen zweipoligen Taster mit Gehäuseunterteil 32, bei dem zwei parallele Taster mit Schwenkhebel 20 und 21 vorgesehen sind, die über den Kipphebel 12 zunächst bis zum Zwischenanschlag 35 bzw. 36 bewegt und dann nach Querverschiebung des Schiebers 30 die Anschlagflächen der Schwenkhebel freigeben.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schalters in Ausbildung als einpoliger Wechseleintaster. Die Modifikation liegt hier darin, dass ein zweiter Festkontakt 28' vorgesehen ist und der Schwenkhebel 20 zwischen der dargestellten Einschaltstellung nach Freigabe durch den Zwischenanschlag 35 zu dem Festkontakt 28' nach Anlage an dem Zwischenanschlag 35' im oberen Bereich des Schiebers 30 prellarm momentschaltbar ist.
Die Steuerung des Schiebers 30 durch das Betätigungsorgan 11 ist dabei so vorgesehen, dass beim Abwärtsschwenken des Kipphebels 12 sich zunächst der Zwischenanschlag 35 in der Bewegungsbahn des Schwenkhebels 20 befindet, dann so verschoben wird, dass der Schwenkhebel 20 in die Ausnehmung 33 zum Kontaktschließen eintreten kann. Beim Rückschwenken des Kipphebels 12 aus der in Figur 5 gezeigten Stellung schlägt der Schwenkhebel 20 zunächst zwischen Anschlag 35' an und dann wird der Schieber 30 in Figur 5 nach rechts zur prellfreien Momentschaltung des bewegbaren Kontaktes auf den Festkontakt 28' bewegt.
Die beschriebenen Schiebbewegungen des Schiebers 30 sind in Figur 5 mit A (Momenteinschaltung zum Festkontaktes 28) und B (Momentschaltung zum Festkontakt 28') bezeichnet. Die Bezugszahl 36' deutet eine Zwischenanschlagsfläche an der anderen Seite des Schiebers 30 an, die für die Ausbildung eines zweipoligen Wechseltasters vorgesehen ist, bei dem ein Schwenkhebel 21 vorgesehen ist, der eben so wie der Schwenkhebel 20 von Figur 5 wechselseitige, bewegbare Kontakte 22 und 22' aufweist und gegen einen nicht dargestellten zweiten oberseitigen Festkontakt arbeitet.