[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Installationsvorrichtung, wie
z.B. einen Drehschalter oder Drehregler, insbesondere ein Rastpotentiometer, mit einem
drehbaren Betätigungsglied, einer mit dem Betätigungsglied drehfest verbundenen Betätigungswelle,
einer Abdeckung zur Lagerung des Betätigungsgliedes sowie einer elektrischen Schalt-
und/oder Steuereinrichtung, wobei durch Drehung des Betätigungsgliedes die Einstellung
der Schalt- und/oder Steuereinrichtung veränderbar ist.
[0002] Aus der
DE 38 00 956 A1 ist eine derartige Installationsvorrichtung bekannt. Bei dieser Installationsvorrichtung
handelt es sich um ein elektrisches Schaltgerät zur variablen Einstellung einer Betriebsspannung.
Dazu weist das Schaltgerät eine Abdeckungsplatte, ein Betätigungsglied in Form eines
Drehknopfes, eine elektrische Steuer- bzw. Schalteinrichtung, Mittel zur Befestigung
des Schaltgerätes in einer Wandaussparung oder Wanddose und eine Betätigungswelle
auf. Dabei ist die Betätigungswelle einendig formschlüssig in einen mittigen, innenseitig
angeformten zylindrischen Ansatz des Drehknopfes eingesteckt, so dass die Betätigungswelle
und der Drehknopf unverdrehbar und unverkippbar, also fest, miteinander in Verbindung
stehen. Dadurch überträgt sich die Drehbewegung des Drehknopfes direkt auf die Betätigungswelle.
Die Betätigungswelle wiederum steht mit der Steuereinrichtung derart in Verbindung,
dass eine Drehung der Betätigungswelle zu einer veränderten Einstellung der Steuereinrichtung
führt. Um eine stufenweise Veränderung der Einstellung zu ermöglichen, sind zudem
Rastelemente vorgesehen. Insbesondere ist ein sich radial erstreckender Rastarm vorgesehen,
der mit dem Drehknopf fest verbunden ist. Als Gegenrastelement ist ein Rastring vorhanden,
der mit der Abdeckplatte fest verbunden ist, und der in Umfangsrichtung verteilt sich
radial oder axial in die Abdeckplatte hinein erstreckende Rastvertiefungen in Form
von Kugelkalotten aufweist. Je nach Ausrichtung der Kugelkalotten, rastet der Rastarm
in die Kugelkalotte in radialer oder axialer Richtung ein, um die jeweilige Einstellung
der Steuereinrichtung zu fixieren.
[0003] Nachteilig bei der bekannten Installationsvorrichtung ist zum einen, dass das Betätigungsglied
aufgrund von Fertigungs- und Fügetoleranzen mit einem Winkelspiel relativ zur Abdeckplatte
geführt ist. Das aufgrund der Fertigungstoleranzen vorhandene Winkelspiel, also der
Betrag des Winkels, um den das Betätigungsglied relativ zur Abdeckung aus seiner Solllage
gekippt ist, kann dabei bis zu 4° betragen. Dadurch ist die Drehung des Betätigungsgliedes
unrund, was zu einer erschwerten Betätigung führt. Insbesondere kann es zu Verklemmungen
führen. Aufgrund des Winkelspiels ist zudem der Spalt zwischen dem Betätigungsglied
und der Abdeckung in Umfangsrichtung gesehen nicht konstant, was den ästhetischen
Gesamteindruck der Installationsvorrichtung beeinträchtigt.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer elektrischen
Installationsvorrichtung, wie z.B. eines Drehschalters oder Drehreglers, insbesondere
eines Rastpotentiometers, der eingangs genannten Art, die eine saubere, gute Führung
und Lagerung des Betätigungsgliedes gewährleistet, so dass insbesondere eine leichtgängige
Betätigung möglich ist, wobei die Installationsvorrichtung trotzdem einfach aufgebaut
und kostengünstig herstellbar sein soll.
[0005] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den sich anschließenden Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0006] Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in den einzelnen Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- Fig.1
- eine oberseitige isometrische Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Installationsvorrichtung,
- Fig.2
- eine unterseitige isometrische Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Installationsvorrichtung,
- Fig. 3
- einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Installationsvorrichtung,
- Fig.4
- einen Seitenansicht der erfindungsgemäßen Installationsvorrichtung mit teilweise weg
geschnittenem Betätigungsglied,
- Fig.5
- eine isometrische unterseitige Ansicht des Betätigungsgliedes mit eingesetzter Betätigungswelle,
- Fig. 6
- eine isometrische unterseitige Ansicht des Betätigungsgliedes ohne Betätigungswelle,
- Fig. 7
- eine isometrische gelenkseitige Ansicht der Betätigungswelle,
- Fig. 8
- eine weitere isometrische Ansicht der Betätigungswelle,
- Fig. 9
- eine Detaildarstellung der Rastverbindung zwischen Betätigungsglied und Abdeckung,
- Fig. 10
- eine Seitenansicht einer Rückstellfeder,
- Fig.11
- eine Draufsicht auf eine Abdeckung mit Umfangswandung eines eingesetzten Betätigungsgliedes,
- Fig. 12
- eine isometrische Unteransicht der Abdeckung und
- Fig. 13
- eine isometrische Draufsicht auf die Abdeckung.
[0007] Die erfindungsgemäße elektrische Installationsvorrichtung 1 (Fig. 1-3) weist ein
drehbares Betätigungsglied 2, z.B. in Form eines Dreh- und Druckknopfes, zum Betätigen
der Installationsvorrichtung 1, eine Abdeckung 3 zur Lagerung des Betätigungsgliedes
2, eine elektrische Steuer- und/oder Schalteinrichtung 4 und vorzugsweise eine Befestigungsplatte
5 zur Befestigung der Installationsvorrichtung 1 z.B. in einer Wandaussparung oder
Wanddose auf. Des Weiteren weist die Installationsvorrichtung 1 eine Betätigungswelle
auf, die mit dem Betätigungsglied 2 bezüglich der Drehung um eine Drehachse 7 drehfest
verbunden ist und mittels der die Drehbewegung des Betätigungsgliedes 2 derart auf
die Schalteinrichtung 4 übertragbar ist, dass eine Drehung des Betätigungsgliedes
2 zu einer veränderten Einstellung der Steuer- und/oder Schalteinrichtung 4 führt.
[0008] Das Betätigungsglied 2 (Fig. 1-6) ist zweckmäßigerweise haubenförmig bzw. topfförmig
ausgebildet und weist eine, vorzugsweise zur Drehachse 7 senkrechte, Deckenwandung
8 mit bevorzugt kreisförmigem Umriss und eine sich daran endseitig und rechtwinklig
anschließende Umfangswandung 9 auf. Bevorzugt ist die Umfangswandung 9 leicht konisch
ausgebildet, wobei sich der Querschnitt von der Deckenwandung 8 weg zu einer Wandungsunterkante
69 hin etwas vergrößert. An dem der Deckenwandung 8 gegenüberliegenden Ende der Umfangswandung
9 weist das Betätigungsglied 2 zudem einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden,
ringförmigen Rand 10 auf, der sich außenseitig an die Umfangswandung 9 anschließt
und von dieser radial absteht. Bevorzugt weist der Rand eine Unterbrechung 11 in Umfangsrichtung
auf (Fig. 5). Die Unterbrechung 11 dient als Hilfe zur Ausrichtung während der Montage
im Produktionsprozess. Der Rand 10 dient zur drehbaren Führung des Betätigungsgliedes
2 an der Abdeckung 3, worauf weiter unten näher eingegangen wird. Außerdem weist das
Betätigungsglied 2 ebenfalls an dem der Deckenwandung 8 gegenüberliegende Ende der
Umfangswandung 9 angeordnet eine sich umlaufend in Umfangrichtung erstreckende, ringförmige
Rastverzahnung 12 als Rastmittel auf. Die Rastverzahnung 12 schließt sich innenseitig
an die Umfangswandung 9 an und ist bevorzugt radial gegenüberliegend zum Rand 10 angeordnet.
Die Rastverzahnung 12 weist mehrere in Umfangsrichtung zueinander benachbart angeordnete
Rastnasen bzw. Rastzähne 13 auf, die jeweils innenseitig radial von der Umfangswandung
9 abstehen. Zwischen je zwei Rastnasen 13 werden jeweils Rastausnehmungen 14 gebildet.
[0009] Des Weiteren weist das Betätigungsglied 2 als Mittel zur kardanischen Lagerung der
Betätigungswelle 6 an dem Betätigungsglied 2 vier bogenförmige Segmente 15 eines Zylinders
auf, die in Umfangsrichtung zueinander benachbart auf einem Kreis um die Drehachse
7 angeordnet sind. Die Segmente 15 sind innenseitig an der Deckenwandung 8 angeordnet,
insbesondere an dieser angeformt.. Die Segmente 15 weisen jeweils eine bogenförmige
Segmentaußenfläche 19 und eine bogenförmige Segmentinnenfläche 20 auf. Zwischen je
zwei Segmenten 15, insbesondere jeweils zwischen Segmentseitenkanten 21 zweier zueinander
benachbarter Segmente 15, wird jeweils ein Aufnahmeschlitz 16 gebildet. Die Segmentseitenkanten
21 erstrecken sich bevorzugt radial und parallel zur Drehachse 7. Zudem weist eines
der Segmente 15 einen Anschlagzapfen 18 auf, der an die Segmentaußenfläche 19 angeformt
ist und radial von dieser absteht.
[0010] Die Abdeckung 3 (Fig. 1-3, 7,11-13) ist zweckmäßigerweise ebenfalls haubenförmig
ausgebildet und weist eine, bevorzugt quadratische, Basisplatte 22 sowie vier zueinander
paarweise senkrechte, sich an die Basisplatte 22 anschließende, Seitenwandungen 23
auf. Die Seitenwandungen 23 sind bevorzugt senkrecht zur Basisplatte 22, wobei die
Basisplatte 22 zweckmäßigerweise senkrecht zur Drehachse 7 angeordnet ist. Die Abdeckung
3 weist außerdem eine mittige kreisförmige Vertiefung 24 mit einer Vertiefungsbodenwandung
25 und einer Vertiefungsumfangswandung 26 auf. Der Innendurchmesser der Vertiefungsumfangswandung
26 entspricht zweckmäßigerweise dem Außendurchmesser des Randes 10 oder ist geringfügig
größer. Eine Vertiefungsachse 27 ist bevorzugt koaxial zur Drehachse 7. Außerdem weist
die Abdeckung 3 einen mittigen, haubenförmigen Dom 28 auf. Der Dom 28 ist mittig in
der Vertiefung 24 angeordnet und weist eine Domdeckenwandung 29, die bevorzugt senkrecht
zur Drehachse 7 ist, und eine dazu senkrechte Domumfangswandung 30 auf, die kreisförmig
ausgebildet ist. In der Domdeckenwandung 29 ist eine mittige, durch die Domdeckenwandung
29 durchgehende Aussparung 31 vorgesehen. Eine Aussparungswand 32 bildet einen Zylinder
und weist ein sich in Umfangsrichtung erstreckendes Anschlagsegment 33 auf, das radial
nach innen von der Aussparungswand 32 absteht. Das Anschlagsegment 33 dient zur Begrenzung
der Drehbewegung des Betätigungsgliedes 2, worauf weiter unten näher eingegangen wird.
[0011] Des Weiteren weist die Abdeckung 3 mehrere, vorzugsweise drei, zu der Rastverzahnung
12 korrespondierende bzw. mit dieser zusammen wirkende Gegenrastmittel bevorzugt in
Form von Rastfederzungen 34 auf. Die Rastfederzungen 34 sind in der Vertiefungsbodenwandung
25 vorgesehen bzw. freigespart, wozu diese seitlich der Rastfederzungen 34 und an
ihrem Umfang ausgespart ist. Die Rastfederzungen 34 sind in Umfangsrichtung gesehen
gleichmäßig verteilt angeordnet und sind einendig scharnierend an der Vertiefungsbodenwandung
25 befestigt. Das heißt die Rastfederzungen 34 sind gegen eine Federkraft um Scharnierachsen
(nicht dargestellt) verschwenkbar, die senkrecht zur Vertiefungsachse 27 und tangential
verlaufen. Die Rastfederzungen 34 sind von ihrem befestigten Ende aus gesehen von
der Vertiefungsbodenwandung 25 in Richtung Basisplatte 22 etwas weg gebogen ausgebildet.
Zudem weisen sie ein dem befestigten Federende radial in Bezug zur Vertiefungsachse
27 gegenüberliegendes freies Federende auf. Außerdem weisen die Rastfederzungen 34
jeweils eine Federoberseite 35, zwei sich vorzugsweise radial erstreckende Federseitenkanten
36 und eine die beiden Federseitenkanten 36 miteinander verbindende Federvorderkante
37 auf. An der Federoberseite 35 ist jeweils in der Nähe des freien Federendes ein
von der Federoberseite 35 abstehender Rastzapfen 38 vorgesehen. Der Rastzapfen 38
ist vorzugsweise halbzylindrisch ausgebildet, wobei die Mantelfläche des Rastzapfens
38 der Vertiefungsumfangswandung 26 zugewandt ist. Der Rastzapfen 38 ist bevorzugt
etwas beabstandet von der Federvorderkante 37 angeordnet.
[0012] Des Weiteren weist die Abdeckung 3 mehrere, vorzugsweise vier, sich in Umfangrichtung
erstreckende Führungsvorsprünge 39 auf. Die Führungsvorsprünge 39 sind an der Vertiefungsumfangswandung
26 angeordnet, insbesondere angeformt, und stehen radial nach innen von dieser ab.
Bevorzugt sind die Führungsvorsprünge 39 an dem der Basisplatte 22 zugewandten Endbereich
der Vertiefungsumfangswandung 26 angeordnet. Vorzugsweise bilden drei der Vorsprünge
39 den axialen Anschlag des Betätigungselementes 2 korrespondierend mit dessen Rand
10. Der vierte Vorsprung 39 bildet zusammen mit der Unterbrechung 11 des Randes 10
des Betätigungselementes 2 die angesprochene Montagehilfe.
[0013] Außerdem weist die Abdeckung 3 zweckmäßigerweise vier Aufnahmevorsprünge 40 auf.
Von den Aufnahmevorsprüngen 40 sind je zwei innenseitig an zwei gegenüberliegenden
Wänden 23 vorgesehen. Die Aufnahmevorsprünge 40 dienen zur Aufnahme der Befestigungsplatte
5.
[0014] Bei der Steuer- und/oder Schalteinrichtung 4 (Fig. 1-3) handelt es sich vorzugsweise
um eine potentiometrische Einrichtung, das heißt eine Einrichtung mittels der ein
variabler Widerstand, bevorzugt stufenweise, einstellbar ist. Dazu weist die Steuer-
und/oder Schalteinrichtung 4 eine Leiterplatte 41 mit geeigneten elektrischen Steuer-
und/oder Schaltmitteln sowie ein auf der Leiterplatte 41 bevorzugt mittig angeordnetes
Gehäuse 42 auf, das weitere für die jeweilige Einrichtung 4 notwendige, an sich bekannte
Bauteile aufnimmt (nicht dargestellt). Das Gehäuse 42 weist eine mittige Aussparung
43 zur Aufnahme der Betätigungswelle 6 auf. Des Weiteren weist die Schalteinrichtung
4 eine Blattfeder bzw. Schnappscheibe 44 auf, die mittig in Bezug zur Drehachse 7
auf einer Leiterplattenoberseite 45 angeordnet ist. Insbesondere ist die Schnappscheibe
44 mittels einer Halterung 46 an der Leiterplattenoberseite 45 befestigt. Die Schnappscheibe
44 ist derart angeordnet, dass sie in einer zur Drehachse 7 parallelen Richtung umschnappen
kann. In einer nicht umgeschnappten Stellung ist die Schnappscheibe 44 aufgewölbt
und steht von der Leiterplattenoberseite 45 ab (Fig. 3), so dass keine Kontaktierung
mit der Leiterplatte 41 besteht.
[0015] Die vorzugsweise quadratische Befestigungsplatte 5 (Fig. 1-3) weist eine Plattenoberseite
47 und eine Plattenunterseite 48 sowie einen Umfangsrand 49 auf. Am Umfangsrand 49
sind innenseitig Mittel zur Aufnahme der Leiterplatte 41 vorgesehen. Außenseitig am
Umfangsrand 49 angeordnet weist die Befestigungsplatte 5 Mittel zur Befestigung der
Installationsvorrichtung 1 in einer Wand bzw. Wanddose auf. Bei diesen Mitteln handelt
es sich z.B. um Klemmzungen 50, die senkrecht von der Befestigungsplatte 5 nach unten
abstehen. Zudem weist die Befestigungsplatte 5 einen Anschlussstutzen 51 auf, der
zur Durchführung elektrischer Leitungsmittel dient, die mit der Schalteinrichtung
4 elektrisch leitend verbunden werden.
[0016] Die Betätigungswelle 6 (Fig.1 bis 5, 7, 8) weist einen Wellenstumpf 52 und einen
Gelenkkopf 53 sowie eine Wellenlängsachse 54 auf, die im Idealfall koaxial zur Drehachse
7 ist. Der Wellenstumpf 52 und der Gelenkkopf 53 sind bevorzugt in einer zur Wellenlängsachse
54 parallelen Richtung hintereinander angeordnet. Der Wellenstumpf 52 weist eine Längserstreckung
in Richtung der Wellenlängsachse 54 auf. Zudem ist der Wellenstumpf 52 zylindrisch
mit einer, bevorzugt ebenen, Abflachung 55 ausgebildet, die sich zweckmäßigerweise
über die gesamte Länge des Wellenstumpfes 52 erstreckt. Infolgedessen weist der Wellenstumpf
52 eine zylindrische Wellenmantelfläche 56 auf, die in Umfangsrichtung durch die Abflachung
55 unterbrochen ist. Die Abflachung 55 dient dazu, den Wellenstumpf mit dem bzw. den
jeweiligen Element(en) der Schalteinrichtung 4 drehfest zu verbinden, so dass das
bzw. die Element(e) mittels der Betätigungswelle 6 um die Drehachse 7 antreibbar sind.
Andere Mittel zur drehfesten Verbindung sind selbstverständlich in gleicher Weise
einsetzbar. Zudem weist der Wellenstumpf 52 einendig eine Wellenendfläche 57 auf,
die vorzugsweise abgerundet ist. Andernendig ist der Gelenkkopf 53 angeordnet. Insbesondere
sind Gelenkkopf 53 und Wellenstumpf 52 einteilig bzw. einstückig ausgeführt.
[0017] Der Gelenkkopf 53 weist einen zylindrischen, bevorzugt scheibenartigen Grundkörper
58 mit einer Körpermantelfläche 59 und einer, bevorzugt ebenen, Körperunterseite 60
und einer dieser gegenüberliegenden, bevorzugt ebenfalls ebenen, Körperoberseite 61
auf. Zweckmäßigerweise ist der Durchmesser der Körpermantelfläche 59 größer als der
Durchmesser der Wellenmantelfläche 56 und entspricht dem Kreisdurchmesser der Segmentinnenflächen
20. Des Weiteren weist der Gelenkkopf 53 mindestens einen, insbesondere aber mehrere,
bevorzugt zwei bis sechs, insbesondere vier von der Körpermantelfläche 59 radial abstehende
Zapfen 62 auf. Die Zapfen 62 sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und weisen
eine zylindrische Zapfenmantelfläche 63 und eine vorzugsweise ebene Zapfendeckfläche
64 auf. Zudem weisen die Zapfen 62 jeweils eine Zapfenzylinderachse 65 auf, wobei
die Zapfenzylinderachsen 65 senkrecht zur Wellenlängsachse 54 sind. Der Durchmesser
der Zapfenmantelflächen 63 ist so bemessen, dass die Zapfen 62 in den Aufnahmeschlitzen
16 führbar sind. Vorzugsweise sind die Zapfen 62 in Umfangsrichtung der Körpermantelfläche
59 gleichmäßig verteilt angeordnet. Zweckmäßigerweise sind die Zapfen 62 zudem an
die Körpermantelfläche 59 angeformt. Durch diese vorstehende Ausbildung wird eine
kardanische Verbindung gebildet.
[0018] Außerdem weist der Gelenkkopf 53 einen, vorzugsweise zylindrischen, Vorsprung 66
als Abstandshalter auf. Der Vorsprung 66 ist mittig an der Körperoberseite 61 und
von dieser axial abstehend angeordnet. Bevorzugt weist der Vorsprung 66 eine ebene
und zur Wellenlängsachse 54 senkrechte Stirnfläche 67 auf. Alternativ dazu kann die
Stirnfläche 67 aber z.B. auch halbkugelförmig ausgebildet sein. Zudem kann der Vorsprung
66 auch spitz zulaufend, z.B. in Form eines Kegels, ausgebildet sein.
[0019] Vorzugsweise besteht die Betätigungswelle 6 aus Kunststoff, insbesondere aus PC oder
POM, und wird vorzugsweise durch Spritzgießen hergestellt. Bevorzugt ist der Vorsprung
66 einstückig mit der übrigen Betätigungswelle 6 ausgeführt. Zudem kann der Vorsprung
66 z.B. aus gummiartigem, dämpfendem Material, z.B. TPE oder Silikon, bestehen und
als separates Bauteil ausgeführt sein.
[0020] Die übrigen Bauteile 2;3;5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 sind ebenfalls vorzugsweise
aus Kunststoff, insbesondere aus PC oder PA, und bevorzugt durch Spritzgießen hergestellt.
[0021] Im Folgenden wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Installationsvorrichtung
1 näher erläutert:
[0022] In zusammengebautem, nicht gedrückten Zustand (Fig. 3) ist die Leiterplatte 41 in
die Befestigungsplatte 5 derart eingesetzt, dass die Leiterplattenoberseite 45 parallel
zur Plattenoberseite 47 der Befestigungsplatte 5 ist, wobei die die Leiterplattenoberseite
45 von der Befestigungsplatte 5 weg gerichtet ist, so dass die auf der Leiterplattenoberseite
45 angeordnete Schalteinrichtung 4 nach oben aus der Befestigungsplatte 5 heraus ragt.
Die Befestigungsplatte 5 mitsamt der Leiterplatte 41 ist zudem von einer Abdeckungsunterseite
68 her in die Abdeckung 3 eingesetzt und in dieser gehalten. Vorzugsweise ist die
Befestigungsplatte 5 in die Abdeckung 3 eingeklemmt oder mit dieser verrastet, also
mit dieser lösbar befestigt, wobei die Aufnahmevorsprünge 40 als Rastmittel dienen.
Zweckmäßigerweise sind die Befestigungsplatte 5 und die Leiterplatte 41 zwischen den
Seitenwandungen 23 angeordnet und das Gehäuse 42 der Schalteinrichtung 4 sowie die
Schnappscheibe 44 sind innerhalb des Doms 28 angeordnet.
[0023] Das Betätigungsglied 2 ist ebenfalls in die Abdeckung 3 eingesetzt. Insbesondere
ist das Betätigungsglied 2 in der Abdeckung 3 drehbar um die Drehachse 7 geführt gelagert.
Dazu ist das haubenförmige Betätigungsglied 2 über den Dom 28 gestülpt und deckt diesen
ab. Zudem ist der Rand 10 unterhalb der Führungsvorsprünge 39 angeordnet und ist innenseitig,
bevorzugt mit geringem Spiel, in der Vertiefungsumfangswandung 26 drehbar um die Drehachse
7 geführt. Die Wandungsunterkante 69 liegt auf den Federoberseiten 35 der Rastfederzungen
34 im Bereich der freien Enden radial gesehen außerhalb der Rastzapfen 38 auf, so
dass die Rastzapfen 38 in die Rastverzahnung 12 eingreifen. In eingerasteter Stellung
sind die Rastzapfen 38 jeweils mit Vorspannung in einer Rastausnehmung 14 angeordnet
bzw. werden in diese hinein gedrückt. Die Vorspannung wird von den Rastfederzungen
34 erzeugt. Bei manueller Drehung des Betätigungsgliedes 2 um die Drehachse 4 relativ
zur Abdeckung 3 gleiten die Rastzapfen 38 an den Rastnasen 13 entlang und werden so
gegen den von der Federkraft der Rastfederzungen 34 erzeugten Rastwiderstand in radialer
Richtung aus den Rastausnehmungen 14 heraus gedrückt, um anschließend in die jeweils
benachbarte Rastausnehmung 14 einzurasten. Somit ist eine stufenweise Drehung des
Betätigungsgliedes 2 mit taktiler Rückmeldung für den Anwender möglich.
[0024] Des Weiteren ist das Betätigungsglied 2 auch in axialer Richtung der Drehachse 7
begrenzt verschieblich in der Abdeckung 3 geführt. Nach oben wird die axiale Bewegung
des Betätigungsgliedes 2 durch die Führungsvorsprünge 39 begrenzt, an denen der Rand
10 anliegt. In die Gegenrichtung wird die axiale Bewegung des Betätigungsgliedes 2
durch die Rastfederzungen 34 begrenzt, auf denen das Betätigungsglied 2 mit dem Umfangsrand
69 aufliegt. Das Betätigungsglied 2 ist also in axialer Richtung zwischen den Führungsvorsprüngen
39 und den Rastfederzungen 34 eingespannt bzw. fixiert. Vorzugsweise üben die Rastfederelemente
34 dazu eine Federkraft in axialer Richtung nach oben auf das Betätigungsglied 2 aus.
[0025] Die Drehbewegung des Betätigungsgliedes 2 ist dadurch begrenzt, dass die Zylinderrohrsegmente
15 des Betätigungsgliedes 2 in der Aussparung 31 des Doms 28 angeordnet sind. Nach
einer durch die Ersteckung des Anschlagelement 33 festgelegten Drehung schlägt der
radial abstehenden Anschlagzapfens 18 am Anschlagelement 33 an, so dass die Drehbewegung
gestoppt ist. Dadurch ist das Betätigungsglied 2 um einen festgelegten Betrag um die
Drehachse 7 hin- und her drehbar.
[0026] Wie bereits oben erläutert ist die Betätigungswelle 6 mit zumindest einem Element
der Schalteinrichtung 4 drehfest verbunden. Dazu ist die Betätigungswelle 6 mit ihrem
Wellenstumpf 52 durch die mittige Aussparung 43 des Gehäuses 42 durchgeführt und in
das zu drehende Element der Schalteinrichtung 4 eingesteckt, das eine zu dem Wellenstumpf
52 korrespondierende Form aufweist (nicht dargestellt). Der Wellenstumpf 52 ist zudem
mit seiner Wellenbodenfläche 57 oberhalb bzw. in Achsrichtung fluchtend zu der Schnappscheibe
44 angeordnet. Außerdem ist der Gelenkkopf 53 so zwischen die Zylinderrohrsegmente
15 des Betätigungsgliedes 2 eingesetzt, dass die Körpermantelfläche 59 an den Segmentinnenflächen
20 anliegt und der Vorsprung 66, insbesondere mit der Stirnfläche 67 innenseitig an
der Deckenwandung 8 anliegt. Zudem ist jeweils ein Zapfen 62 in einem Aufnahmeschlitz
16 angeordnet. Dadurch ist die Betätigungswelle 6 mit dem Betätigungsglied 2 um die
Drehachse 7 antreibbar. Andererseits ist aber keine vollkommen starre Verbindung zwischen
Betätigungswelle 6 und Betätigungsglied 2 vorhanden, sondern die Betätigungswelle
6 kann relativ zum Betätigungsglied 2 aufgrund der kardanischen Verbindung begrenzt
taumeln. Das heißt, die Betätigungswelle 6 kann begrenzt um zur Drehachse 7 senkrechte
Achsen kippen in Positionen, in denen die Wellenlängsachse 54 nicht mehr koaxial zur
Drehachse 7 ist. Dabei "rollt" bzw. wälzt sich der Vorsprung 66 innenseitig an der
Deckenwandung 8 ab.
[0027] Wie bereits oben erläutert, ist über die Drehung des Betätigungsgliedes 2 jeweils
eine bestimmte Einstellung der Schalteinrichtung 4 einstellbar. Zudem wird die erfindungsgemäße
Vorrichtung 1 aber vorzugsweise zusätzlich durch Drücken betätigt. Insbesondere wird
durch herunter Drücken des Betätigungsglieds 2 in Richtung der Drehachse 7 ein elektrischer
Kontakt hergestellt oder unterbrochen. Beim Herunterdrücken des Betätigungsglieds
2 wird die Betätigungswelle 6 von diesem über die Deckenwandung 8 und den Vorsprung
66 mitgenommen. Die Betätigungswelle 6 ist somit auch in eine zur Drehachse 7 parallele
Betätigungsrichtung mittels des Betätigungsgliedes 2 antreibbar. Dabei drückt das
Betätigungsglied 2 auf die Rastfederzungen 34 und diese werden gegen eine festgelegte
Federkraft nach unten verschwenkt. Außerdem gleitet der Wellenstumpf 52 in dem Gehäuse
42 nach unten, bis die Wellenbodenfläche 57 die Schnappscheibe 44 berührt und diese
nach unten drückt, so dass diese, bevorzugt hörbar, umschnappt. Die Schnappscheibe
44 ist somit durch Betätigung des Betätigungsgliedes 2 in axialer Richtung umschnappbar.
Durch das Umschnappen wird ein Kontakt zwischen der Schnappscheibe 44 und der Leiterplattenoberseite
45 hergestellt, so dass ein elektrischer Steuerimpuls ausgesendet wird.
[0028] Aufgrund der Federkräfte der Rastfederzungen 34 und der Schnappscheibe 44 schnappen
die Schnappscheibe 44 und das Betätigungsglied 2 bei Loslassen des Betätigungsgliedes
2 automatisch in ihre Ausgangsstellung nach oben zurück. Begrenzt wird diese Bewegung
dadurch, dass der Rand 10 an den Führungsvorsprüngen 39 anschlägt. Zur Unterstützung
dieser Bewegung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform
zudem eine Rückstellfeder 70 (Fig. 1-3, 10) auf, die um den Wellenstumpf 52 herum
angeordnet ist und sich an der Körperunterseite 60 und an dem Gehäuse 42 abstützt
und dadurch bestrebt ist, die Betätigungswelle 6, die das Betätigungsglied 2 mitnimmt,
nach oben in die nicht gedrückte Stellung zu drücken. Bei der Rückstellfeder 70 handelt
es sich bevorzugt um eine Spiralfeder.
Die erfindungsgemäße elektrische Installationsvorrichtung ist bevorzugt ein Drehregler
oder Drehschalter, insbesondere ein Rastpotentiometer. Beispielsweise ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung als Dimmer ausgeführt.
[0029] Zudem dient die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt zur Unterputzmontage an einer
Wand, wobei die Abdeckung 3 in der Art eines Blendrahmens über dem Putz, also auf
der Wand, zu liegen kommt.
[0030] Bei der erfindungsgemäßen Installationsvorrichtung ist von Vorteil, dass durch die
kardanische Anbindung des Betätigungsgliedes an die Betätigungswelle in Verbindung
mit der geführten Lagerung des Betätigungsgliedes in der Abdeckung Fertigungs- und
[0031] Fügeungenauigkeiten ausgeglichen werden, so dass immer eine gute Führung des Betätigungsgliedes
gewährleistet wird, ohne dass es zu Verklemmungen kommt. Denn die drehbare Führung
des Betätigungsgliedes wird vollkommen in die Abdeckung verlegt und erfolgt nicht
mehr zusätzlich über die Betätigungswelle, wie dies bei der bekannten starren Wellenanbindung
der Fall ist. Es wird durch das zwischen Betätigungsglied und Betätigungswelle vorgesehene
Kardangelenk lediglich noch die Drehbewegung des Betätigungsgliedes auf die Betätigungswelle
übertragen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist das Winkelspiel deutlich reduziert.
Des Weiteren ist die direkte außenseitige, drehbare Führung des Betätigungsgliedes
in der Abdeckung sehr genau und wird von der radialen Rastung noch unterstützt. Denn
die drei Rastfederzungen gewährleisten eine optimale 3-Punkt-Führung in Umfangsrichtung.
Unter radialer Rastung wird dabei eine Rastung verstanden, bei der die Bewegung beim
Ein- und Ausrasten des einen Rastmittels in das Gegenrastmittel in radialer Richtung
erfolgt.
[0032] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen.
Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im jeweiligen unabhängigen
Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige
andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen
definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des
jeweiligen unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer
Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind
die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu
verstehen.
| Installationsvorrichtung |
1 |
| Betätigungsglied |
2 |
| Abdeckung |
3 |
| Schalteinrichtung |
4 |
| Befestigungsplatte |
5 |
| Betätigungswelle |
6 |
| Drehachse |
7 |
| Deckenwandung |
8 |
| Umfangswandung |
9 |
| Rand |
10 |
| Unterbrechung |
11 |
| Rastverzahnung |
12 |
| Rastnasen |
13 |
| Rastausnehmungen |
14 |
| Zylinderrohrsegmente |
15 |
| Aufnahmeschlitz |
16 |
| Anschlagzapfen |
18 |
| Segmentaußenfläche |
19 |
| Segmentinnenfläche |
20 |
| Segmentseitenkanten |
21 |
| Basisplatte |
22 |
| Seitenwandungen |
23 |
| Vertiefung |
24 |
| Vertiefungsbodenwandung |
25 |
| Vertiefungsumfangswandung |
26 |
| Vertiefungsachse |
27 |
| Dom |
28 |
| Domdeckenwandung 29 |
29 |
| Domumfangswandung |
30 |
| Aussparung |
31 |
| Aussparungswand |
32 |
| Anschlagsegment |
33 |
| Rastfederzungen |
34 |
| Anschlagsegment |
35 |
| Federseitenkanten |
36 |
| Federvorderkante |
37 |
| Rastzapfen |
38 |
| Führungsvorsprünge |
39 |
| Aufnahmevorsprünge |
40 |
| Leiterplatte |
41 |
| Gehäuse |
42 |
| Aussparung |
43 |
| Schnappscheibe |
44 |
| Leiterplattenoberseite |
45 |
| Halterung |
46 |
| Plattenoberseite |
47 |
| Plattenunterseite |
48 |
| Umfangsrand |
49 |
| Klemmzungen |
50 |
| Anschlussstutzen |
51 |
| Wellenstumpf |
52 |
| Gelenkkopf |
53 |
| Wellenlängsachse |
54 |
| Abflachung |
55 |
| Wellenmantelfläche |
56 |
| Wellenendfläche |
57 |
| Grundkörper |
58 |
| Körpermantelfläche |
59 |
| Körperunterseite |
60 |
| Körperoberseite |
61 |
| Zapfen |
62 |
| Zapfenmantelfläche |
63 |
| Zapfendeckfläche |
64 |
| Zapfenzylinderachse |
65 |
| Vorsprung |
66 |
| Stirnfläche |
67 |
| Abdeckungsunterseite |
68 |
| Wandungsunterkante |
69 |
| Rückstellfeder |
70 |
1. Elektrische Installationsvorrichtung (1), wie z.B. Drehschalter oder Drehregler, insbesondere
Rastpotentiometer, mit einem um eine Drehachse (7) drehbaren Betätigungsglied (2),
einer Betätigungswelle (6), einer Abdeckung (3) sowie einer elektrischen Schalt- und/oder
Steuereinrichtung (4), wobei die Betätigungswelle (6) mit dem Betätigungsglied (2)
um die Drehachse (7) antreibbar und mit der Schalt- und/oder Steuereinrichtung (4)
derart in Verbindung steht, dass durch Drehung des Betätigungsgliedes (2) die Einstellung
der Schalt- und/oder Steuereinrichtung (4) veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungswelle (6) mit dem Betätigungsglied (2) kardanisch in Verbindung steht
und das Betätigungsglied (2) vorzugsweise an der Abdeckung (3) drehbar geführt gelagert
ist.
2. Installationsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) Rastmittel (12; 34) zur stufenweisen Drehung des Betätigungsglieds
(2) aufweist.
3. Installationsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) Rastmittel (12; 34) zur in Bezug zur Drehachse (7) radialen Rastung
aufweist.
4. Installationsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (2) haubenförmig ausgebildet ist und eine Deckenwandung (8)
und eine sich daran anschließende Umfangswandung (9) mit zylinderrohrförmigem Querschnitt
aufweist.
5. Installationsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dassdasBetätigungsglied(2)einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden, ringförmigen Rand
(10) aufweist, der sich außenseitig an die Umfangswandung (9) anschließt und von dieser
radial absteht, und mittels dem das Betätigungsglied (2) an der Abdeckung (3) drehbar
geführt ist.
6. Installationsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (2) eine sich umlaufend in Umfangrichtung erstreckende, ringförmige
Rastverzahnung (12) aufweist, die sich vorzugsweise innenseitig an die Umfangswandung
(9) anschließt.
7. Installationsvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dassdieRastverzahnung(12) mehrere in Umfangsrichtung zueinander benachbart angeordnete
Rastnasen (13) aufweist, die jeweils innenseitig radial von der Umfangswandung (9)
abstehen, wobei zwischen je zwei Rastnasen (13) jeweils eine Rastausnehmung (14) ausgebildet
ist.
8. Installationsvorrichtung nach Anspruch 6 und/oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (3) mehrere, vorzugsweise drei, zu der Rastverzahnung (12) korrespondierende
Rastfederzungen (34) aufweist.
9. Installationsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rastfederzungen (34) in einer Vertiefungsbodenwandung (25) einer bevorzugt zylindrischen
Vertiefung (24) der Abdeckung (3) freigespart sind, wobei die Rastfederzungen (34)
in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
10. Installationsvorrichtung nach Anspruch 8 und/oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dassdieRastfederzungen(34)jeweils einen von einer Federoberseite (35) abstehenden Rastzapfen
(38) aufweisen, wobei die Rastzapfen (38) in die Rastausnehmungen (13) radial einrastbar
sind.
11. Installationsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (2) zur kardanischen Lagerung der Betätigungswelle (6) mehrere,
bevorzugt vier, bogenförmige Segmente (15) aufweist, die in Umfangsrichtung zueinander
benachbart angeordnet sind, so dass zwischen je zwei Segmenten (15) jeweils ein Aufnahmeschlitz
(16) gebildet ist.
12. Installationsvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass dieSegmente(15)innenseitig an der Deckenwandung (8) angeordnet sind und jeweils eine
Segmentaußenfläche (19) und eine zylindrische Segmentinnenfläche (20) aufweisen.
13. Installationsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass dieBetätigungswelle(6)einen Wellenstumpf (52) und einen Gelenkkopf (53) aufweist.
14. Installationsvorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenstumpf (52) zylindrisch mit einer, bevorzugt ebenen, Abflachung (55) ausgebildet
ist.
15. Installationsvorrichtung nach Anspruch 13 und/oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkkopf (53) einen zylindrischen, bevorzugt scheibenartigen Grundkörper (58)
mit einer Körpermantelfläche (59) und einer dem Wellenstumpf (52) abgewandten Körperoberseite
(61) aufweist.
16. Installationsvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Körpermantelfläche (59) dem Durchmesser der Segmentinnenflächen
(20) entspricht.
17. Installationsvorrichtung nach Anspruch 15 und/oder 16,
dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkkopf (53) mindestens einen, insbesondere mehrere, bevorzugt zwei bis sechs,
insbesondere vier von der Körpermantelfläche (59) radial abstehende, bevorzugt zylindrische,
Zapfen (62) aufweist, die so bemessen sind, dass sie in den Aufnahmeschlitzen (16)
führbar sind.
18. Installationsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkkopf (53) einen Vorsprung (66) als Abstandshalter aufweist, der an der
Körperoberseite (61) und von dieser axial abstehend angeordnet ist.
19. Installationsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (2) über den Gelenkkopf (53) und die Zylinderrohrsegmente (15)
mit der Betätigungswelle (6) kardanisch verbunden ist.
20. Installationsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (58) zwischen den Zylinderrohrsegmenten (15) angeordnet ist.
21. Installationsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (2) in Richtung der Drehachse (7) hin- und her verschiebbar
an der Abdeckung (3) gelagert ist.