| (19) |
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(11) |
EP 2 380 182 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.09.2015 Patentblatt 2015/36 |
| (22) |
Anmeldetag: 19.01.2010 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE2010/000045 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2010/083808 (29.07.2010 Gazette 2010/30) |
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| (54) |
ELEKTRISCHER SCHALTER
ELECTRICAL SWITCH
COMMUTATEUR ÉLECTRIQUE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO
PL PT RO SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
21.01.2009 DE 102009005384
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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26.10.2011 Patentblatt 2011/43 |
| (73) |
Patentinhaber: Marquardt GmbH |
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78604 Rietheim-Weilheim (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- NIKLEWSKI, Gerhard
78549 Spaichingen (DE)
- STEIDLE, Alfons
78549 Spaichingen (DE)
- HAFEN, Daniel
78595 Hausen ob Verena (DE)
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| (74) |
Vertreter: Roth, Klaus |
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Otten, Roth, Dobler & Partner Patentanwälte
Grosstobeler Strasse 39 88276 Ravensburg / Berg 88276 Ravensburg / Berg (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A1-102006 061 130 US-B1- 6 736 220
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US-A- 3 142 741
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
[0002] Solche Schalter werden für Elektrowerkzeuge, beispielsweise für handgeführte Elektrowerkzeuge,
wie Elektrobohrmaschinen, Bohrhämmer, Elektroschrauber o. dgl., verwendet.
[0003] Mit Hilfe des elektrischen Schalters wird die elektrische Energie vom Netz oder einem
geeigneten Akkusystem so umgewandelt beziehungsweise so beeinflußt, daß ein dem Schalter
nachgeordneter Elektromotor des Elektrowerkzeugs abhängig vom Bediener abgesteuert
wird. So wird der Elektromotor zum Beispiel ein- und/oder ausgeschaltet, abgebremst,
dessen Drehzahl verändert oder auch drehmoment- und/oder stromabhängig geregelt.
[0004] Aus der
DE 197 08 939 A1 ist ein für diese Funktionen geeigneter elektrischer Schalter mit einem manuell zwischen
einer Ausgangs- und einer Endstellung verstellbaren Betätigungsorgan bekannt. Wird
das Betätigungsorgan aus der Ausgangsstellung bewegt, so wird ein Kontaktsystem des
Schalters zur Inbetriebnahme eines Elektromotors des Elektrowerkzeugs eingeschaltet.
Das Betätigungsorgan steht weiterhin in Wirkverbindung mit einem Potentiometer, das
eine dem Verstellweg des Betätigungsorgans entsprechende elektrische Spannung abgibt.
Das Potentiometer dient somit als Signaleinrichtung zur Erzeugung eines dem Verstellweg
des Betätigungsorgans zugeordneten Signals, das in diesem Fall durch die elektrische
Spannung, deren Größe zum Verstellweg des Betätigungsorgans korrespondiert, repräsentiert
wird. Dieses Signal wird einer Steuereinrichtung im Schalter zugeführt, wobei die
Steuereinrichtung den Elektromotor in Abhängigkeit von diesem Signal betreibt, steuert
und/oder regelt. Beispielsweise stellt die Steuereinrichtung die Drehzahl des Elektrowerkzeugs
entsprechend der vom Benutzer vorgenommenen Verstellung des Betätigungsorgans ein.
Gelangt das Betätigungsorgan in die Endstellung, so wird ein der Überbrückung der
Steuereinrichtung dienendes Kontaktsystem eingeschaltet, womit der Elektromotor mit
der vollen Spannung betrieben wird, Das Betätigungsorgan wirkt somit in jeweils einer
Stellung, nämlich bei Verlassen der Ausgangsstellung sowie bei Erreichen der Endstellung,
schaltend auf das jeweilige Kontaktsystem ein. Ein ebensolcher Schalter ist auch aus
der
US 6 736 220 B1 bekannt.
[0005] Es hat sich bei dem bekannten Schalter herausgestellt, daß das Kontaktsystem vorzeitig
ausfallen kann. Insbesondere kann in Schaltern mit einer Steuer- bzw. Regelelektronik
bei Verwendung in stark beanspruchten Elektrowerkzeugen das Kontaktsystem, und zwar
vor allem dasjenige für den Überbrückungskontakt, zum Ausfall gebracht werden. Dieser
negative Effekt, das sogenannte Teasen (Quälen) des Kontaktsystems, tritt vornehmlich
bei Niederspannungsanwendungen im Wechselspannungs(AC)- sowie Gleichspannungs(DC)-Bereich
auf. Weiterhin wird auch ein Teasen festgestellt, wenn das Elektrowerkzeug unter Vibrationen
betrieben wird, also beispielsweise im Schlagbohrbetrieb oder im Hammerbetrieb.
[0006] Weiter ist aus der
US 3 142 741 A ein lediglich zum Ein-/Aus-Schalten eines Elektrowerkzeugs bestimmter elektrischer
Schalter mit einem als Drücker ausgestaltetem Betätigungsorgan bekannt. Der Schalter
weist ein aus einem Festkontakt und einem Schaltkontakt bestehendes Kontaktsystem
auf. Der Schaltkontakt ist als Blattfeder mit einer freigestanzten Federzunge ausgestaltet.
Die Federzunge wirkt mit dem Drücker derart zusammen, daß der Schaltkontakt mit einer
Schnappwirkung beim Betätigen des Drückers umschaltet. Dieser Schalter, bei dem das
zum Ein-/Aus-Schalten dienende Kontaktsystem als Sprungkontaktsystem ausgestaltet
ist, besitzt jedoch kein Überbrückungskontaktsystem.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den elektrischen Schalter derart weiterzuentwickeln,
daß die Ausfallsicherheit, insbesondere bei vibrierendem Betrieb, verbessert ist.
[0008] Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrischen Schalter durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0009] Beim erfindungsgemäßen Schalter ist das Überbrückungskontaktsystem für die Steuereinrichtung
als Sprungkontaktsystem ausgestaltet, womit das Kontaktsystem mit einer Schnappbewegung
umschaltet. Auf dieses Kontaktsystem wirkt das Betätigungsorgan in der Endstellung
schaltend ein, so daß dieses Kontaktsystem zum Anlegen der vollen Spannung an den
Elektromotor eingeschaltet ist. Da am Überbrückungskontaktsystem somit die volle Spannung
für das Elektrowerkzeug anliegt, ist dadurch ein besonders wirksamer Schutz vor vorzeitiger
Zerstörung dieses elektrisch hoch belasteten Kontaktsystems gegeben.
[0010] Schädliche Oszillationen und/oder schleichende Schaltbewegungen zwischen dem eingeschalteten
und dem ausgeschalteten Zustand des Kontaktsystems, die vor allem bei hohen Belastungen,
starken Beanspruchungen, Vibrationen, Stößen o. dgl. auftreten können, werden beim
Schalter nach der Erfindung vermieden, womit dessen Betriebssicherheit gesteigert
ist. Es ist in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung somit ein elektrischer Schalter
für Elektrowerkzeuge im AC- und/oder DC-Bereich, also ein Elektrowerkzeugschalter
mit Steuer- bzw. Regelfunktion in der Art einer "Gasgebefunktion", geschaffen, der
ein Sprungkontaktsystem zur Entlastung und/oder zum Schutz des Überbrückungskontaktes
gegen Belastungen, insbesondere gegen Teasen des Kontaktsystems, besitzt. Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0011] In üblicher Weise kann der Schalter ein Gehäuse aufweisen. Die Signaleinrichtung
kann mit einer Steuereinrichtung für das Elektrowerkzeug zusammenwirken. Die Steuereinrichtung
dient zum Betrieb des Elektrowerkzeugs, und zwar zur Steuerung und/oder Regelung des
Elektromotors. Beispielsweise kann mit Hilfe der Steuereinrichtung die Drehzahl, das
Drehmoment o. dgl, korrespondierend zu dem von der Signaleinrichtung erzeugten Signal,
also in Abhängigkeit vom Verstellweg des Betätigungsorgans durch den Benutzer eingestellt
werden, Selbstverständlich kann die Steuereinrichtung an geeigneter Stelle im Elektrowerkzeug
angeordnet sein. Es bietet sich jedoch an, daß die Steuereinrichtung ebenfalls im
Gehäuse befindlich ist.
[0012] Der Schalter kann zusätzlich ein weiteres Kontaktsystem besitzen. Dieses weitere
Kontaktsystem dient zum Einschalten der Spannungsversorgung für die Steuereinrichtung,
indem das Betätigungsorgan auf das weitere Kontaktsystem bei Verstellung aus der Ausgangsstellung
schaltend einwirkt. Bei eingeschaltetem Kontaktsystem wird dann die Steuereinrichtung
derart betrieben, daß mittels der Steuereinrichtung eine in Abhängigkeit vom Verstellweg
des Betätigungsorgans reduzierte Spannung an den Elektromotor angelegt wird. Bei der
reduzierten Spannung kann es sich in bekannter Weise um eine Pulsweiten(PWM)-Modulation
für einen DC-Elektromotor oder um eine Phasenanschnitt- und/oder Phasenabschnittsteuerung
für einen AC-Elektromotor handeln, womit der Elektromotor beispielsweise mit der zum
entsprechenden Signal der Signaleinrichtung korrespondierenden Drehzahl betrieben
wird. Dieses weitere Kontaktsystem ist aufgrund der geringeren zu schaltenden Spannung
sowie geringeren elektrischen Belastung weniger anfällig und kann daher in herkömmlicher
Weise ausgestaltet sein.
[0013] Das Kontaktsystem weist einen Festkontakt sowie einen Schaltkontakt auf. In einer
ersten Stellung ist der Schaltkontakt vom Festkontakt entfernt, derart daß das Kontaktsystem
ausgeschaltet ist. In einer zweiten Stellung liegt der Schaltkontakt am Festkontakt
an, derart daß das Kontaktsystem eingeschaltet ist. Der Schaltkontakt für das eine
Kontaktsystem, nämlich für das Überbrückungskontaktsystem, ist beweglich in Bezug
auf das Betätigungsorgan gelagert. Hierfür kann der Schaltkontakt an einem Schlitten
angeordnet sein. Der Schlitten und somit auch der Schaltkontakt stehen mittels eines
elastischen Elements, bei dem es sich beispielsweise um eine auf den Schlitten einwirkende
Druckfeder handeln kann, mit dem Betätigungsorgan in Wirkverbindung. Dadurch wird
bei Bewegung des Betätigungsorgans in die und/oder aus der Endstellung das elastische
Element gespannt, so daß dann der Schlitten mitsamt dem Schaltkontakt mit einer Art
von Schnappbewegung zwischen den beiden Stellungen umgeschaltet wird. In kompakter
Anordnung kann der Schaltkontakt in der Art einer Kontaktbrücke zur Überbrückung zweier
Festkontakte ausgestaltet sein. Der Schaltkontakt des weiteren Kontaktsystems, das
zum Einschalten der Spannungsversorgung für die Steuereinrichtung und/oder für die
Signaleinrichtung dient, ist als ein schwenkbar gelagerter Hebel ausgestaltet. Ein
Nocken am Betätigungsorgan wirkt in der Ausgangsstellung auf den einen Hebelarm des
Hebels derart ein, daß der Schaltkontakt vom Festkontakt entfernt ist. Bei Verstellung
des Betätigungsorgans aus der Ausgangsstellung gibt der Nocken den einen Hebelarm
frei, wodurch der andere Hebelarm durch Einwirkung der Kraft einer Feder an den Festkontakt
angelegt wird.
[0014] Zweckmäßigerweise weist die Signaleinrichtung einen Schleifer auf, wobei der Schleifer
am Betätigungsorgan angeordnet ist. Der Schleifer wirkt bei manueller Bewegung des
Betätigungsorgans durch den Benutzer mit einer wenigstens einem Abschnitt des Verstellweges
zugeordneten Kontaktfläche elektrisch kontaktierend zur Erzeugung des zum Verstellweg
des Betätigungsorgans korrespondierenden Signals zusammen. Hierzu ist die Kontaktfläche
in der Art einer Potentiometerbahn ausgestaltet und befindet sich als Widerstandsfläche
auf einer Leiterplatte. Das Signal, das aus einer zu der jeweils abgegriffenen Potentiometerbahn
korrespondierenden Steuerspannung besteht, wird der Steuereinrichtung zugeführt. Entsprechend
diesem Signal als Sollwert wird dann der Elektromotor in Abhängigkeit vom Verstellweg
des Betätigungsorgans von der Steuereinrichtung betrieben.
[0015] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Kontaktsystem
vor vorzeitigem Ausfall geschützt ist und damit dessen Lebensdauer sowie die Betriebssicherheit
für den Schalter erhöht ist. Insbesondere ist der Überbrückungskontakt gegen Ausfall
durch besondere Beanspruchungen, beispielsweise durch Teasen unter Vibration, geschützt.
Der Einsatz des Schnappschaltkontaktsystems in einem elektronischen Schalter mit Steuer-
und/oder Regelfunktion für AC- und/oder DC-Betrieb in einem Elektrowerkzeug bewirkt
unter Beibehaltung bzw. ohne Verzicht auf die dosierte An- und/oder Hochlaufcharakteristik
für den Elektromotor des Elektrowerkzeugs einen besonderen Schutz des Kontaktsystems.
[0016] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen
ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
- Fig. 1
- einen elektrischen Schalter für ein Elektrowerkzeug mit aufgeschnittenem Gehäuse und
- Fig. 2
- die Einzelteile des Schalters aus Fig. 1 ohne Gehäuse.
[0017] In Fig. 1 ist ein elektrischer Schalter 1 für ein Elektrowerkzeug mit einem Elektromotor,
wie für eine Elektrobohrmaschine, einen Bohrhammer, einen Elektroschrauber o. dgl.,
zu sehen. Der Schalter 1 besitzt ein Gehäuse 2 sowie ein Betätigungsorgan 3, das vom
Benutzer manuell zwischen einer Ausgangs- und einer Endstellung verstellbar ist. Das
Betätigungsorgan 3 steht in Wirkverbindung mit einer in Fig. 2 schematisch gezeigten
Signaleinrichtung 4 zur Erzeugung eines dem Verstellweg des Betätigungsorgans 3 zugeordneten
Signals. Mit anderen Worten korrespondiert beispielsweise der Wert, die Größe, die
Art o. dgl. des Signals mit dem Verstellweg des Betätigungsorgans 3. Im Gehäuse 2
befindet sich ein Kontaktsystem 5, 6, wobei das Betätigungsorgan 3 in jeweils einer
Stellung, d.h. beim Erreichen und/oder Verlassen der jeweiligen Bewegungsstellung,
schaltend auf das jeweilige Kontaktsystem 5, 6 einwirkt. Das Betätigungsorgan 3 umfaßt
einen Drücker 16 als Handhabe zur manuellen Bewegung durch den Benutzer, einen ins
Gehäuse 2 führenden Stößel 17 sowie einen starr mit dem Stößel 17 verbundenen Schieber
18 im Gehäuse 2, wobei der Stößel 17 mitsamt dem Schieber 18 gegen die Kraft einer
Rückstellfeder 19 bewegbar ist.
[0018] Die Signaleinrichtung 4 steht mit einer Steuereinrichtung 7, die in Fig. 2 als eine
integrierte Schaltung dargestellt ist, zum Betrieb des Elektrowerkzeugs in Verbindung.
Mit Hilfe der Steuereinrichtung 7 ist eine Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors
im Elektrowerkzeug, wie dessen Drehzahl, Drehmoment o. dgl., in Abhängigkeit vom Verstellweg
des Betätigungsorgans 3 ermöglicht. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 7 zur
Steuerung und/oder Regelung der Drehzahl eines mit Gleichspannung betriebenen Elektromotors
mit einer Pulsweitenmodulation(PWM)-Steuerung arbeiten. Handelt es sich um einen mit
Wechselspannung betriebenen Elektromotor, so kann die Steuereinrichtung 7 zur Steuerung
und/oder Regelung der Drehzahl des Elektromotors mit einer Phasenanschnitts- und/oder
einer Phasenabschnitts-Steuerung arbeiten. Die Steuereinrichtung 7 ist auf einer Leiterplatte
8 angeordnet, die zweckmäßigerweise mitsamt der Steuereinrichtung 7 im Gehäuse 2 befindlich
ist.
[0019] Das Kontaktsystem 5 dient zum Einschalten der Spannungsversorgung für die Steuereinrichtung
7 und/oder für den Elektromotor. Hierfür wirkt das Betätigungsorgan 3 auf das weitere
Kontaktsystem 5 bei Verstellung aus der Ausgangsstellung schaltend ein, indem das
Kontaktsystem 5 aus dem ausgeschalteten in den eingeschalteten Zustand umgeschaltet
wird. Bei eingeschaltetem Kontaktsystem 5 wird mittels der Steuereinrichtung 7 eine
in Abhängigkeit vom Verstellweg des Betätigungsorgans 3 reduzierte Spannung durch
Pulsweitenmodulation, Phasenanschnitt, Phasenabschnitt o.dgl. an den Elektromotor
angelegt. Der Elektromotor wird dadurch mit einer kleineren als der maximal möglichen
Drehzahl betrieben, wobei die Größe der Drehzahl zum Verstellweg des Betätigungsorgans
3 korrespondiert. Mit anderen Worten dient die manuelle Verstellung des Betätigungsorgans
3 durch den Benutzer als "Gasgebe"-Funktion für den Elektromotor. Bei dem Kontaktsystem
6 handelt es sich um das Überbrückungskontaktsystem für die Steuereinrichtung 7, wobei
das Betätigungsorgan 3 in der Endstellung schaltend auf das Kontaktsystem 6 einwirkt.
In der Endstellung des Betätigungsorgans 3 wird also das zuvor im ausgeschalteten
Zustand befindliche Kontaktsystem 6 eingeschaltet, wobei dann die volle Spannung unter
Überbrückung der Steuereinrichtung 7 am Elektromotor anliegt, so daß dieser mit maximaler
Drehzahl läuft. Bei Rückstellen des Betätigungsorgans 3 wird dann wiederum beim Verlassen
der Endstellung das Kontaktsystem 6 ausgeschaltet.
[0020] Das Kontaktsystem 5 weist einen Festkontakt 11 sowie einen Schaltkontakt 9 in weitgehend
herkömmlicher Art auf. Der Schaltkontakt 9 des weiteren Kontaktsystems 5 ist als ein
schwenkbar gelagerter Hebel ausgestaltet, wie besonders in Fig. 2 zu sehen ist. Ein
Nocken 22 am Stößel 17 des Betätigungsorgans 3 wirkt auf den einen Hebelarm des Schaltkontakts
9 in der Ausgangsstellung derart ein, daß der Schaltkontakt 9 in einer ersten Stellung
vom Festkontakt 11 entfernt ist, womit das Kontaktsystem 5 ausgeschaltet ist. Bei
Verstellung des Betätigungsorgans 3 aus der Ausgangsstellung gibt der Nocken 22 den
einen Hebelarm frei, derart daß der andere Hebelarm durch Einwirkung der Kraft einer
Feder 23 an den Festkontakt 11 angelegt wird. In dieser zweiten Stellung, in der Schaltkontakt
9 am Festkontakt 11 anliegt, ist somit das Kontaktsystem 5 eingeschaltet. Bei Rückstellen
des Betätigungsorgans 3 bleibt das Kontaktsystem 5 bis zum Erreichen der Ausgangsstellung
eingeschaltet und wird dann in der Ausgangsstellung ausgeschaltet.
[0021] Das Kontaktsystem 6 hingegen ist anders als bei bisherigen "Gasgebe"-Schaltern für
Elektrowerkzeuge als ein mit einer Schnappbewegung umschaltendes Sprungkontaktsystem
ausgestaltet, wie nachfolgend näher erläutert ist.
[0022] Das Kontaktsystem 6 weist ebenfalls einen Festkontakt 12, 13 sowie einen Schaltkontakt
10 auf. In einer ersten Stellung, die in Fig. 1 zu sehen ist, ist der Schaltkontakt
10 vom Festkontakt 12, 13 entfernt, so daß das Kontaktsystem 6 ausgeschaltet ist.
In einer zweiten Stellung, die nicht weiter gezeigt ist, liegt der Schaltkontakt 10
am Festkontakt 12, 13 an, womit das Kontaktsystem 6 eingeschaltet ist. Der Schaltkontakt
10 ist mittels eines Schlittens 14 beweglich in Bezug auf das Betätigungsorgan 3 gelagert.
Desweiteren steht der Schaltkontakt 10 mittels eines elastischen Elements 15, und
zwar einer Druckfeder, mit dem Betätigungsorgan 3 in Wirkverbindung, indem die Druckfeder
15 zwischen dem Schieber 18 und dem Schlitten 14 angeordnet ist. Da die Druckfeder
15 auf den Schlitten 14 entsprechend einwirkt, ist bei Bewegung des Betätigungsorgans
3 in die und/oder aus dessen Endstellung der Schaltkontakt 10 mit einer Art von Schnappbewegung
zwischen der ersten sowie der zweiten Stellung des Kontaktsystems 6 umschaltbar. In
der Endstellung des Betätigungsorgans 3 ist damit eine sichere Kontaktierung zwischen
dem Schaltkontakt 10 und den Festkontakten 12, 13 auch unter schwierigen Einsatzbedingungen
sowie großen Belastungen gegeben. Wie man weiter der Fig. 2 entnimmt, ist der Schaltkontakt
10 in der Art einer Kontaktbrücke zur Überbrückung der beiden Festkontakte 12, 13
ausgestaltet, was die Kontaktsicherheit weiter erhöht. Im übrigen ist in Fig. 1 und
Fig. 2 der Festkontakt 13, der wie der Festkontakt 12 ausgestaltet ist, durch eine
Kontaktfahne 24 verdeckt. Die Kontaktfahne 24 dient zur elektrischen Verbindung für
die Spannungsversorgung der auf der Leiterplatte 8 befindlichen Komponenten, wie beispielsweise
der Steuereinrichtung 7.
[0023] Wie in Fig. 2 zu sehen ist, weist die Signaleinrichtung 4 einen Schleifer 20 auf.
Der Schleifer 20 ist am Betätigungsorgan 3 angeordnet, und zwar genauer am Stößel
17 und/oder am Schieber 18 befestigt und innerhalb des Gehäuses 2 befindlich. Der
Schleifer 20 wirkt mit einer wenigstens einem Abschnitt des Verstellweges des Betätigungsorgans
3 zugeordneten Kontaktfläche 21 elektrisch kontaktierend zusammen. Die Kontaktfläche
21 ist als Widerstandsfläche in der Art einer Potentiometerbahn ausgestaltet und befindet
sich ebenfalls auf der Leiterplatte 8. Aufgrund der elektrischen Kontaktierung zwischen
dem Schleifer 20 und der Kontaktfläche 21 wird ein zum Verstellweg des Betätigungsorgans
3 korrespondierendes Signal erzeugt, wobei dieses Signal als Sollwert der Steuereinrichtung
7 zum dementsprechenden Betrieb des Elektromotors in Abhängigkeit vom Verstellweg
des Betätigungsorgans 3 zugeführt wird.
[0024] Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen
der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann ein derartiger elektronischer
Schalter nicht nur in netz- und/oder akkubetriebenen, mit einer Steuer- bzw. Regelfunktion
in der Art einer "Gasgebefunktion" versehenen Elektrowerkzeugen, die schlagend, hämmernd,
vibrierend o. dgl. arbeiten, sondern auch in sonstigen, von einer Spannungsquelle
versorgten elektrischen Geräten, wie Gartengeräten, Küchengeräten o. dgl., Verwendung
finden. Vorteilhafterweise wird bei Verwendung dieses Schalters die Zuverlässigkeit
und Betriebssicherheit des entsprechenden Geräts auch unter rauhen Einsatzbedingungen
sowie hohen Belastungen gesteigert.
Bezugszeichen-Liste:
[0025]
- 1:
- (elektrischer) Schalter
- 2:
- Gehäuse
- 3:
- Betätigungsorgan
- 4:
- Signaleinrichtung
- 5,6:
- Kontaktsystem
- 7:
- Steuereinrichtung
- 8:
- Leiterplatte
- 9:
- Schaltkontakt (von weiterem Kontaktsystem)
- 10:
- Schaltkontakt (von Kontaktsystem)
- 11:
- Festkontakt (von weiterem Kontaktsystem)
- 12,13:
- Festkontakt (von Kontaktsystem)
- 14:
- Schlitten
- 15:
- elastisches Element / Druckfeder
- 16:
- Drücker
- 17:
- Stößel
- 18:
- Schieber
- 19:
- Rückstellfeder
- 20:
- Schleifer
- 21:
- Kontaktfläche
- 22:
- Nocken
- 23:
- Feder
- 24:
- Kontaktfahne
1. Elektrischer Schalter für ein Elektrowerkzeug mit einem Elektromotor, mit einem zwischen
einer Ausgangs- und einer Endstellung verstellbaren Betätigungsorgan (3), mit einer
in Wirkverbindung mit dem Betätigungsorgan (3) stehenden Signaleinrichtung (4) zur
Erzeugung eines dem Verstellweg des Betätigungsorgans (3) zugeordneten Signals, wobei
die Signaleinrichtung (4) mit einer Steuereinrichtung (7) zum Betrieb des Elektromotors
in Abhängigkeit vom Verstellweg des Betätigungsorgans (3) zusammenwirkt, und mit einem
als Überbrückungskontaktsystem für die Steuereinrichtung (7) dienenden Kontaktsystem
(6), wobei das Betätigungsorgan (3) in der Endstellung schaltend auf das Kontaktsystem
(6) einwirkt, derart daß das Kontaktsystem (6) zum Anlegen der vollen Spannung an
den Elektromotor eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das als Überbrückungskontaktsystem dienende Kontaktsystem (6) als Sprungkontaktsystem
ausgestaltet ist.
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (1) ein Gehäuse (2) aufweist, daß vorzugsweise die Steuereinrichtung
(7) zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors, wie dessen Drehzahl, Drehmoment
o. dgl., dient, und daß weiter vorzugsweise die Steuereinrichtung (7) im Gehäuse (2)
befindlich ist.
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (1) ein weiteres Kontaktsystem (5) besitzt, daß vorzugsweise das Betätigungsorgan
(3) auf das weitere Kontaktsystem (5) bei Verstellung aus der Ausgangsstellung schaltend
einwirkt, insbesondere derart daß das Kontaktsystem (5) für die Spannungsversorgung
der Steuereinrichtung (7) eingeschaltet ist, und daß weiter vorzugsweise mittels der
Steuereinrichtung (7) bei eingeschaltetem Kontaktsystem (5) eine in Abhängigkeit vom
Verstellweg des Betätigungsorgans (3) reduzierte Spannung an den Elektromotor angelegt
wird.
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktsystem (5, 6) einen Festkontakt (11, 12, 13) sowie einen Schaltkontakt
(9, 10) aufweist, wobei in einer ersten Stellung der Schaltkontakt (9, 10) vom Festkontakt
(11, 12, 13) entfernt ist, derart daß das Kontaktsystem (5, 6) ausgeschaltet ist,
und in einer zweiten Stellung der Schaltkontakt (9, 10) am Festkontakt (11, 12, 13)
anliegt, derart daß das Kontaktsystem (5, 6) eingeschaltet ist.
5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt (10) des Kontaktsystems (6) beispielsweise mittels eines Schlittens
(14) beweglich in Bezug auf das Betätigungsorgan (3) gelagert ist, daß vorzugsweise
der Schaltkontakt (10) mittels eines elastischen Elements (15), insbesondere einer
Druckfeder, mit dem Betätigungsorgan (3) in Wirkverbindung steht, derart daß bei Bewegung
des Betätigungsorgans (3) in die und/oder aus der Endstellung der Schaltkontakt (10),
insbesondere mit einer Art von Schnappbewegung, zwischen den beiden Stellungen umschaltbar
ist, und daß weiter vorzugsweise der Schaltkontakt (10) in der Art einer Kontaktbrücke
zur Überbrückung zweier Festkontakte (12, 13) ausgestaltet ist.
6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt (9) des weiteren Kontaktsystems (5) als schwenkbar gelagerter Hebel
ausgestaltet ist, und daß vorzugsweise ein Nocken (22) am Betätigungsorgan (3) bei
Verstellung aus der Ausgangsstellung den einen Hebelarm freigibt, derart daß der andere
Hebelarm durch Einwirkung der Kraft einer Feder (23) an den Festkontakt (11) angelegt
wird.
7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (4) einen, insbesondere am Betätigungsorgan (3) angeordneten,
Schleifer (20) aufweist, daß vorzugsweise der Schleifer (20) mit einer wenigstens
einem Abschnitt des Verstellweges zugeordneten Kontaktfläche (21), insbesondere einer
in der Art einer Potentiometerbahn ausgestalteten sowie gegebenenfalls auf einer Leiterplatte
(8) befindlichen Widerstandsfläche, elektrisch kontaktierend zur Erzeugung des zum
Verstellweg des Betätigungsorgans (3) korrespondierenden Signals zusammenwirkt, und
daß weiter vorzugsweise das Signal der Steuereinrichtung (7) als Sollwert zum Betrieb
des Elektromotors in Abhängigkeit vom Verstellweg des Betätigungsorgans (3) zugeführt
wird.
1. Electric switch for a power tool having an electric motor, with an actuating member
(3) displaceable between a starting and an end position, with a signal means (4) in
operative connection with the actuating member (3) in order to generate a signal associated
with the displacement path of the actuating member (3), whereby the signal means (4)
work together with a control device (7) to operate the electric motor as a function
of the displacement path of the actuating member (3), and with a contact system (6)
serving as a bridging contact system (6) for the control means (7), whereby the actuating
member (3), in the end position, switches on the contact system (6) in such a manner
that the contact system (6) is switched on in order to apply the full voltage to the
electric motor, characterised in that the contact system (6) serving as the bridging contact system is designed as a quick
action contact system.
2. Electric switch according to claim 1, characterised in that the switch (1) comprises a housing (2), that preferably the control means (7) serve
to control and/or regulate the electric motor, such as its speed, torque and the like,
and in that, also preferably, the control means (7) are housed in the housing (2).
3. Electric switch according to claim 1 or 2, characterised in that the switch (1) has a further contact system (5), that preferably the actuating member
(3) has a switching effect on the further contact system (5) on adjustment from the
starting position, in particular in such a manner that the contact system (5) for
the voltage supply of the control means (7) is switched on, and in that, also preferably, a reduced voltage is applied to the electric motor as a function
of the displacement path of the actuating member (3) by means of the control means
(7) when the contact system (5) is switched on.
4. Electric switch according to claim 1, 2 or 3, characterised in that the contact system (5, 6) comprises a fixed contact (11, 12, 13) as well as a switching
contact (9, 10), whereby in a first position the switching contact (9, 10) is removed
from the fixed contact (11, 12, 13) so that the contact system (5,6) is switched off,
while in a second position the switching contact (9, 10) is applied to the fixed contact
(11, 12, 13) so that the contact system (5, 6) is switched on.
5. Electric switch according to one of the claims 1 to 4, characterised in that the switching contact (10) of the contact system (6) is movably mounted with respect
to the actuating member (3) for example by means of a carriage (14), that preferably
the switching contact (10) is operatively connected with the actuating member (3)
by means of an elastic element (15), in particular a compression spring, in such a
manner that on movement of the actuating member (3) into and/or out of the end position
of the switching contact (10), it is switched between the two positions with a particular
type of snap movement and in that, also preferably, the switching contact (10) is arranged in the manner of a contact
bridge to bridge two fixed contacts (12, 13).
6. Electric switch according to one of the claims 1 to 5, characterised in that the switching contact (9) of the further contact system (5) is designed as a pivotably
mounted lever, and in that, preferably, during displacement from the initial position, a cam (22) on the actuating
member (3) releases the lever arm, so that the other lever arm is applied to the fixed
contact (11) by the action of the force of a spring (23).
7. Electric switch according to one of claims 1 to 6, characterised in that the signal means (4) comprise a slider (20) arranged in particular on the actuating
member (3), that preferably the slider (20) works together with a contact surface
(21) associated with at least a section of the displacement path, in particular in
the manner of a potentiometer, as well as optionally making electrical contact with
a resistive surface located on a PCB (8) in order to generate a signal corresponding
to the displacement path of the actuating member (3), and in that, also preferably, the signal of the control device (7) is fed as a set value to operate
the electric motor as a function of the displacement path of the actuating member
(3).
1. Interrupteur électrique pour un outil électrique avec un moteur électrique, avec un
organe d'actionnement (3) pouvant être réglé entre une position initiale et une position
finale, avec un dispositif de signal (4) en liaison fonctionnelle avec l'organe d'actionnement
(3) pour la génération d'un signal correspondant au trajet de réglage de l'organe
d'actionnement (3), le dispositif de signal (4) interagissant avec un dispositif de
commande (7) pour le fonctionnement du moteur électrique en fonction du trajet de
réglage de l'organe d'actionnement (3) et avec un système de contact (6) servant de
système de contact à pontage pour le dispositif de commande (7), l'organe d'actionnement
(3) agissant, dans la position finale, sur le système de contact (6) de façon à ce
que le système de contact (6) soit enclenché pour l'application de la tension entière
au moteur électrique, caractérisé en ce que le système de contact (6) servant de système de contact à pontage est conçu comme
système de contact à saut.
2. Interrupteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur (1) comprend un boîtier (2), en ce que de préférence le dispositif de commande (7) sert à la commande et/ou à la régulation
du moteur électrique, comme son régime, son couple ou autre et en ce que de préférence le dispositif de commande (7) se trouve dans le boîtier (2).
3. Interrupteur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'interrupteur (1) comprend un autre système de contact (5), en ce que de préférence l'organe d'actionnement (3) agit sur l'autre système de contact (5)
lors du réglage à partir de la position initiale, plus particulièrement de façon à
ce que le système de contact (5) soit enclenché pour l'alimentation en tension du
dispositif de commande (7) et en ce que de préférence, à l'aide du dispositif de commande (7), lorsque le système de contact
(5) est mis en marche, une tension réduite en fonction du trajet de réglage de l'organe
d'actionnement (3) est appliquée au moteur électrique.
4. Interrupteur électrique selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le système de contact (5, 6) comprend un contact fixe (11, 12, 13) ainsi qu'un contact
de commutation (9, 10), le contact de commutation (9, 10) étant éloigné du contact
fixe (11, 12, 13), dans une première position, de façon à ce que le système de contact
(5, 6) soit désactivé et, dans une deuxième position, le contact de commutation (9,
10) s'appuie contre le contact fixe (11, 12, 13) de façon à ce que le système de contact
(5, 6) soit activé.
5. Interrupteur électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le contact de commutation (10) du système de contact (6) est logé, par exemple, à
l'aide d'un chariot (14) mobile par rapport à l'organe d'actionnement (3), en ce que de préférence le contact de commutation (10) soit en liaison fonctionnelle, à l'aide
d'un élément élastique (15), plus particulièrement d'un ressort de compression, avec
l'organe d'actionnement (3), de façon à ce que, lors du mouvement de l'organe de fonctionnement
(3) vers la et/ou à partir de la position finale, le contact de commutation (10),
plus particulièrement, avec une sorte de mouvement d'encliquetage, puisse être commuté
entre les deux positions et en ce que de préférence le contact de commutation (10) est conçu comme une sorte de pont de
contact pour le pontage des deux contacts fixes (12, 13).
6. Interrupteur électrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le contact de commutation (9) de l'autre système de contact (5) est conçu comme un
levier pivotant et en ce que de préférence une came (22) sur l'organe d'actionnement (3) libère, lors du réglage
à partir de la position initiale, un bras de levier de façon à ce que l'autre bras
de levier s'appuie contre le contact fixe (11) par l'action de la force d'un ressort
(23).
7. Interrupteur électrique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de signal (4) comprend un curseur (20), disposé plus particulièrement
sur l'organe d'actionnement (3), en ce que de préférence le curseur (20) interagit avec une surface de contact (21) correspondant
à au moins une portion du trajet de réglage, plus particulièrement une surface de
résistance conçue sous la forme d'une piste de potentiomètre et se trouvant, le cas
échéant, sur un circuit imprimé, avec un contact électrique pour la génération du
signal correspondant au trajet de réglage de l'organe d'actionnement (3) et en ce que de préférence le signal du dispositif de commande (7) est utilisé comme valeur de
consigne pour le fonctionnement du moteur électrique en fonction du trajet de réglage
de l'organe d'actionnement (3).


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