[0001] Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Schaltgerät zur Drehbetätigung oder
Schiebebetätigung, welches ein Grundteil und ein daran gelagertes Bewegungsteil aufweist.
Das Bewegungsteil weist eine Handhabe für einen Bediener auf. Derartige Schaltgeräte
werden auch als Steuergeräte bezeichnet.
[0002] Ein derartiges Schaltgerät ist beispielsweise aus der
DE 8716921 U1 bekannt. Hier ist ein Raststellungssystem beschrieben, um bei einem derartigen Schaltgerät
verschiedene Rastpositionen entlang eines Drehweges als Betätigungsweges bei Drehbetätigung
vorgeben zu können. Problematisch dabei ist allgemein, dass das an der Handhabe anliegende
Drehmoment sehr stark von der Konstruktion der Rastkulisse des Raststellungssystems
vorgegeben ist. Unterschiedliche Rastteile, die entweder rotierend als Kugel oder
Walze oder nicht-rotierend als Schieberrastteile in Halbkugel- oder Zylinderform ausgebildet
sein können, können das Drehmoment eben beeinflussen. Starke Schleifkräfte und prägnante
Raststellungen wie eine Null-Raststellung oder eine Haupt-Raststellung überdecken
häufig das eigentliche Leerlaufdrehmoment.
Aufgabe und Lösung
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein eingangs genanntes Schaltgerät zu
schaffen, mit dem Probleme des Standes der Technik beseitigt werden können und insbesondere
eine vorteilhafte Möglichkeit zur Einstellung eines genau definierten Drehmomentes
bei der Betätigung erreicht werden kann.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Schaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren
Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird
durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
[0005] Erfindungsgemäß ist eine Bremseinrichtung vorgesehen an dem Schaltgerät, die einerseits
an dem Bewegungsteil und andererseits an dem Grundteil bzw. dem übrigen Schaltgerät
oder seinem Gehäuse angreift. Die Bremseinrichtung weist ein mit einem definierten
Haftreibungswert und Gleitreibungswert versehenes Bremselement auf, welches vorteilhaft
elastisch ist. Dieses Bremselement ist eingespannt bzw. mit Druckspannung beaufschlagt
sowie mit Reibung bei Betätigung des Schaltgerätes zwischen dem Bewegungsteil und
dem Grundteil bzw. dem übrigen Schaltgerät oder einem Gehäuse davon angeordnet. Dabei
ist vorteilhaft vorgesehen, dass sowohl die genannte Druckspannung als auch die genannte
Reibung über den gesamten Betätigungsweg des Schaltgeräts bei Drehen oder Schieben
vorliegen. So ist erreicht, dass das eingangs genannte Leerlaufdrehmoment bzw. eine
Bremswirkung bei jeder Stellung bzw. an jedem Punkt des Betätigungsweges vorliegen.
[0006] Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass auf sonstige möglichen Bauteile wie progressiv
gewickelte Druckfedern oder Spiralfedern verzichtet werden kann. Diese würden auch
einen höheren Konstruktionsaufwand bedeuten. Auch kann ein zu loses Drehen mit undefiniertem
Drehmoment und somit undefiniertem Drehgefühl des Schaltgeräts in Bereichen außerhalb
einer Raststellung vermieden werden.
[0007] Bei dem Schaltgerät kann ein Raststellungssystem vorhanden sein, um bestimmte Raststellungen
entlang des Betätigungsweges des Schaltgeräts bzw. des Bewegungsteils vorzugeben.
Ein solches Raststellungssystem kann aufgebaut sein wie grundsätzlich aus dem Stand
der Technik bekannt und ein Rastteil, eine Druckfeder und eine Rastkulisse aufweisen.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Bremseinrichtung unabhängig von dem Raststellungssystem
ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft kann sie dazu räumlich getrennt bzw. mit Abstand
davon angeordnet sein. Dies ermöglicht es allgemein, dass das Bremselement bzw. die
Bremseinrichtung zusätzlich zu sonstigen Funktionsteilen des Schaltgerätes vorgesehen
ist. Möglicherweise könnte zwar ein solches Bremselement auch in ein vorgenanntes
Raststellungssystem integriert sein. Allerdings wäre der Aufbau dann so, dass es für
die Rastfunktion nicht zwingend notwendig ist.
[0008] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Schaltgerät zur Drehbetätigung
ausgebildet und weist eine Drehwelle entlang einer Drehachse auf. Dabei kann vorgesehen
sein, dass die Bremseinrichtung die Drehachse radial umgibt und einen Abstand dazu
aufweist. Durch einen etwas größeren Abstand von der Drehachse kann eine gleichmäßigere
und von Fertigungstoleranz unabhängigere Einstellung der gewünschten Haftreibung bzw.
Gleitreibung, also der Bremswirkung, erreicht werden.
[0009] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Bremseinrichtung zwei Flächen
auf, die bei Betätigung des Schaltgerätes aneinander vorbei bewegt werden. Zwischen
diesen Flächen ist das Bremselement angeordnet und wirkt zwischen ihnen bzw. auf sie.
Vor allem bei einem zur Drehbetätigung ausgebildeten Schaltgerät ist es von Vorteil,
wenn die Flächen einander radial gegenüberstehen, also eine Innenfläche und eine Außenfläche
bilden. Das Bewegungsteil liegt dabei vorteilhaft radial innen bzw. ist ein Innenteil
mit einer Innenfläche. Alternativ ist es möglich, dass die Flächen mit dem Bremselement
einander axial gegenüberstehen, wobei radiale Flächen bevorzugt werden.
[0010] Bevorzugt liegt ein Bremselement in Form eines geschlossenen Rings vor, der in einer
radialen Ebene verläuft und die Drehachse radial umgibt. Dieser Ring verläuft also
zwischen dem vorgenannten Innenteil und einem Außenteil, beispielsweise einem Teil
des Gehäuses oder einer Gegenlagerung, bzw. zwischen Innenfläche und Außenfläche.
Ein Ring als Bremselement kann bevorzugt einen abgerundeten oder kreisrunden Querschnitt
aufweisen.
[0011] Das Bremselement kann vorteilhaft an dem Bewegungsteil befestigt oder gelagert sein
und von diesem derart abstehen, dass es an dem Grundteil mit Reibung und einer bestimmten
Druckspannung anliegt. Vor allem in dem vorgenannten Fall, wenn das Bewegungsteil
ein innenliegendes Teil ist und von dem Grundteil umgeben ist, kann das Bremselement,
insbesondere in Form eines vorgenannten Ringes, zur Montage einfacher über das Bewegungsteil
übergestreift werden.
[0012] Die Bremseinrichtung ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung so ausgebildet,
dass sie über einen gesamten Betätigungsweg des Schaltgeräts wirkt. Dann kann eine
insgesamt sehr angenehme und haptisch zufriedenstellende Betätigung des Schaltgeräts
erreicht werden.
[0013] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann als Bremselement ein elastisches
Bauteil verwendet werden bzw. besteht es aus elastischem Material. Vorteilhaft werden
hier Elastomere wie Gummi oder Silikon bzw. Silikonkautschuk verwendet. Durch diese
Materialauswahl können Haftreibung und Gleitreibung bestimmt werden, und zwar sowohl
durch deren Oberflächeneigenschaften als auch durch deren Elastizitätseigenschaften
bzw. Kompressibilität. Ebenso kann durch die Ausbildung der an dem Bremselement anliegenden
Flächen die resultierende Bremswirkung beeinflusst werden.
[0014] In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Bremseinrichtung zwischen einer Drehwelle
entlang der Drehachse des Schaltgeräts und einer Führung der Drehwelle in dem Gehäuse
des Schaltgeräts vorgesehen sein, wobei dann die Führung im Gehäuse als Grundteil
anzusehen ist. Dies kann vorteilhaft an einer Vorderseite des Gehäuses sein, die unter
einer Blende sitzt bzw. zu der Handhabe weist. Das Bremselement kann dabei direkt
an der Drehwelle anliegen, also reiben oder darin gelagert sein. Dazu kann in der
Drehwelle eine Nut ausgebildet sein, in der das Bremselement großteils versenkt angeordnet
ist. Mit einem darüber hinaus überstehenden Bereich oder Teil kann das Bremselement
an dem Gehäuse bzw. einer Innenseite der Führung als andere Fläche anliegen. Vorteilhaft
sitzt es im wesentlichen drehfest in der Nut und reibt bzw. bremst an der Innenseite
der Führung.
[0015] Die Drehwelle kann aus Metall bestehen, so dass eine Aufnahme bzw. Nut für das Bremselement
darin oder daran durch einen drehenden bzw. zerspanenden Vorgang erzeugt werden kann.
Die dem Bremselement bzw. der Nut zugeordnete oder gegenüberliegende Fläche der Führung
der Drehwelle im Gehäuse des Schaltgeräts ist vorteilhaft glatt ohne Ausnehmungen,
Vorsprünge odgl..
[0016] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Bremselement
mit bestimmter, konstruktiver vorgegebener Druckspannung an dem Grundteil anliegt.
Hier kann eine Vorpressung des Bremselements erfolgen zwischen Bewegungsteil und Grundteil
bzw. zwischen den beiden aneinander vorbei bewegten Flächen. Eine solche Vorpressung
kann zur Erhöhung der Reibung und somit zur Erhöhung der Bremswirkung vorgesehen sein.
Ein Bremselement kann um 5 % bis 30 %, vorzugsweise etwa 10 % bis 20 %, seiner Dicke
vorgepresst bzw. zusammengepresst sein.
[0017] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zur Sicherstellung vorteilhafter oder
dauerhaft gleicher Bremseigenschaften vorgesehen sein, dass das Bremselement zusätzlich
mit einem Gleitmittel bzw. Schmiermittel versehen ist. So können bestimmte Haftreibungswerte
und Gleitreibungswerte eingestellt werden, wie sie für bestimmte Anwendungszwecke
gewünscht werden. Ein Gleitmittel kann ausgewählt werden aus der Gruppe PTFE, nicht-harzende
Fette oder Öle. Vor allem bei den eingangs genannten Elastomeren wie Gummi kann durch
ein Gleitmittel die Haftreibung gesenkt werden, so dass sich kein unerwünschtes hohes
Losbrechmoment ergibt nach längerer Nicht-Betätigung des Schaltgeräts. Dadurch wird
zwar auch die Gleitreibung entlang des Betätigungsweges herabgesetzt. Diese kann aber
wiederum erhöht werden durch eine erhöhte vorgenannte Druckspannung des Bremselements
zwischen den beiden aneinander vorbeibewegten Bremsflächen.
[0018] Ein mit einer erfindungsgemäßen Bremseinrichtung erzeugtes Drehmoment kann zwischen
1 Ncm und 10 Ncm liegen, vorteilhaft etwa 4 Ncm betragen. Bei diesen Reibungswerten
kann vorgesehen sein, dass der Haftreibungswert nur unwesentlich über dem Gleitreibungswert
liegt. Dies kann bevorzugt durch die genannten Gleitmittel erreicht werden.
[0019] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung
und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder
zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung
und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige
Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung
der Anmeldung in Zwischen-Überschriften und einzelne Abschnitte beschränkt die unter
diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0020] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt
und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenschnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Schaltgerät,
das in ein Elektrogerät mit einer Bedienblende eingebaut ist,
- Fig. 2
- eine Vergrößerung des Schaltgeräts aus Fig. 1 mit Anordnung eines Gummirings als Bremselement
zwischen Bewegungsteil und Gehäuse als Grundteil, wobei der Gummiring in dem Bewegungsteil
gelagert ist,
- Fig. 3
- eine Abwandlung der Anordnung aus Fig. 2, bei der der Gummiring am Gehäuse gelagert
ist,
- Fig. 4
- eine weitere Abwandlung des Schaltgeräts aus Fig. 1 mit einem Gummiring als Bremselement,
der zwischen der Unterseite des Bewegungsteils und einem Gehäuseboden angeordnet ist,
- Fig. 5
- eine nochmals weitere Abwandlung des Schaltgeräts aus Fig. 1 mit einem Gummiring als
Bremselement, der direkt an einer Drehwelle angeordnet ist und
- Fig. 6
- ein Diagramm des erzeugten Drehmoments über dem Drehwinkel.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0021] In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes elektromechanisches Schaltgerät 11 im Schnitt
in vereinfachter Darstellung gezeigt, welches ein Gehäuse 13, ein in dem Gehäuse gelagertes
Bewegungsteil 15 nach Art eines Rotors und eine abgehende Drehwelle 16 aufweist. An
dem Bewegungsteil 15 können auf nicht dargestellte Art und Weise elektrische oder
sensorische Einrichtungen wie Kontaktschalter, Magnetfeldsensoren odgl. vorgesehen
sein, die eine Bewegung als Drehbewegung oder eine Drehbewegungsstellung erkennen
und als Steuersignal ausgeben. Dies ist dem Fachmann derart geläufig, dass es hier
nicht weiter dargestellt wird.
[0022] Die Drehwelle 16 läuft durch eine Blende 18 eines nicht näher dargestellten Elektrogeräts,
beispielsweise eines Herdes. An der Vorderseite der Drehwelle 16 ist eine Handhabe
19 nach Art eines Drehknebels aufgesetzt, mit der ein Bediener das Schaltgerät 11
und somit das Bewegungsteil 15 drehen kann.
[0023] Radial außerhalb des Bewegungsteils 15 verläuft im Gehäuse 13 ein Gegenlagering 21.
Dieser könnte bei radial weiter nach außen gezogenem Bewegungsteil 15 auch von einer
Gehäusewand bzw. deren Innenseite gebildet werden. Da derartige Schaltgeräte 11 bzw.
ihr Gehäuse 13 jedoch häufig rechteckig ausgebildet sind, ist ein solcher Gegenlagerring
21 vorteilhaft an einer nach innen weisenden Seite, die hier als Außenfläche 22 bezeichnet
wird, genauso kreisrund ausgebildet wie das Bewegungsteil 15 mit seiner Außenseite,
die hier als Innenfläche 23 bezeichnet wird. Der Gegenlagerring 21 entspricht dem
eingangs genannten Grundteil.
[0024] Des Weiteren ist in Fig. 1 dargestellt, wie die Drehwelle 16 sozusagen verlängert
ist bzw. durch das Bewegungsteil 15 hindurch geht und unten eine Rasteinrichtung 25
aufweist, die dem eingangs genannten Raststellungssystem entspricht. Diese wird an
dieser Stelle nicht näher ausgeführt, kann jedoch beispielsweise entsprechend der
eingangs genannten
DE 8716921 U1 ausgebildet sein. Sie wirkt ebenfalls zwischen der Drehwelle 16 und dem Gehäuse 13
des Schaltgeräts 11.
[0025] In der Vergrößerung in Fig. 2 ist der rechte Bereich der Innenfläche 23 des Bewegungsteils
15 und der Außenfläche 22 des Gegenlagerrings 21 in starker Vergrößerung dargestellt.
Es ist zu sehen, dass in der Innenfläche 23 des Bewegungsteils 15 eine Ausnehmung
27 vorgesehen ist, die umlaufend ausgebildet ist. In dieser Ausnehmung 27 sitzt ein
Gummiring 28, der auch bereits in Fig. 1 angedeutet ist zwischen der Innenfläche 23
und Außenfläche 22.
[0026] Der Gummiring 28 weist einen im nicht-eingesetzten Zustand kreisförmigen Querschnitt
auf und ist, wie zu erkennen ist, durch die kraftbeaufschlagte bzw. Druck ausübende
Anlage an der Außenfläche 22 des Gegenlagerrings 21 in eine etwas abgeflachte Form
verquetscht. Möglicherweise kann dieser Gummiring 28 zusätzlich mit einem eingangs
genannten Gleitmittel versehen sein bzw. die Ausnehmung 27 damit teilweise gefüllt
sein, wodurch auch eine Art Dauerschmierung erreicht werden kann. Es ist leicht zu
erkennen, dass bei Drehung des Bewegungsteils 15 gegenüber dem Gegenlagerring 21 der
Gummiring 28 zwischen Innenfläche 23 bzw. eben der Fläche der Ausnehmung 27 und der
Außenfläche 22 reibt. Hierdurch kann die eingangs beschriebene Bremswirkung erzeugt
werden bzw. ein entsprechendes Drehmoment, welches für einen Bediener an der Drehwelle
16 und der Handhabe 19 spürbar ist. Diese Bremswirkung ist auch stellungsunabhängig
sowie unabhängig davon, ob die Drehung langsam oder schnell erfolgt, zumindest wenn
dies in normalen Grenzen verläuft.
[0027] Ein erleichtertes Einführen des Bewegungsteils 15 in den Gegenlagerring 21 wird durch
eine Einführschräge 30 am unteren Ende des Bewegungsteils 15 erreicht. Eine weitere
solche Einführschräge 31 ist oben an dem Gegenlagerring 21 vorgesehen. Diese ist wichtiger,
da sie den normalerweise weiter aus der Ausnehmung 27 herausstehenden Gummiring 28
zusammendrücken muss.
[0028] In Fig. 3 ist eine Abwandlung der Anordnung aus Fig. 2 dargestellt. Hier befindet
sich zwar ebenfalls ein Gummiring 28' zwischen einem Bewegungsteil 15' und einem Gegenlagerring
21' entsprechend Fig. 1. Allerdings ist hier eine Ausnehmung 27' an dem Gegenlagerring
21' bzw. dessen Außenfläche 22' vorgesehen, während die Innenfläche 23' des Bewegungsteils
15' gerade ist bzw. keine Ausnehmung aufweist.
[0029] Auch hier ist das Bewegungsteil 15' mit einer Einführschräge 30' versehen, allerdings
oben, da es von unten in den Gegenlagerring 21' eingeführt wird. Des Weiteren muss
diese Einführschräge 30' den Gummiring 28' zusammendrücken beim Einführen. Eine korrespondierende
Einführschräge 31' ist unten am Gegenlagerring 21' vorgesehen.
[0030] Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 der Gummiring 28 einigermaßen satt
oder stramm bzw. ganz leicht gespannt in der Ausnehmung 27 am Bewegungsteil 15 sitzen
kann, wobei das Überstreifen durch die Einführschräge 30 unten am Bewegungsteil 15
erleichtert wird, sollte er in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 quasi durch seine
Form nach außen in die Ausnehmung 27' hineingedrückt sein. So wie er also in Fig.
2 im losen Zustand einen etwas kleineren Durchmesser aufweisen sollte als die Ausnehmung
27 innen, sollte er in Fig. 3 im losen Zustand einen etwas größeren Durchmesser aufweisen
als die Ausnehmung 27'außen.
[0031] Auch wenn die Ausnehmungen 27 und 27' Durchbrechungen der Außenfläche oder Innenfläche
von Bewegungsteil und Gegenlagerring sind, so werden ihre radial nach außen bzw. nach
innen weisenden Flächen quasi als Teil der Innenfläche und Außenfläche gesehen. Hier
reibt nämlich der Gummiring bei Drehbetätigung.
[0032] In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Ausnehmung für den Gummiring
mit halber Tiefe sowohl am Bewegungsteil als auch am Gegenlagerring vorgesehen sein.
Dann jedoch besteht die Gefahr, dass er beim Einführen abrutscht.
[0033] In der nochmals weiteren alternativen Ausgestaltung des Schaltgeräts 11" entsprechend
Fig. 4 ist eine Rasteinrichtung 25" dort vorgesehen, wo in Fig. 1 die Bremseinrichtung
angeordnet ist. In Verlängerung der Drehwelle 16" ist nahe an einem Gehäuseboden 14"
die Bremseinrichtung vorgesehen. Dazu reicht das wiederum scheibenartige Bewegungsteil
15" bis kurz vor den Gehäuseboden 14". An seiner nach unten weisenden Seite ist eine
hier nicht näher dargstellte Ausnehmung vorgesehen, die kreisringartig um die Drehwelle
16" bzw. deren Drehachse als Verlängerung ausgebildet ist. In diese Ausnehmung ist
ein Gummiring 28" eingelegt. Dieser reibt somit bei Drehbetätigung des Schaltgeräts
11" einerseits in seiner Ausnehmung am Bewegungsteil 15" selbst und andererseits an
dem Gehäuseboden 14". Eine auf den Gummiring 28" wirkende Vorspannung ähnlich den
Fig. 2 und 3 kann hier dadurch erreicht werden, dass das Bewegungsteil 15" mit Kraft
gegen den Gehäuseboden 14" drückt und dabei den Gummiring 28" etwas zusammenpresst.
Auch hier können Gleitmittel odgl. vorgesehen sein.
[0034] Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind die eigentlichen Einrichtungen,
welche die Drehbetätigung des Schaltgeräts 11" oder eine Drehstellung erkennen, nicht
dargestellt.
[0035] In Fig. 5 ist ein weiteres Schaltgerät 111 dargestellt mit einem Gehäuse 113, welches
nach unten offen ist und auf eine Leiterplatte 114 als Gehäuseboden aufgesetzt ist.
In dem Schaltgerät 111 befindet sich als Bewegungsteil 115 ein Rotor aus Kunststoff,
der auf eine Drehwelle 116 aus Metall aufgespritzt ist oder sonstwie aufgebracht ist.
Drehwelle 116 und Rotor bilden das eingangs genannte Bewegungsteil.
[0036] Die Drehwelle 116 verläuft auf bekannte Art und Weise an der Vorder- bzw. Oberseite
des Gehäuses 113 in einer Führung 117 und kann dort durch eine angedeutete Rastverbindung
odgl. in axialer Richtung gehaltert sein, während eine Drehbewegung gut möglich ist.
Die Führung 117, die dem eingangs genannten Grundteil entspricht, weist zur Drehwelle
116 hin die Außenfläche 122 auf, während die korrespondierende Fläche der Drehwelle
116 die Innenfläche 123 dieser Führung bzw. Lagerung ist. In der Innenfläche 123 der
Drehwelle 116 ist eine Ausnehmung 127 vorgesehen, welche als umlaufende Nut mit beispielhaft
rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist und durch Drehen, vorzugsweise möglichst
präzises CNC-Drehen, in die Drehwelle 116 eingebracht ist. So kann eine Lagerung für
einen darin angeordneten Gummiring 128 geschaffen werden, die sehr präzise ist. Dadurch
wird erreicht, dass der Gummiring 128 mit einem genau definierten Maß aus der Ausnehmung
127 bzw. über die Innenfläche 123 übersteht und somit genau definiert an der Außenfläche
122 der Führung 117 bzw. des Gehäuses 113 anliegt. Somit ist auch das durch die Bremswirkung
erzeugte Bremsmoment genau definiert. Schließlich ist noch eine Rasteinrichtung 125
in der Seitenansicht dargestellt.
[0037] Der Vorteil der Anordnung des Gummirings 128 als Bremselement der Bremseinrichtung
direkt an der Drehwelle 116 liegt darin, dass dann ein geringer Radius vorliegt in
dem Bereich, in dem der Gummiring 128 mit seinem Außendurchmesser an der Außenfläche
122 anliegt bzw. entlang reibt. Somit ist bei diesen geringen Durchmessern eine größere
Präzision möglich und damit ein genauer definierbares und wiederholbares Bremsmoment
bzw. Drehmoment in den vorgenannten Bereichen. Auch durch das Erzeugen der Ausnehmung
127 in der metallischen Drehwelle 116 ist eine sehr große Präzision möglich, vor allem
auch durch die Möglichkeit des Drehens bzw. CNC-Drehens.
[0038] Die Fig. 6 zeigt in einem Diagramm zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2, welches Drehmoment
M bei welchem Drehwinkel entlang der X-Achse anliegt bzw. für den Bediener an der
Handhabe 19 spürbar ist. Deutlich sind mehrere starke Ausschläge zu sehen als die
hauptsächlichen Raststufen der Rasteinrichtung 25, beispielsweise bei einem Drehwinkel
von etwa 16° und knapp 40°. Zwischen diesen Raststufen aber verläuft das Drehmoment
ziemlich gleichmäßig, und zwar bei etwa 4 Ncm. Im Bereich eines Drehwinkels zwischen
etwa 250° und etwa 330° sinkt es etwas ab.
1. Elektromechanisches Schaltgerät zur Drehbetätigung oder Schiebebetätigung mit einem
Bewegungsteil mit einer Handhabe für einen Bediener zur Drehbetätigung oder Schiebebetätigung,
wobei das Bewegungsteil an einem Grundteil, insbesondere einem Gehäuse des Schaltgeräts,
gelagert ist zur Drehbetätigung oder Schiebebetätigung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremseinrichtung vorgesehen ist, die an dem Bewegungsteil angreift und an dem
Grundteil bzw. dem übrigen Schaltgerät, wobei die Bremseinrichtung ein mit einem definierten
Haftreibungswert und Gleitreibungswert versehenes Bremselement aufweist, wobei das
Bremselement mit Druckspannung und Reibung bei Betätigung des Schaltgeräts zwischen
dem Bewegungsteil und dem Grundteil bzw. dem übrigen Schaltgerät angeordnet ist.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Raststellungssystem zur Vorgabe bestimmter Raststellungen entlang eines Betätigungsweges
des Schaltgeräts bzw. des Bewegungsteils, wobei vorzugsweise das Raststellungssystem
ein Rastteil, eine Druckfeder und eine Rastkulisse aufweist, wobei vorzugsweise das
Raststellungssystem unabhängig von der Bremseinrichtung ausgebildet ist, insbesondere
auch räumlich getrennt bzw. mit Abstand dazu.
3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement zusätzlich zu sonstigen Funktionsteilen des Schaltgeräts vorgesehen
ist.
4. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Drehbetätigung ausgebildet ist mit einer Drehwelle entlang einer Drehachse,
wobei die Bremseinrichtung die Drehachse radial umgibt und einen Abstand dazu aufweist.
5. Schaltgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung zwei bei Betätigung des Schaltgerätes aneinander vorbeibewegte
Flächen aufweist, zwischen denen das Bremselement angeordnet ist und wirkt, wobei
vorzugsweise die Flächen einander radial gegenüber stehen, wobei insbesondere das
Bewegungsteil radial innen liegt.
6. Schaltgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement ein geschlossener Ring ist, vorzugsweise mit abgerundetem bzw. kreisrundem
Querschnitt, der in einer radialen Ebene verläuft und die Drehachse radial umgibt.
7. Schaltgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement ein elastisches Bauteil ist, vorzugsweise aus Elastomer wie Gummi
oder Silikon, durch dessen Materialauswahl Haftreibung und Gleitreibung bestimmbar
sind.
8. Schaltgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie über einen gesamten Betätigungsweg
des Schaltgeräts wirkt.
9. Schaltgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement an dem Bewegungsteil befestigt oder gelagert ist und an dem Grundteil
mit Reibung und bestimmter Druckspannung anliegt.
10. Schaltgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung zwischen einer Drehwelle entlang der Drehachse des Schaltgeräts
und einer Führung der Drehwelle in dem Gehäuse des Schaltgeräts als Grundteil angeordnet
ist, insbesondere an einer Vorderseite des Gehäuses, die zu der Handhabe weist.
11. Schaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement direkt an der Drehwelle anliegt, wobei vorzugsweise in der Drehwelle
eine Nut ausgebildet ist, in der das Bremselement großteils versenkt gelagert ist,
wobei es mit einem darüber hinaus weisenden Bereich an dem Gehäuse bzw. einer Innenseite
der Führung der Drehwelle im Gehäuse anliegt.
12. Schaltgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwelle aus Metall besteht und eine Aufnahme bzw. Nut für das Bremselement
darin oder daran durch einen drehenden zerspanenden Vorgang erzeugt ist, wobei vorzugsweise
die zugeordnete Fläche der Führung der Drehwelle im Gehäuse des Schaltgeräts glatt
ist ohne Ausnehmungen, Vorsprünge odgl..
13. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement mit konstruktiv vorgegebener Druckspannung zwischen Bewegungsteil
und Grundteil bzw. Schaltgerät angeordnet ist zur Vorpressung des Bremselements, wobei
vorzugsweise die Vorpressung des Bremselements einen Pressweg von 5 % bis 30 % der
Dicke des Bremselements in Vorpressrichtung aufweist, insbesondere etwa 10 % bis 20
%.
14. Schaltgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement mit zusätzlichem Gleitmittel versehen ist oder solches an seiner
Außenseite aufweist zur Einstellung bestimmter Haftreibungswerte und Gleitreibungswerte,
wobei vorzugsweise ein Gleitmittel aus der Gruppe PTFE, nichtverharzende Fette oder
Öle ausgewählt ist.
15. Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftreibungswert nur unwesentlich über dem Gleitreibungswert liegt.