DE19930558A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents
Elektrischer SchalterInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter (1), der insbesondere in Elektrowerkzeugen, wie Bohrmaschinen, Winkelschleifern o. dgl., verwendbar ist. Der Schalter (1) besitzt ein Betätigungsorgan (9), wenigstens einen Festkontakt (5) und wenigstens einen Schaltkontakt. Der Schaltkontakt ist an einem mittels des Betätigungsorgans (9) zwischen zwei Stellungen bewegbaren Schlitten (7) angeordnet. In der einen Stellung ist der Schaltkontakt vom Festkontakt (5) entfernt und in der anderen Stellung liegt der Schaltkontakt am Festkontakt (5) an. Mit dem Schlitten (7) wirkt ein elastisches Mittel zusammen, so daß der Schlitten (7) mit einer Art von Schnappbewegung zwischen den beiden Stellungen umschaltbar ist. Das elastische Mittel ist als eine am Schlitten (7) angeordnete erste Feder (10) in der Art einer Druckpunktfeder ausgebildet. Die erste Feder (10) wirkt bei Bewegung des Schlittens (7) mit einer gegenüber dem Schlitten (7) feststehenden Schaltpunktkulisse im Sinne einer Druckpunkterzeugung derart zusammen, daß eine Federkraft entgegen der Bewegungsrichtung des Schlittens (7) bis zu dem bei Überwindung des Druckpunkts erreichten Umschaltpunkt wirksam ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige elektrische Schalter werden als Ein-/Aus-Schalter in
Elektrowerkzeugen, wie Bohrmaschinen, Winkelschleifer o. dgl.,
verwendet. Insbesondere kann es sich dabei um Elektrowerkzeuge
handeln, die mit Gleichstrom betrieben werden.
Aus der DE 31 26 816 C2 ist ein elektrischer Schalter für
Elektrowerkzeuge bekannt. Der Schalter besitzt Schaltkontakte in der
Art einer Kontaktbrücke, die an einem Schlitten angeordnet sind,
sowie zugehörige Festkontakte. Mittels eines manuell betätigbaren
Betätigungsorgans ist der Schlitten zwischen zwei Stellungen
bewegbar. In der einen Stellung, nämlich der Aus-Stellung, sind die
Schaltkontakte von den Festkontakten entfernt und in der anderen
Stellung, nämlich der Ein-Stellung, liegen die Schaltkontakte an den
Festkontakten an. Mit dem Schlitten und dem Betätigungsorgan wirkt
ein als eine Torsionsfeder ausgebildetes elastisches Mittel zusammen,
so daß der Schlitten mit einer Art von Schnappbewegung zwischen den
beiden Stellungen umschaltbar ist.
Beim Umschalten zwischen den beiden Stellungen wird in der
Torsionsfeder eine beträchtliche Federenergie gespeichert, die durch
die manuelle Einwirkung auf das Betätigungsorgan bis zum Erreichen
des Umschaltpunktes eingebracht wird. Diese Federenergie wird
anschließend bei Überschreiten des Umschaltpunkts in der
Schnappbewegung plötzlich freigesetzt. Es hat sich nun
herausgestellt, daß dabei ein Prellen zwischen den Schalt- und
Festkontakten, insbesondere beim Umschalten von der Aus- in die
Ein-Stellung, auftreten kann, was sich nachteilig auf die Lebensdauer
des Schalters auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schalter so weiter zu
entwickeln, daß dessen Lebensdauer vergrößert ist, und daß
insbesondere das Kontaktprellen des Schalters reduziert ist.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrischen Schalter
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Das elastische Mittel des erfindungsgemäßen Schalters ist als erste
Feder in der Art einer Druckpunktfeder ausgebildet. Bei Bewegung des
Schlittens wirkt die erste Feder mit einer Schaltpunktkulisse im
Sinne einer Druckpunkterzeugung zusammen. Dadurch wirkt eine
Federkraft entgegen der Bewegungsrichtung des Schlittens bis zum
Umschaltpunkt, so daß die Bewegung des Schlittens von der Aus- in die
Ein-Stellung zunächst schleichend unter Annäherung des Schaltkontakts
an den Festkontakt erfolgt. Ist der Umschaltpunkt überwunden, so wird
der nunmehr noch vorhandene restliche Abstand zwischen dem
Schaltkontakt und dem Festkontakt mit einer Schnappbewegung des
Schlittens zurückgelegt. Da die Schnappbewegung lediglich beim
Zurücklegen dieser geringeren Strecke erfolgt, ist ein Kontaktprellen
weitgehend ausgeschlossen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Besonders bevorzugt ist, das elastische Mittel als Kombination aus
der ersten Feder und einer am Schlitten befindlichen weiteren zweiten
Feder auszubilden. Die zweite Feder erzeugt bei Bewegung des
Schlittens eine weitere Federkraft, wobei die weitere Federkraft bis
zum Umschaltpunkt entgegen der Bewegungsrichtung des Schlittens und
bei Überwindung des Umschaltpunkts in Bewegungsrichtung des
Schlittens wirkt, so daß die zweite Feder somit unterstützend bei der
Schnappbewegung des Schlittens ist. Beim Umschalten von der Ein- in
die Aus-Stellung bleibt der Schlitten zunächst unbeweglich und damit
bleibt der Schaltkontakt am Festkontakt anliegend bis der
Umschaltpunkt erreicht ist. Bei Überwindung des Umschaltpunktes
erfolgt dann eine schlagartige Trennung des Schaltkontakts vom
Festkontakt durch die Schnappbewegung des Schlittens, so daß
gegebenenfalls auftretende Lichtbögen unmittelbar erlöschen. Einer
Zerstörung der Kontakte, insbesondere im Gleichstrombetrieb, wird
somit wirkungsvoll begegnet.
Die zweite Feder kann als Druckfeder ausgebildet sein. Bei Bewegung
des Schlittens aus der einen Stellung wird diese Druckfeder während
der Druckpunkterzeugung bis zum Erreichen des Umschaltpunkts
gespannt, so daß eine Rückstellkraft entgegen der Bewegungsrichtung
des Schlittens wirkt. Bei Überwinden des Umschaltpunkts erfolgt dann
eine Entspannung der Druckfeder, wobei eine Kraft in
Bewegungsrichtung des Schlittens wirkt.
Die Übertragung der manuellen Betätigung vom Betätigungsorgan auf das
Kontaktsystem kann mittels eines Schiebers erfolgen. Hierzu steht der
Schieber durch Einwirkung auf die zweite Feder sowohl mit dem
Schlitten als auch mit dem Betätigungsorgan in Wirkverbindung. Der
Schieber ist bewegbar in einer Führung am Schlitten angeordnet. Zwei
dem Schlitten zugeordnete Ansätze befinden sich am Schieber, wobei
zum einen die Ansätze mit der Führung zusammenwirken und zum anderen
jeweils ein Ansatz auf ein Ende der zweiten Feder einwirkt.
In weiterer Ausgestaltung ist am Schlitten eine Aufnahme in der Art
einer rechteckförmigen Kammer für die zweite Feder befindlich. Die
Führung für den Schieber schließt beidseitig an die Aufnahme an. An
diesen beiden Seiten besitzt die Aufnahme Öffnungen zur Führung,
derart daß der jeweilige am Schieber befindliche Ansatz zur
Einwirkung auf das zugeordnete Ende der zweiten Feder in die Aufnahme
einführbar ist.
Weiter kann beim Ansatz am Schieber jeweils ein Anschlag angeordnet
sein, wobei dieser Anschlag mit einem korrespondierenden Anschlag an
der Aufnahme, beispielsweise mit der am Übergang zwischen der Führung
und der Aufnahme befindlichen Kammerwand, zusammenwirkt.
Bevorzugterweise ist ein Bewegungsspiel zwischen den beiden
korrespondierenden Anschlägen vorhanden, derart daß bei Betätigung
des Schiebers zunächst eine Einwirkung auf die zweite Feder erfolgt
und nach Überwindung des Bewegungsspiels der Schlitten mittels der
zugeordneten korrespondierenden Ansätze aus der einen Stellung in
Richtung zur anderen Stellung bewegbar ist. Dieses Bewegungsspiel
unterstützt den Bewegungsablauf beim Umschalten, insbesondere im
Hinblick auf die Schnappbewegung sowie die schlagartige
Kontakttrennung beim Umschalten von der Ein- in die Aus-Stellung.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die erste Feder als Blattfeder
mit einem federnden Schenkel ausgebildet. Die Blattfeder ist ungefähr
parallel zur Bewegungsebene des Schlittens angeordnet. Ein in etwa
V-förmiger Nocken ist am Ende des federnden Schenkels befindlich,
wobei der V-förmige Nocken mit einem an einer Innenwand des Gehäuses
für den Schalter befindlichen, korrespondierenden Ansatz der
Schaltpunktkulisse zusammenwirkt. Zweckmäßigerweise ist die
Blattfeder bügelförmig mit zwei federnden Schenkeln in der Art eines
U's ausgebildet. Eine Halterung für die Blattfeder ist am Schlitten
angeordnet, wobei die Halterung an dem der Aufnahme
gegenüberliegenden Ende eines Teils der Führung befindlich ist. Somit
kann die Basis der U-förmigen Blattfeder zur Befestigung in die
Halterung eingesteckt werden.
Schließlich kann eine weitere dritte Feder, die als Druckfeder
ausgebildet ist, am Schieber angeordnet sein. Ein Ende der dritten
Feder liegt an einem schieberfesten Anschlag und das andere Ende der
dritten Feder an einem gehäusefesten Anschlag an. Dadurch ist eine
Rückstellkraft bei Betätigung des Schiebers wirksam, wobei diese
Rückstellkraft gleichzeitig zur Rückstellung des Betätigungsorgans
dient, sobald die manuelle Einwirkung auf das Betätigungsorgan
beendet ist. Zur Aufnahme der dritten Feder kann eine Art
rechteckförmige Kammer am Schieber befindlich sein. Dann bietet es
sich an, daß der schieberfeste Anschlag von einer Wand der Kammer
gebildet ist, während der gehäusefeste Anschlag in die Kammer
hineinragt.
Der Schaltkontakt selbst ist ebenfalls mit einer Druckfeder versehen,
so daß in der Ein-Stellung der Schaltkontakt mittels Federdruck am
Festkontakt anlegbar ist. Dabei sind die erste und zweite Feder auf
der einen Seite des Schlittens befindlich, während der Schaltkontakt
mit seiner Druckfeder auf der gegenüberliegenden, anderen Seite des
Schlittens angeordnet ist. Insbesondere befinden sich die erste sowie
die zweite Feder auf der dem Schieber zugewandten Seite des
Schlittens und der Schaltkontakt mit seiner Druckfeder an der dem
Schieber abgewandten Seite des Schlittens.
Zweckmäßigerweise sollte die erste Feder eine derartige
Federkonstante besitzen, daß die im Umschaltpunkt ausgeübte
Federkraft der ersten Feder wenigstens so groß wie die Summe der
Federkräfte ist, die von den Druckfedern an sämtlichen
Schaltkontakten ausgeübt werden. Dies gewährleistet eine sofortige
Kontakttrennung im Umschaltpunkt beim Umschalten von der Ein- in die
Aus-Stellung. Weiterhin ist es zweckmäßig den Ansatz der
Schaltpunktkulisse asymmetrisch mit Flanken unterschiedlicher
Steigungen auszubilden. Dabei ist die steilere Flanke der
Aus-Stellung und die flachere Flanke der Ein-Stellung zugewandt.
Dadurch wird zum einen gewährleistet, daß beim Umschalten von der
Aus- in die Ein-Stellung zunächst die bereits erwähnte schleichende
Kontaktannäherung bis zum Erreichen des Umschaltpunkts erfolgt. Zum
anderen ist auch sichergestellt, daß in Zusammenwirken mit der Kraft
der Druckfeder am Schaltkontakt eine Kontakttrennung beim Umschalten
von der Ein- in die Aus-Stellung vor Erreichen des Umschaltpunkts
ausgeschlossen ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß ein Prellen der Kontakte beim Schalten von der Aus- in die
Einstellung weitgehend vermieden ist. Beim Rückschalten von der Ein
in die Aus-Stellung wird ein schnelles, schlagartiges Öffnen der
Kontakte erzielt, was den Kontaktabbrand reduziert. Somit wird eine
Verlängerung der Kontaktlebensdauer gegenüber bisherigen Schalter
erzielt.
Insbesondere bei Verwendung des Schalters zum Schalten von
Gleichstrom wird ein eventuell auftretender Lichtbogen sofort zum
Erlöschen gebracht. Eine Zerstörung der Kontakte durch
Lichtbogeneinwirkung ist somit wirksam verhindert. Der
erfindungsgemäße Schalter eignet sich daher auch zum Schalten großer
Schaltleistungen.
Die beweglichen Teile des Schalters weisen weniger Reibung als bisher
auf. Dadurch ist der Verschleiß geringer und die Lebensdauer des
Schalters wird weiter gesteigert.
Vorteilhafterweise besitzt der erfindungsgemäße Schalter auch eine
kleinere Hysterese zwischen der Ein- und der Aus-Stellung als der
bisherige Schalter. Der Benutzer erhält dadurch eine gleichmäßigeres
Schaltgefühl.
Desweiteren besitzt der Schalter eine geringe Teilezahl, wobei es
sich um einfache und kostengünstige Teile handelt. Zudem läßt sich
der Schalter einfach montieren. Der erfindungsgemäße Schalter ist
damit kostengünstig herzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen
Weiterbildungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im
folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen elektrischen Schalter in perspektivischer
Explosionsdarstellung,
Fig. 2 die Unterseite des Schlittens des Schalters als
Einzelteil,
Fig. 3 einen Längsschnitt entlang der Linie 3-3 aus Fig. 1
durch den Schalter,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 aus Fig. 3,
Fig. 5 den Schalter in Aus-Stellung entsprechend einer Ansicht
wie in Fig. 4, wobei jedoch an sich verdeckt liegende,
funktionelle Teile sichtbar dargestellt sind,
Fig. 6 den Schalter wie in Fig. 5 in Ein-Stellung,
Fig. 7 den Schalter wie in Fig. 5 während des Umschaltens von
der Aus- in die Ein-Stellung und
Fig. 8 den Schalter wie in Fig. 5 während des Umschaltens von
der Ein- in die Aus-Stellung.
In Fig. 1 ist in schematischer Explosionsdarstellung ein elektrischer
Schalter 1 zu sehen, der in Elektrowerkzeugen verwendet wird. Es kann
sich bei den Elektrowerkzeugen um Bohrmaschinen, Winkelschleifer o. dgl.
handeln. Insbesondere ist der Schalter 1 für leistungsstarke
Elektrowerkzeuge geeignet, die mit Gleichstrom betrieben werden.
Der Schalter 1 besitzt ein aus einem Sockel 3 und einem Deckel 4
bestehendes Gehäuse 2. Im Sockel 3 ist wenigstens ein Festkontakt 5
angeordnet. Vorliegend sind insgesamt vier Festkontakte 5 angeordnet,
so daß zwei Strompfade mit dem Schalter 1 geschaltet werden können.
Die Festkontakte 5 befinden sich an elektrischen Anschlüssen 6, mit
denen die Zuleitungen im Elektrowerkzeug zum elektrischen Schalter 1
verbindbar sind. Im Gehäuse 2 befindet sich ein Schlitten 7, an
dessen in Fig. 2 sichtbarer Unterseite wenigstens ein Schaltkontakt 8
angeordnet ist. Vorliegend besitzt der Schalter 1 zwei Schaltkontakte
8 für die beiden Strompfade.
Am Deckel 3 des Schalters 1 ist ein Betätigungsorgan 9 angeordnet,
mit dessen Hilfe der Schlitten 7 zwischen zwei Stellungen bewegbar
ist. In der einen Stellung, nämlich der in Fig. 5 gezeigten ersten
Stellung oder Aus-Stellung, ist der Schaltkontakt 8 vom Festkontakt 5
entfernt, so daß der Schalter 1 ausgeschaltet ist. In der anderen
Stellung, nämlich der in Fig. 6 gezeigten zweiten Stellung oder
Ein-Stellung, liegt der Schaltkontakt 8 am Festkontakt 5 an, womit
der Schalter 1 eingeschaltet ist. Bevorzugt ist es, wie man gut in
Fig. 6 erkennt, den Schaltkontakt 8 in der Art einer Kontaktbrücke
auszubilden, die in der zweiten Stellung jeweils zwei zugeordnete
Festkontakte 5 überbrückt.
Mit dem Schlitten 7 wirkt ein elastisches Mittel zusammen, das als
eine am Schlitten 7 angeordnete erste Feder 10 in der Art einer
Druckpunktfeder ausgebildet ist. Im Deckel 4 befindet sich eine
Schaltpunktkulisse 11, wie näher aus Fig. 4 hervorgeht. Die erste
Feder 10 wirkt nun bei der durch Betätigung des Betätigungsorgans 9
bewirkten Bewegung des Schlittens 7 mit der gegenüber dem Schlitten 7
feststehenden Schaltpunktkulisse 11 im Sinne einer
Druckpunkterzeugung derart zusammen, daß eine Federkraft entgegen der
Bewegungsrichtung des Schlittens 7 bis zu dem bei Überwindung des
Druckpunkts erreichten Umschaltpunkt wirksam ist. Nach Überwindung
des Umschaltpunkts wird die gespeicherte Federenergie der ersten
Feder 10 frei, so daß der Schlitten 7 mit einer Art von
Schnappbewegung zwischen den beiden Stellungen umschaltbar ist.
Im folgenden sollen verschiedene Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Schalters 1 näher beschrieben werden.
Wie in Fig. 1 zu sehen ist, ist am Schlitten 7 eine weitere, zweite
Feder 12 angeordnet, die beim Umschalten bzw. bei Bewegung des
Schlittens 7 eine zusätzliche Federkraft erzeugt. Diese zusätzliche
Federkraft wirkt bis zum Umschaltpunkt entgegen der Bewegungsrichtung
des Schlittens 7. Bei Überwindung des Umschaltpunkts wirkt diese
weitere Federkraft dann in Bewegungsrichtung des Schlittens 7.
Dadurch wird eine Unterstützung der Schnappbewegung des Schlittens 7
ereicht. Es ist besonders bevorzugt, das mit dem Schlitten 7
zusammenwirkende elastische Mittel als eine derartige Kombination aus
der ersten Feder 10 und der zweiten Feder 12 auszubilden.
Die zweite Feder 12 ist als Druckfeder ausgebildet. Beim Umschalten
bzw. bei Bewegung des Schlittens 7 aus der einen Stellung wird die
zweite Feder 12 während der Druckpunkterzeugung bis zum Erreichen des
Umschaltpunkts gespannt. Dadurch wirkt eine Rückstellkraft entgegen
der Bewegungsrichtung des Schlittens 7. Anschließend erfolgt bei
Überwinden des Umschaltpunkts eine Entspannung der zweiten Feder 12,
derart daß eine Kraft in Bewegungsrichtung des Schlittens 7 wirkt.
Diese Kraft bewirkt eine Überführung des Schlittens 7 mit einer Art
von Schnappbewegung oder auch eine Unterstützung der Schnappbewegung
aufgrund der ersten Feder 10 in die andere Stellung.
Zur Übertragung der Betätigung des Betätigungsorgans 9 auf den
Schlitten 7 dient ein Schieber 13, wobei der Schieber 13 zur
Einwirkung auf die zweite Feder 12 mit dem Betätigungsorgan 9 in
Wirkverbindung steht. Der Schieber 13 ist in einer Führung 14 am
Schlitten 7 bewegbar angeordnet. Am Schieber 13 sind zwei dem
Schlitten 7 zugeordnete Ansätze 15, 15' befindlich, wie man anhand
von Fig. 3 sieht. Die Ansätze 15, 15' wirken mit der Führung 14
zusammen, so daß der Schieber 13 in Bewegungsrichtung des Schlittens
7 geführt ist. Jeweils ein Ansatz 15, 15' wirkt auf ein Ende der
zweiten Feder 12 ein.
Für die zweite Feder 12 befindet sich am Schlitten 7 eine Aufnahme
16. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Aufnahme 16 in der Art
einer rechteckförmigen Kammer ausgestaltet. Die Führung 14 für den
Schieber 13 schließt beidseitig an die Aufnahme 16 an. Weiter besitzt
die Aufnahme 16 an beiden Seiten Öffnungen 17 zur Führung 14, so daß
der jeweilige am Schieber 13 befindliche Ansatz 15, 15' zur
Einwirkung auf das zugeordnete Ende der zweiten Feder 12 in die
Aufnahme 16 einführbar ist.
Am Schieber 13 ist ein Anschlag 18, 18' und zwar jeweils ein Anschlag
18, 18' an jedem Ansatz 15, 15' angeordnet. Der Anschlag 18, 18'
wirkt mit einem korrespondierenden Anschlag 19, 19' an der Aufnahme
16 zusammen. Bei dem Anschlag 19, 19' kann es sich um die am Übergang
zwischen der Führung 14 und der Aufnahme 16 befindliche Kammerwand
handeln. Zwischen den beiden korrespondierenden Anschlägen 18, 19
bzw. 18', 19' ist ein Bewegungsspiel vorhanden, derart daß bei
Betätigung des Schiebers 13 zunächst eine Einwirkung auf die zweite
Feder 12 erfolgt und erst nach Überwindung des Bewegungsspiels der
Schlitten 7 aus der einen Stellung in Richtung zur anderen Stellung
bewegbar ist.
In einer Ausgestaltung ist die erste Feder 10 als Blattfeder mit
einem federnden Schenkel 20 ausgebildet, wie näher in Fig. 4 zu sehen
ist. Die Blattfeder 10 ist ungefähr parallel zur Bewegungsebene des
Schlittens 7 angeordnet. Ein in etwa V-förmiger Nocken 21 ist am Ende
des federnden Schenkels 20 befindlich. Der V-förmige Nocken 21 wirkt
mit einem korrespondierenden Ansatz 22 an der Schaltpunktkulisse 11
zusammen. Der Ansatz 22 ist an einer Innenwand des Gehäuses 2 für den
Schalter 1 und zwar am Deckel 4 befindlich.
Wie weiter aus Fig. 4 hervorgeht, ist die Blattfeder 10
bevorzugterweise bügelförmig mit zwei federnden Schenkeln 20, 20' in
der Art eines U's ausgebildet. Dabei wirkt jeder federnde Schenkel
20, 20' mit einer Schaltpunktkulisse 11, 11' an den beiden einander
gegenüberliegenden Innenwänden des Gehäuses 2 zusammen. Zur
Befestigung ist eine Halterung 23 für die Blattfeder 10 am Schlitten
7 angeordnet. Die Halterung 23 ist an dem der Aufnahme 16
gegenüberliegenden Ende eines Teils der Führung 14 befindlich.
Dadurch kann die Basis der U-förmigen Blattfeder 10 in die Halterung
23 eingesteckt werden.
Am Schieber 13 kann schließlich noch eine weitere dritte Feder 24,
die in Fig. 3 zu sehen ist und als Druckfeder ausgebildet ist,
angeordnet sein. Das eine Ende der dritten Feder 24 liegt an einem
schieberfesten Anschlag 25 und das andere Ende der dritten Feder 24
an einem gehäusefesten Anschlag 26 an. Dadurch wird eine
Rückstellkraft bei Betätigung des Schiebers 13 wirksam.
Zweckmäßigerweise ist eine in Fig. 1 gezeigte, Art von
rechteckförmiger Kammer 27 am Schieber 13 zur Aufnahme der dritten
Feder 24 befindlich, wobei der schieberfeste Anschlag 25 von einer
Wand der Kammer 27 gebildet ist. Der gehäusefeste Anschlag 26 ist am
Deckel 4 befestigt und ragt in die Kammer 27 hinein, wie wiederum der
Fig. 3 zu entnehmen ist.
Wie insbesondere aus Fig. 2 zu entnehmen ist, ist der Schaltkontakt 8
mit einer Druckfeder 28 versehen. Dadurch ist der Schaltkontakt 8
mittels Federdruck am Festkontakt 5 anlegbar. Während die erste Feder
10 und die zweite Feder 12 auf der einen Seite des Schlittens 7
befindlich sind, und zwar auf der dem Schieber 13 zugewandten Seite
des Schlittens 7, ist der Schaltkontakt 8 mitsamt der Druckfeder 28
auf der gegenüberliegenden anderen Seite des Schlittens 7, und zwar
an der dem Schieber 13 abgewandten Seite des Schlittens 7 angeordnet.
Bevorzugterweise wird die erste Feder 10 mit einer derartigen
Federkonstante gewählt, daß die im Umschaltpunkt ausgeübte Federkraft
der ersten Feder 10 wenigstens so groß wie die Summe der Federkräfte
ist, die von den Druckfedern 28 an sämtlichen Schaltkontakten 8
ausgeübt werden. Schließlich ist es zweckmäßig, wie anhand von Fig. 4
zu sehen ist, daß der Ansatz 22 der Schaltpunktkulisse 11, 11'
asymmetrisch ausgebildet ist. Die flache Flanke 29 ist der in Fig. 5
gezeigten ersten Stellung, in der der Schaltkontakt 8 vom Festkontakt
5 entfernt ist, zugewandt. Die steile Flanke 29' ist der in Fig. 6
gezeigten Stellung, in der der Schaltkontakt 8 am Festkontakt 5
anliegt, zugewandt.
Nachfolgend soll noch der Schaltvorgang des Schalters 1 beim
Umschalten näher erläutert werden.
Befindet sich der Schalter 1 in der Aus-Stellung nach Fig. 5, so wird
zum Einschalten das Betätigungsorgan 9 vom Benutzer manuell betätigt.
Dabei wirkt der Schieber 13 mit seinem Ansatz 15 zunächst auf das
linke Ende der zweiten Feder 12 ein, womit diese gespannt wird. Nach
Zurücklegen des Bewegungsspiels greift der Anschlag 18 am Ansatz 15
am korrespondierenden Anschlag 19 der Aufnahme 16 an und bewegt den
Schlitten 7 nach rechts in Richtung zur Ein-Stellung. Diese Bewegung
erfolgt aufgrund der flachen Flanke 29 (siehe Fig. 4) und der
entgegengesetzten Federkraft der ersten Feder 10 schleichend bis zum
Erreichen des Umschaltpunkts, wie in Fig. 7 zu sehen ist. Nach
Überschreiten des Umschaltpunkts wird die in der ersten und zweiten
Feder 10, 12 gespeicherte Energie schlagartig freigesetzt und der
Schlitten 7 bewegt sich schnappend nach rechts. Dabei wird die in Fig.
6 gezeigte Ein-Stellung erreicht, wobei die Druckfeder 28 (siehe Fig.
3) aufgrund der Anlage des Schaltkontakts 8 am Festkontakt 5 gespannt
ist.
Zum Ausschalten läßt der Benutzer das Betätigungsorgan 9 los, so daß
dieses vom Schieber 13 aufgrund der Rückstellkraft der dritten Feder
24 (siehe Fig. 3) zurückgestellt wird. Bei der Rückstellbewegung des
Schiebers 13 wirkt der Ansatz 15' zunächst auf das rechte Ende der
zweiten Feder 12 ein und spannt die zweite Feder 12 unter Ausnützung
des Bewegungsspiels. Dabei bleibt der Schlitten 7 in einer Art von
Freilauf unbeweglich und die in Fig. 6 gezeigte Ein-Stellung zwischen
Schaltkontakt 8 und Festkontakt 5 bleibt erhalten. Anschließend
greift der Anschlag 18' des Ansatzes 15' am korrespondierenden
Anschlag 19' an, wobei der Schlitten 7 aufgrund der steilen Flanke
29' (siehe Fig. 4) und der entgegengesetzten Federkraft der ersten
Feder 10 sich allenfalls geringfügig nach links in Richtung zur
Aus-Stellung bewegt. Aufgrund der Federkraft der sich entspannenden
Druckfeder 28 (siehe Fig. 3) am Schaltkontakt 8 bleibt jedoch der
Schaltkontakt 8 am Festkontakt 5 anliegend und die Ein-Stellung
bleibt somit bis zum Erreichen des Umschaltpunkts erhalten, wie in
Fig. 8 zu sehen ist. Nach Überschreiten des Umschaltpunkts wird
wiederum die in der ersten und zweiten Feder 10, 12 gespeicherte
Energie schlagartig freigesetzt und der Schlitten 7 bewegt sich dann
schnappend nach links, wobei der Schaltkontakt 8 schlagartig vom
Festkontakt 5 getrennt wird und die in Fig. 5 gezeigte Aus-Stellung
erreicht wird.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle
fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So
kann der erfindungsgemäße Schalter nicht nur in Elektrowerkzeugen
eingesetzt werden, sondern kann auch in elektrischen Gartengeräten,
elektrischen Haushaltsgeräten o. dgl. Verwendung finden.
1
elektrischer Schalter
2
Gehäuse
3
Sockel
4
Deckel
5
Festkontakt
6
elektrischer Anschluß
7
Schlitten
8
Schaltkontakt
9
Betätigungsorgan
10
erste Feder/Blattfeder
11
,
11
' Schaltpunktkulisse
12
zweite Feder
13
Schieber
14
Führung
15
,
15
' Ansatz (am Schieber)
16
Aufnahme
17
Öffnung (an Aufnahme)
18
,
18
' Anschlag (am Ansatz)
19
,
19
' Anschlag (an Aufnahme)
20
,
20
' Schenkel (von erster Feder)
21
Nocken
22
Ansatz (an Schaltpunktkulisse)
23
Halterung
24
dritte Feder
25
schieberfester Anschlag
26
gehäusefester Anschlag
27
Kammer (für dritte Feder)
28
Druckfeder (für Schaltkontakt)
29
,
29
' Flanke (am Ansatz der Schaltpunktkulisse)
Claims (11)
1. Elektrischer Schalter, insbesondere für Elektrowerkzeuge, wie
Bohrmaschinen, Winkelschleifer o. dgl., mit einem Betätigungsorgan
(9), mit wenigstens einem Festkontakt (5), mit einem wenigstens einen
Schaltkontakt (8), insbesondere in der Art einer Kontaktbrücke
tragenden, mittels des Betätigungsorgans (9) zwischen zwei Stellungen
bewegbaren Schlitten (7), wobei in der einen Stellung der
Schaltkontakt (8) vom Festkontakt (5) entfernt ist und in der anderen
Stellung der Schaltkontakt (8) am Festkontakt (5) anliegt, und mit
einem mit dem Schlitten (7) zusammenwirkenden elastischen Mittel, so
daß der Schlitten (7) mit einer Art von Schnappbewegung zwischen den
beiden Stellungen umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
elastische Mittel als eine am Schlitten (7) angeordnete erste Feder
(10) in der Art einer Druckpunktfeder ausgebildet ist, und daß die
erste Feder (10) bei Bewegung des Schlittens (7) mit einer gegenüber
dem Schlitten (7) feststehenden Schaltpunktkulisse (11, 11') im Sinne
einer Druckpunkterzeugung derart zusammenwirkt, daß eine Federkraft
entgegen der Bewegungsrichtung des Schlittens (7) bis zu dem bei
Überwindung des Druckpunkts erreichten Umschaltpunkt wirksam ist.
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß am Schlitten (7) eine weitere zweite Feder (12)
angeordnet ist, die beim Umschalten eine weitere Federkraft erzeugt,
wobei vorzugsweise die weitere Federkraft bis zum Umschaltpunkt
entgegen der Bewegungsrichtung des Schlittens (7) und bei Überwindung
des Umschaltpunkts in Bewegungsrichtung des Schlittens (7) wirkt.
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Feder (12) als Druckfeder ausgebildet
ist, und daß vorzugsweise die zweite Feder (12) beim Umschalten aus
der einen Stellung während der Druckpunkterzeugung bis zum Erreichen
des Umschaltpunkts gespannt wird, derart daß eine Rückstellkraft
entgegen der Bewegungsrichtung des Schlittens (7) wirkt, sowie bei
Überwinden des Umschaltpunkts eine Entspannung der zweiten Feder (12)
erfolgt, derart daß eine Kraft in Bewegungsrichtung des Schlittens
(7) wirkt.
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Schieber (13) sowohl mit dem Schlitten (7),
insbesondere zur Einwirkung auf die zweite Feder (12), als auch mit
dem Betätigungsorgan (9) in Wirkverbindung steht, daß vorzugsweise
der Schieber (13) in einer Führung (14) am Schlitten (7) bewegbar
angeordnet ist, daß weiter vorzugsweise zwei dem Schlitten (7)
zugeordnete Ansätze (15, 15') am Schieber (13) befindlich sind, wobei
insbesondere die Ansätze (15, 15') mit der Führung (14)
zusammenwirken, und daß noch weiter vorzugsweise jeweils ein Ansatz
(15, 15') auf ein Ende der zweiten Feder (12) einwirkt.
5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß am Schlitten (7) eine Aufnahme (16),
insbesondere in der Art einer rechteckförmigen Kammer, für die zweite
Feder (12) befindlich ist, daß vorzugsweise die Führung (14) für den
Schieber (13) beidseitig an die Aufnahme (16) anschließt, und daß
weiter vorzugsweise die Aufnahme (16) beidseitig Öffnungen (17) zur
Führung (14) besitzt, derart daß der jeweilige am Schieber (13)
befindliche Ansatz (15, 15') zur Einwirkung auf das zugeordnete Ende
der zweiten Feder (12) in die Aufnahme (16) einführbar ist.
6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß am Schieber (13) ein Anschlag (18, 18'),
insbesondere jeweils ein Anschlag (18, 18') an jedem Ansatz (15, 15')
angeordnet ist, wobei der Anschlag (18, 18') mit einem
korrespondierenden Anschlag (19, 19') an der Aufnahme (16)
zusammenwirkt, wobei es sich bei dem korrespondierenden Anschlag (19,
19') insbesondere um die am Übergang zwischen der Führung (14) und
der Aufnahme (16) befindliche Kammerwand handelt, und daß
vorzugsweise ein Bewegungsspiel zwischen den beiden
korrespondierenden Anschlägen (18, 19, 18', 19') vorhanden ist,
derart daß bei Betätigung des Schiebers (13) zunächst eine Einwirkung
auf die zweite Feder (12) erfolgt und nach Überwindung des
Bewegungsspiels der Schlitten (7) aus der einen Stellung in Richtung
zur anderen Stellung bewegbar ist.
7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (10) als Blattfeder mit
einem federnden Schenkel (20) ausgebildet ist, daß vorzugsweise die
Blattfeder (10) ungefähr parallel zur Bewegungsebene des Schlittens
(7) angeordnet ist, daß weiter vorzugsweise ein in etwa V-förmiger
Nocken (21) am Ende des federnden Schenkels (20) befindlich ist, und
daß noch weiter vorzugsweise der V-förmige Nocken (21) mit einem
korrespondierenden Ansatz (22) an der Schaltpunktkulisse (11)
zusammenwirkt, wobei insbesondere der Ansatz (22) an einer Innenwand
des Gehäuses (2) für den Schalter (1) befindlich ist.
8. Elektrischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blattfeder (10) bügelförmig mit zwei
federnden Schenkeln (20, 20'), insbesondere in der Art eines U's,
ausgebildet ist, wobei vorzugsweise jeder federnde Schenkel (20, 20')
mit einer Schaltpunktkulisse (11, 11') an den beiden einander
gegenüberliegenden Innenwänden des Gehäuses (2) zusammenwirkt, und
daß weiter vorzugsweise eine Halterung (23) für die Blattfeder (10)
am Schlitten (7) angeordnet ist, wobei noch weiter vorzugsweise die
Halterung (23) an dem der Aufnahme (16) gegenüberliegenden Ende eines
Teils der Führung (14) befindlich ist, so daß insbesondere die Basis
der U-förmigen Blattfeder (10) in die Halterung (23) eingesteckt ist.
9. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere dritte Feder (24), die
insbesondere als Druckfeder ausgebildet ist, am Schieber (13)
angeordnet ist, wobei vorzugsweise ein Ende der dritten Feder (24) an
einem schieberfesten Anschlag (25) und das andere Ende der dritten
Feder (24) an einem gehäusefesten Anschlag (26) anliegt, derart daß
eine Rückstellkraft bei Betätigung des Schiebers (13) wirksam ist,
und daß weiter vorzugsweise eine Art rechteckförmige Kammer (27) am
Schieber (13) zur Aufnahme der dritten Feder (24) befindlich ist,
wobei insbesondere der schieberfeste Anschlag (25) von einer Wand der
Kammer (27) gebildet ist sowie der gehäusefeste Anschlag (26) in die
Kammer (27) hineinragt.
10. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt (8) mit einer
Druckfeder (28) versehen ist, so daß der Schaltkontakt (8) mittels
Federdruck am Festkontakt (5) anlegbar ist, und daß vorzugsweise die
erste Feder (10) und zweite Feder (12) auf der einen Seite des
Schlittens (7) und der Schaltkontakt (8) auf der gegenüberliegenden
anderen Seite des Schlittens (7), insbesondere die erste und zweite
Feder (10, 12) auf der dem Schieber (13) zugewandten Seite des
Schlittens (7) und der Schaltkontakt (8) an der dem Schieber (13)
abgewandten Seite des Schlittens (7), befindlich sind.
11. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (10) eine derartige
Federkonstante besitzt, daß die im Umschaltpunkt ausgeübte Federkraft
der ersten Feder (10) wenigstens so groß wie die Summe der
Federkräfte ist, die von den Druckfedern (28) an sämtlichen
Schaltkontakten (8) ausgeübt werden, und daß vorzugsweise der Ansatz
(22) der Schaltpunktkulisse (11, 11') asymmetrisch mit Flanken (29,
29') unterschiedlicher Steigungen ausgebildet ist, wobei die flache
Flanke (29) der einen Stellung, in der der Schaltkontakt (8) vom
Festkontakt (5) entfernt ist, und die steile Flanke (29') der anderen
Stellung, in der der Schaltkontakt (8) am Festkontakt (5) anliegt,
zugewandt ist.
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